科學(xué)融合藝術(shù)，認(rèn)知宇宙有了新“打開(kāi)方式”

圖為觀眾觀看“宇宙考古：時(shí)空探索”展覽上展示的月面多功能平臺(tái)及智能火星探測(cè)器模型。記者 洪星攝

從地球出發(fā)向遙遠(yuǎn)的可探測(cè)宇宙邊緣前進(jìn)；在平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡臺(tái)址仰望星空；聽(tīng)正在太空運(yùn)行的“音樂(lè)衛(wèi)星”采集數(shù)據(jù)制成的音樂(lè)……在“宇宙考古：時(shí)空探索”展覽現(xiàn)場(chǎng)，觀眾認(rèn)知宇宙有了新的“打開(kāi)方式”。

該展覽由中國(guó)國(guó)家博物館、瑞士駐華大使館、瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院主辦，清華大學(xué)天文系、清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院協(xié)辦，融科學(xué)探索和藝術(shù)詮釋為一體，許多展品基于真實(shí)的觀測(cè)數(shù)據(jù)創(chuàng)作。7月2日，展覽在中國(guó)國(guó)家博物館舉行開(kāi)幕式，3日正式對(duì)公眾展出。

宇宙中的天體如同化石，保留著其形成時(shí)期的宇宙環(huán)境信息。宇宙考古，就是通過(guò)觀測(cè)和研究宇宙中的遺跡——最古老的天體和結(jié)構(gòu)，去追溯宇宙演化的歷史。

在地球的各個(gè)位置，諸多天文觀測(cè)站正持續(xù)收集宇宙中彌散的光線數(shù)據(jù)。天體物理學(xué)家通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)來(lái)研究輻射源的本質(zhì)。展品《動(dòng)態(tài)宇宙》基于瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院天體物理實(shí)驗(yàn)室與實(shí)驗(yàn)博物館學(xué)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合開(kāi)發(fā)的“虛擬現(xiàn)實(shí)宇宙項(xiàng)目”，利用自定義圖形渲染引擎，將海量的天文數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可交互的宇宙三維模型，把宇宙空間化為無(wú)垠的探索疆域。跨越27個(gè)數(shù)量級(jí)（即千億億億倍）的縮放功能，讓觀眾能以三維視角遨游于不同尺度的宇宙空間，實(shí)現(xiàn)一場(chǎng)太空旅行。

《宇宙碰撞》則是一套集成于碟形環(huán)境的交互式天體物理可視化系統(tǒng)，以美國(guó)國(guó)家航空航天局望遠(yuǎn)鏡采集的約500幅深空影像為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，借助碟形頂投影、光學(xué)增強(qiáng)模塊等技術(shù)，使螺旋星云結(jié)構(gòu)、星系碰撞過(guò)程等天體現(xiàn)象可視化呈現(xiàn)。那些無(wú)比遙遠(yuǎn)的星云和星系，一個(gè)個(gè)出現(xiàn)在觀眾眼前。

《時(shí)空彈性》項(xiàng)目將難以理解的引力透鏡效應(yīng)可視化。通過(guò)實(shí)時(shí)生成引力場(chǎng)曲率分布，讓觀眾可以直觀感知大質(zhì)量天體引發(fā)的時(shí)空扭曲現(xiàn)象。該項(xiàng)目基于真實(shí)天文觀測(cè)數(shù)據(jù)，創(chuàng)建了一個(gè)具有物理精度的實(shí)時(shí)模擬引擎，讓不可見(jiàn)的物理現(xiàn)象可見(jiàn)。

讓不可見(jiàn)的可見(jiàn)，正是展覽試圖實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)?？茖W(xué)家和藝術(shù)家共同努力，將龐大而抽象的宇宙可視化，將來(lái)自太空的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可以理解的圖像和表征。

展覽也讓人思考太空的可持續(xù)發(fā)展。人類發(fā)射了越來(lái)越多的衛(wèi)星和航天器，太空垃圾也不斷增加。瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院實(shí)驗(yàn)博物館學(xué)實(shí)驗(yàn)室做了一個(gè)交互數(shù)據(jù)可視化裝置，對(duì)數(shù)萬(wàn)顆衛(wèi)星及空間碎片進(jìn)行可視化動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)。直觀來(lái)看，如今的地球仿佛被各種蜘蛛網(wǎng)重重纏繞，被密密麻麻的空間垃圾包裹。“這讓我們重新思考今后如何探索和管理太空資源。”中國(guó)國(guó)家博物館策展人、副研究館員高露說(shuō)。

展覽中還有一系列由清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院師生為未來(lái)行星之旅設(shè)計(jì)的作品。清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院副教授師丹青告訴科技日?qǐng)?bào)記者，科學(xué)和藝術(shù)在山腳下分開(kāi)，又在山頂匯合?！白鳛閷W(xué)校教師，我們希望學(xué)生一方面能有科學(xué)思維，掌握技術(shù)，另一方面又能有探索性、實(shí)驗(yàn)性的設(shè)計(jì)思維，并將兩者結(jié)合起來(lái)。這種能力，在未來(lái)的AI時(shí)代尤為重要?！?/p>

展覽聯(lián)合策展人龍星如表示，普通人總覺(jué)得基礎(chǔ)科學(xué)離自己很遠(yuǎn)，天文望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)也離自己很遠(yuǎn)，但這樣的項(xiàng)目可以讓科學(xué)裝置產(chǎn)生的龐大數(shù)據(jù)集變得可感知和可理解?！八囆g(shù)是一個(gè)講述科研故事的好方法，它讓我們對(duì)科學(xué)的展現(xiàn)方式更加豐富。”龍星如說(shuō)。（記者 張蓋倫）

(責(zé)編：郝孟佳、李昉)

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