李北辰
王爾德說(shuō):我們生活在陰溝里,卻仍有人仰望星空。如今,這句感嘆依舊代表某種程度的正確,但這位19世紀(jì)的英國(guó)紳士有所不知:在一百多年后的東方“帝都”,當(dāng)困于陰溝中的年輕人們?cè)噲D仰望星空,星空卻斑斕不再,抬頭所見(jiàn),唯有隔三差五做客的霧霾君。
城市的膨脹為星空蒙上一層桎梏,面對(duì)于此,技術(shù)可以做些什么?以盛產(chǎn)“黑科技”聞名的微軟研究院給出了一個(gè)奇幻的答案:透過(guò)一架由大數(shù)據(jù)拼接起來(lái)的虛擬望遠(yuǎn)鏡——萬(wàn)維天文望遠(yuǎn)鏡(WorldWide Telescope,WWT),將這片璀璨的星空整個(gè)虛擬化,之后再裝進(jìn)你的電腦里——嗯,王爾德老師聽到后估計(jì)整個(gè)人都不好了。
事實(shí)上,如同人類各方面數(shù)據(jù)的井噴,在并不漫長(zhǎng)的歲月里,科學(xué)數(shù)據(jù)同樣發(fā)生了爆炸式增長(zhǎng)。數(shù)十年來(lái),人類用自己眼睛的延伸望遠(yuǎn)鏡勾勒出一幅龐大的“數(shù)字天空”,這促生了全新的知識(shí)發(fā)現(xiàn)模式,科學(xué)資源的利用和管理也愈加有賴于信息化的技術(shù)和手段,而虛擬天文望遠(yuǎn)鏡即是人類為應(yīng)對(duì)海量數(shù)據(jù)下天文學(xué)研究所面臨的挑戰(zhàn)而提出的一套解決方案。
在不少人眼中,無(wú)論對(duì)于專業(yè)學(xué)者還是愛(ài)好者,亦或是任何一個(gè)對(duì)星空飽含敬畏之心的人來(lái)說(shuō),天文學(xué)的數(shù)字化都是一次巨大的轉(zhuǎn)折和契機(jī)。畢竟,星空近在眼前,當(dāng)技術(shù)還無(wú)法讓頭頂?shù)男切亲兞?,至少可以讓它換—種姿勢(shì)帶你去向更遠(yuǎn)方。
數(shù)字宇宙如何搭建
那么萬(wàn)維天文望遠(yuǎn)鏡(WWT)究竟是個(gè)啥?簡(jiǎn)單而言,它本質(zhì)上是資源的再次融合。WWT借助龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)、圖像可視化技術(shù),通過(guò)微軟的一套視覺(jué)體驗(yàn)引擎(Visual Experience Engine,VEE),將這個(gè)世界上各大知名天文望遠(yuǎn)鏡——如美國(guó)宇航局(NASA)、哈勃空間望遠(yuǎn)鏡(HST)、斯隆數(shù)字化巡天(SDSS)和錢德拉X射線天文臺(tái)——以及普通天文愛(ài)好者拍攝到的照片和觀測(cè)到的數(shù)據(jù),加工處理為一個(gè)統(tǒng)一的“無(wú)縫數(shù)字宇宙”。用戶只需輕滑鼠標(biāo),便能夠“操縱”一臺(tái)漫無(wú)邊際的虛擬望遠(yuǎn)鏡。你可以如同乘坐魔毯一般,平移或縮放星空,在地球、行星、太陽(yáng)系、星空之間完成虛擬世界的星際穿越。
除此之外,WWT還提供了一個(gè)交互式知識(shí)共享和學(xué)習(xí)環(huán)境,用戶只要點(diǎn)擊鼠標(biāo),便可以與自己感興趣的那個(gè)目標(biāo)相關(guān)的信息資料產(chǎn)生聯(lián)系。更具個(gè)性化的是,WWT還配備了注解、動(dòng)畫、旁白和配樂(lè)等功能。這意味著,每位用戶可以在虛擬宇宙之中敘述一個(gè)自己虛構(gòu)出來(lái)的故事,并可與他人分享,或者下載別人制作的故事。
另外,微軟亞洲研究院學(xué)術(shù)合作部經(jīng)理吳國(guó)斌向《時(shí)間線》介紹,WWT還可以與微軟其他的“黑科技”產(chǎn)生連接,譬如體感設(shè)備Kinect。據(jù)說(shuō)在Kinect的幫助之下,用戶通過(guò)手勢(shì)即可縮玫、翻轉(zhuǎn)、移動(dòng)WWT的視角,在一定程度上完成數(shù)字宇宙的斗轉(zhuǎn)星移。
聽起來(lái)蠻炫酷,但實(shí)際上WWT已經(jīng)算是技術(shù)世界的一位長(zhǎng)者了。早在2008年5月,微軟就正式對(duì)外免費(fèi)發(fā)布了WWT。倘若要追溯這項(xiàng)技術(shù)的源頭,還要回到更加遙遠(yuǎn)的1993年。這一年,一位叫做Curtis Wong的開發(fā)者參與了一項(xiàng)名為JohnDobsons Universe的國(guó)家級(jí)項(xiàng)目,旨在以故事驅(qū)動(dòng)的方式探索宇宙,并以CD-ROM光盤的形式展示給公眾,但遺遺憾的是,該項(xiàng)目半路夭折。
轉(zhuǎn)眼到了2002年,Curtis Wong進(jìn)入微軟研究院工作,并結(jié)識(shí)了著名數(shù)據(jù)庫(kù)專家,也是圖靈獎(jiǎng)獲得者Jim Gray。Jim是首批意識(shí)到大數(shù)據(jù)將會(huì)對(duì)類科學(xué)研究產(chǎn)生重大影響的人之一,并使用龐大的天文數(shù)據(jù)集與可視化技術(shù)進(jìn)行合作。遇到Jim Gray之后,Curtis Wong認(rèn)為這是一個(gè)圓他多年天文夢(mèng)想的機(jī)會(huì)——不僅是圖像的簡(jiǎn)單集合,而是給每一個(gè)孩子一個(gè)可視化的宇宙。
Jim Gray卻有一個(gè)傷感卻又傳奇的人生結(jié)尾。2007年,Gray獨(dú)自航向法拉倫島,目的是將母親的骨灰灑向大海,但他的船卻失蹤了,至今杳無(wú)音訊。這個(gè)一生都致力于將人與人連通起來(lái)的天才就此與所有人失去了聯(lián)系。
轉(zhuǎn)眼又過(guò)三年,Curtis Wong招募了軟件工程師亦是天文愛(ài)好者的Jonathan Fay,Jonathan曾從事過(guò)利用瀏覽器開發(fā)天體3D地圖的工作,如月亮和火星的研究。Curtis認(rèn)為這項(xiàng)研究可以應(yīng)用于他心中幻想的終極虛擬望遠(yuǎn)鏡,組織并可視化天文數(shù)據(jù),同時(shí)提供可互動(dòng)的故事化敘事能力——事實(shí)上,用天上的星星講故事,—直就是Curtis Wong的少年之夢(mèng),在洛杉磯長(zhǎng)大的他,兒時(shí)就時(shí)常會(huì)仰望星空,遐想跨越星星之間的奇妙旅程。
WWT在中國(guó)
在地球的另一端,中國(guó)河北省高陽(yáng)縣東緒口村——華北平原上一個(gè)很難在地圖上尋覓到的小村莊,還是少年的崔辰州也沉迷于仰望這同一片星空。他從小學(xué)自然課本中接觸到貧瘠的天文學(xué)知識(shí),但在更為貧瘠的農(nóng)村,熱愛(ài)星空的唯一方式就是用肉眼看看它。直到上大學(xué)之后,崔辰州才接觸到天文望遠(yuǎn)鏡,而憑借對(duì)于天文學(xué)的天分和勤奮,他最終在國(guó)家天文臺(tái)找到了一份“與星星距離最近”的工作。
或許是感同身受,年少的經(jīng)歷讓崔辰州意識(shí)到:在中國(guó),有許多內(nèi)心“不安分”的孩子對(duì)星空充滿好奇,渴望深入了解頭頂上的一片未知,卻最終難以如愿?!耙郧爸饕苤朴诩揖池毢?,觀測(cè)器材貧乏,現(xiàn)在則更多因?yàn)槌鞘泄馕廴竞蛧?yán)重霧霾。”崔辰州告訴《時(shí)間線》。
種種機(jī)緣,當(dāng)WWT在美國(guó)一經(jīng)發(fā)布,已加入國(guó)家天文臺(tái)的崔辰州就開始與微軟研究員聯(lián)系,并撰寫文章,將這一當(dāng)時(shí)陌生的技術(shù)介紹給中國(guó)天文學(xué)界。“除了美國(guó)本土之外,中國(guó)基本上跟進(jìn)是最緊的?!闭劶坝诖?,崔辰州顯得頗為自豪。
而在這位“收集過(guò)三百多款天文軟件”的行家眼中,“之前的這些軟件大多都有一個(gè)共同問(wèn)題,由于要發(fā)行和下載,數(shù)據(jù)都太小了,最多也就是一張CD或者DVD,而WWT目前下載也就—百兆左右,但背后數(shù)據(jù)可以說(shuō)是無(wú)窮無(wú)盡,現(xiàn)在WWT只是一個(gè)客戶端,或者說(shuō)只是一個(gè)用戶界面,真正的資源存在‘云里?!?/p>
帶著這份欣喜,以及對(duì)WWT在中國(guó)生根的期許,2008年11月3日,在微軟亞洲研究院十周年慶典上,中文版WWT首次亮相。
事實(shí)上,在不少接觸過(guò)WWT的人眼里,它也許只是一款天文軟件,但在崔辰州看來(lái),wWT真正的“威力”是其可驅(qū)動(dòng)球幕的特性——用戶可以將自己編寫的宇宙故事投射在球幕上——嗯,一種另類、非大眾化的硬軟件結(jié)合方式。
2012年春天,在參觀重慶石新路小學(xué)時(shí),崔辰州無(wú)意中發(fā)現(xiàn),一座閑置建筑具備改造成WWT互動(dòng)式天象廳的絕佳條件。吳國(guó)斌也向記者表示:“如果是傳統(tǒng)天象廳的話,造價(jià)可能是幾百萬(wàn)上千萬(wàn),如果基于WWT做數(shù)字天象廳,造價(jià)一下子就來(lái)了?!庇谑?,崔辰州抓住這靈光一現(xiàn)的念頭,經(jīng)過(guò)與相關(guān)部門和微軟研究院的合作。一年多之后,中國(guó)首個(gè)WWT驅(qū)動(dòng)天象廳在石新路小學(xué)揭幕,這一由6個(gè)高分辨率投影儀供應(yīng)的8米高圓頂設(shè)備,可以讓學(xué)生身臨其境地在天象廳中觀測(cè)和學(xué)習(xí)天文知識(shí),而且有機(jī)會(huì)親手制作展示內(nèi)容,將自己構(gòu)建的小小太空故事,勾畫在穹頂之上,講給其他小伙伴聽。
“有幾個(gè)同學(xué)僅花了不到3天時(shí)間就做出一個(gè)不錯(cuò)的月球漫游,其中還提到已經(jīng)升空的嫦娥三號(hào)?!贝蕹街莞嬖V《時(shí)間線》,“我們也正在努力建設(shè)一個(gè)WWT的生態(tài)系統(tǒng),比如在過(guò)去幾年做過(guò)很多次的教師培訓(xùn),通過(guò)教師又培養(yǎng)了很多學(xué)生,也在做相關(guān)課程的開發(fā),希望這是一個(gè)良陛循環(huán),用戶越來(lái)越多,需求越來(lái)越大,軟件開發(fā)和資源建設(shè)都會(huì)相互促進(jìn)。”
除此之外,吳國(guó)斌則向《時(shí)間線》透露:2015年,WWT也許將成為一個(gè)真正的開源社區(qū)。畢竟,哪怕面對(duì)的是一個(gè)虛擬化的浩蕩星空,憑借一個(gè)公司或者極少數(shù)開發(fā)者的力量也非常有限;倘若放在社區(qū)里,讓更多專業(yè)天文學(xué)者和愛(ài)好者貢獻(xiàn)資源,無(wú)疑會(huì)對(duì)軟件的開發(fā)大有裨益——要知道,開源似乎已不再是一種理論,而更像是世界運(yùn)行的一種方式,它也同樣適用于人類的“虛擬星空”大業(yè)。
那么問(wèn)題來(lái)了:將這片星空虛擬化,讓更多的孩子打破各種現(xiàn)實(shí)的枷鎖,全方位了解宇宙究竟意味著什么?畢竟包括微軟和Google在內(nèi)地科技巨頭都在干這件事。
先不扯哲學(xué)。記得科幻作家劉慈欣曾一針見(jiàn)血地指出,如今IT技術(shù)的迅猛發(fā)展,造成了一種人類各方面都在進(jìn)步的假象:“事實(shí)上,人類在IT以外的其他技術(shù)領(lǐng)域,自上世紀(jì)60年代以來(lái)并無(wú)太多突破性的進(jìn)展,這在航天領(lǐng)域尤其明顯,在阿波羅登月以后的幾十年,航天技術(shù)的大部分基礎(chǔ)技術(shù)方面都無(wú)重大突破,只是在原有基礎(chǔ)上修補(bǔ)完善。”
嗯,就像互聯(lián)網(wǎng)掩蓋了人類其他領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步的緩慢一樣,在更為現(xiàn)實(shí)的意義上,倘若更多孩子的電腦里除了Facebook和Twitter這些局限于人與人相互連接的應(yīng)用之外,也能有一些包括WWT和Google Sky在內(nèi)的、能與更為廣闊事物相連接的應(yīng)用——換句話說(shuō),當(dāng)孩子們輕點(diǎn)鼠標(biāo),去向的除了好友頁(yè)面,也可以是另一個(gè)星球,想必也是極好的。而這件事由科技巨頭們牽頭,也是再合適不過(guò)了。