Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Un sincrotrón para Van Gogh

Un sincrotrón para Van Gogh

La figura de Vincent Willien Van Gogh es asombrosa y fascinante. Nacido en Groot-Zunder, Holanda (1853-1890), su existencia, divulgada en novelas y filmes, supo de sufrimientos (“Sufrir sin quejarse es la única lección que debemos aprender en esta vida”, le decía a su hermano Theo en una carta), de soledad (“Se puede tener, en lo más profundo del alma, un corazón cálido, y sin embargo, puede ser que nadie acuda a él”), de turbulencias mentales (“El hombre es sólo un huésped en la Tierra; su vida, un viaje jalonado por las tormentas”) e interpretó genialmente las formas y colores de la naturaleza (“En vez de reproducir exactamente lo que tengo ante mis ojos, me valgo del color con arbitrariedad para así expresarme de forma más convincente”).

VAN GOGH. Entre las 10 pinturas que han alcanzado una mayor cotización en el mundo se encuentran tres suyas. Así, su Retrato del doctor Gachet, un óleo mediano de 66 x 57 cm, fue subastado por la Galería Christie de Nueva York, en 1990, por ochenta y dos millones y medio de dólares.

A pesar de las astronómicas cifras con que se subastan sus obras, el genial pintor no consiguió vender sus cuadros. Por ello, cuando su fiebre creativa se enaltecía y carecía de pintura, como sus únicas pertenencias eran los lienzos ya pintados la solución para obtener dinero era la de venderlos a un ropavejero que se los pagaba y utilizaba como telas para repintar vendiéndolas a cincuenta céntimos de franco. Tan sólo su hermano Théodore, cuatro años menor que Vincent, pequeño marchante de arte en París, adquirió para sí mismo un par de cuadros del artista con el fin de animarlo.

Muchos de esas telas repintables fueron adquiridas por un rico comerciante aficionado al arte, cubriendo las geniales pinceladas de Van Gogh con vulgares paisajes, naturalezas muertas y retratos. También el propio pintor solía reutilizar sus telas repintándolas. Se calcula que hasta un tercio de los cuadros de van Gogh, en su primera etapa creativa, fueron reutilizados por él mismo.

Pues bien, ¿qué relaciona a Van Gogh con temas científicos como el flujo turbulento de los fluidos o el sincrotrón?.

EL SINCROTRON
Hace pocas semanas se publicó (en ASAP Anal. Chem.) el resultado de seis investigadores belgas, holandeses y franceses  sobre el descubrimiento de una pintura oculta de Vincent Van Gogh tras la superficie del cuadro  "Parche de hierba" (París, 1887) en el que existían unos ligeros trazos de lo que podrían ser de un retrato pintado por debajo de las capas superficiales. Sin embargo, las técnicas habituales utilizadas por los expertos y científicos del arte no lograron reconstruir con exactitud el cuadro oculto.

Por ello, decidieron acudir al Hasylab, un gran centro investigador del Sincrotrón Electrónico Alemán DESY, situado en Hamburgo, que cuenta, entre otros, con un excelente instrumento, el sincrotrón Doris III, un acelerador de partículas que permite realizar espectroscopias de fluorescencia de rayos X (SRXRF) con lo que se pueden superar las limitaciones que presentan los análisis convencionales de las pinturas mediante rayos X.

¿Cómo funciona?. Cuando un electrón se acelera dentro de los anillos de un sincrotrón, al cruzar un campo magnético, se origina una radiación electromagnética conocida como radiación sincrotrón, que es la fuente de los rayos X que se utiliza para el análisis, pero a diferencia de los rayos X convencionales, se trata de un haz más intenso y fino, semejante a un láser.

Con la energía de esta radiación se pueden excitar los electrones más cercanos al núcleo de los átomos, para que salten de su órbita a otras más alejadas. Entonces, otro electrón pasará a ocupar el espacio "abandonado" y globalmente el exceso de energía se disipa en forma de fotones (fluorescencia), detectable y analizable por los sensores del instrumento.

Para distinguir los colores, se estudian por separado, excitando sólo determinados pigmentos en cada ocasión, ya que cada uno de ellos tiene una estructura atómica distinta (con plomo, en el blanco plomo; mercurio, en el bermellón; antimonio,  etc.). La suma combinada de todos los resultados permite reconstruir la imagen y los colores originales, sin dañar el cuadro.

En este caso, tras un análisis instrumental minucioso se descubrió que la pintura oculta era la del rostro de una mujer de 17,5 cm x 17,5 cm. Reconstrucciones como ésta permitirán a los historiadores del arte comprender mejor la evolución del trabajo del pintor, con la ventaja de que se utilizan procesos no destructivos que no afectan al cuadro examinado.

TURBULENCIAS
En una conocida revista electrónica de Física, hace algo más de un año un equipo investigador internacional mexicano, español e inglés, liderado por el físico-matemático mexicano José Luis Aragón de la Universidad Autónoma de México, en Queretaro, publicaba un minucioso estudio matemático mostrando que las pinturas de Vincent van Gogh contienen en muchos casos patrones propios de lo que en física se conoce como flujos turbulentos, muy similares a los que se encuentran, por ejemplo, en las inmediaciones de una aeronave o de la hélice de un barco.

Los físicos y matemáticos han intentado durante mucho tiempo explicar este difícil tema necesitándose un gran aparato matemático y potentes ordenadores para resolver sus problemas. Uno de los fundadores de la moderna teoría de las turbulencias fue el soviético Andrei Kolmogorov quien introdujo una relación matemática en las fluctuaciones entre la velocidad del flujo y la velocidad a la cual se disipa energía por la fricción, relación que se conoce con el nombre de “escala inercial o scaling de Kolmogorov”.

Cuadros de Van Gogh con ejemplos de turbulencia son “Noche estrellada” (de 1889), “Carretera con Ciprés y Estrella” (1890) y “Campo de trigo con cuervos” (1890). Aragón y sus colaboradores los han estudiado digitalizándolos  y estudiando la luminancia de los píxeles. El resultado fue que, efectivamente, esas pinturas presentaban scaling de Kolmogorov en la distribución de luminancia y que son percibidos por el ojo humano como espirales y remolinos muy pequeños creados con el pincel.

Es bien sabido que Van Gogh tuvo épocas de gran inestabilidad mental, con episodios psicóticos en los que tenía alucinaciones y pérdidas de conciencia. Estudiando su biografía y la cronología de los cuadros, se concluye que  las turbulencias fueron pintadas durante los periodos de situación mental crítica. Por el contrario, en su autorretrato de 1888 en el que aparece vendado, justo después de haberse cortado la oreja, las turbulencias no aparecen. Van Gogh confesó haber pintado ese retrato en un estado de calma absoluta, posiblemente debido al bromuro potásico que se le prescribió después de su automutilación. Los autores señalan que las turbulencias serían un reflejo de la turbulencia real de los patrones nerviosos dentro del cerebro del artista.

Van Gogh parece ser el único pintor capaz de pintar turbulencias con semejante precisión matemática ya que no se ha hallado skating de Kolmogorov, ni siquiera en “El grito” de Munch, que aparenta tener ciertas semejanzas con los trabajos de Van Gogh.