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冥王星之外 当我们讨论宇宙

“进入太空最重要的理由,是要进一步了解我们在宇宙中的位置,进一步了解人的生命在宇宙中的意义。”——科幻小说家保罗·莱文森。

两周前,一张照片占据了全球各大新闻版面的头条——新视野号探测器历时九年,以前所未有的近距离拍摄到冥王星这个太阳系中未曾被探索过的疆域。而冥王星“素颜证件照”上一块心形的暗斑,更使它化身“萌王星”,萌化了地球人。上周,又一则天文界重磅消息——发现“类地球”行星,让无数地球人激动不已。天文史上的一次次探索与突破不断给人们带来惊喜。

早在人类文化的萌芽时期,智慧的先民就已经开始了对天空的探索:判断方向、观象授时、制定历法、星座占卜。作为最古老的自然学科之一,天文学是一门基于观测的科学。四百多年前伽利略制成的第一架天文望远镜拉近了人类与星空的距离。如今,来自微软研究院的一群“星空狂想家”将整个璀璨的星空虚拟化,装进你的电脑里,把全宇宙的浪漫分享给大家。

这个由大数据拼接起来的虚拟望远镜——万维天文望远镜(WorldWide Telescope,简称WWT),于2008年5月由微软研究院正式发布。它融合了来自全球数十个天文望远镜、天文台和探测器的观测数据,包括NASA、哈勃空间望远镜等,直观展现天体直接的关系让观测数据可视化。其中,深受天文学家与教育工作者喜爱的向导漫游功能可真实还原3D场景,无论是星体形成还是宇宙大规模结构探索都能让用户有身临其境的感受。在过去的八年时间里,有数以百万的用户下载了WWT用于各类探索性的研究、教学及公众宣传。

自制宇宙漫游“指南”

“它就在这里,这是家园,这是我们。你所爱的每一个人,你认识的每一个人,你听说过的每一个人,曾经存在过的每一个人,都在它上面度过自己的一生……”——美国天文学家、科普作家卡尔萨根的《黯淡蓝点(A Pale Blue Dot)》。

当一个沉静浑厚的男声在你耳边朗诵着这首诗歌,眼前的画面里地球慢慢远去,太阳系的行星们缓缓掠过,浩瀚的星系围绕着你,天地间只剩下你和深远的宇宙苍穹——这是怎样一副触动人心的场景?然而今年,第二届WWT宇宙漫游大赛决赛选手赵至豪通过自制的漫游视频实现了这个场景,短短的5分钟让所有观众都为之屏住呼吸。

自制专属宇宙漫游视频是WWT除观测星空之外给天文爱好者带来的一大“福利”,使用者可以利用WWT平台任意导入三维模型、音乐、录制旁白、加入字幕等。在第二届WWT宇宙漫游大赛上,评委会不仅收到了“国际大片”,还收到了形式多种多样、主题涉及经典天文学知识、最新现代天文学进展、中国传统星空及文化、地球环境相关等多个方面的参赛作品。比如,获得一等奖的《金牛座漫游》是以课件形式来介绍金牛座的,而二等奖的《世界上最遥远的距离》则直观地展现了从人们熟悉的米、千米,到人们不易感知的光年甚至是太阳系的直径之间的关系。再比如《小王子的星际之旅》、《太阳系移民指南》等等,都展示了参赛作品瑰丽的想象。

第二届WWT宇宙漫游制作大赛一等奖获奖视频——金牛座漫游

华中师范大学物理系乔翠兰副教授在大赛评审结束后表示:“有些水平很高的作品看过之后,就像读一本好书、看一场国际大片一样受到了很大的触动,是一种非常美好的体验。即便它们之中还有瑕疵,但是能激发更多创作和学习的欲望。这个以WWT为平台的大赛,让天文爱好者充分发挥自己的创意进行自己独一无二的天文视觉创作。”

太空是所有人的太空

就在本月初,万维天文望远镜WWT进一步拉近了用户与星空的距离——微软研究院正式宣布WWT基于MIT许可正式开源,并成为 .NET Foundation 中的一个独立项目。用户将可以根据不同需求对WWT的各项数据、协议和技术进行检查、使用、改写和提升。任何个人或组织都可以使用并扩展其功能,从而满足人们对天文的兴趣以及各类研究或教学的需要。(WWT的代码已可以在https://github.com/WorldWideTelescope 上获得。)

“WWT和用户是一个长期的不可分割的整体,因此它的开源是自然且十分重要的阶段。现在,无论教育工作者、学生还是研究人员都能直接影响这个独特工具未来的发展和潜在功能的实现。” 哈佛大学-史密森天体物理中心 (Harvard-Smithsonian Center) 天体物理学家Alyssa Goodman这样说道。

而作为WWT落地中国及其本地化的主要推动者,中国虚拟天文台(China-VO)将对开源后的WWT进行一系列功能扩充,以更好地满足国内用户的需求:

一,WWT平台下视频播放的集成,避免在不同软件平台间的切换。这主要是针对国内一些教育机构播放球幕电影的实际需求,目前这与WWT平台具有的数据可视化功能之间存在着一定的距离。

二,中文天体库的建设、维护及WWT集成。对WWT的多语言支持机制进行扩展,实现对天体数据库的多语言支持,不需要Excel插件就可以显示亮星、星云等的中文名称。对于大众来说,即便是牛郎织女这些大家非常熟悉的名字,对应的英文名称也可能十分陌生。加入中文名称可以让国内用户的使用更加便利。

三,虚拟天文台数据访问接口的开发与资源接入,丰富WWT的数据库。如让中国虚拟天文台的数据库能方便的融入到WWT的资源库中等,从而使用户可以获得更多权威数据。

最后,把中国古代传统天文知识加入到WWT之中,将是开源之后WWT应用的一个亮点。中科院国家天文台的研究员崔辰州博士表示,本土化的工作旨在让中国用户可以更方便、快捷地使用WWT。希望用户可以从无国界的科学视角来使用这个平台,让更多人通过WWT更好地了解我们身处的宇宙、周围的天体以及与天文知识息息相关的东西方文明。

正如第一位私人太空游客——美国富翁丹尼斯•蒂托返回地球后所说:“太空不是宇航员的太空,太空是所有人的太空。”

WWT的开源将集合更多来自天文学者和爱好者们的创意和想法,推进人类对宇宙的探索。微软亚洲研究院学术合作总监潘天佑博士:“开源之后的WWT将进一步促进天文科学的研究和天文知识的推广,让更多公众获得更好的科研和教育资源。同时,通过开源,中国古代传统天文知识以及本地化的信息将能更好的融入WWT中,为更多中国用户带来便捷。我们希望更多人可以借助WWT爱上神秘的宇宙。”

这一次,当我们讨论宇宙,万维天文望远镜WWT无限拉近了星空和我们的距离。而我们每一个曾经仰望过星空的少年,也许都能从耀眼的星光中找到答案。