宇宙光年如何观察，如何解密宇宙声音

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1992年，美国国家航空航天局(NASA)发布了一系列名为《行星交响曲》(Planetary Symphony)的专辑，其中的声音是通过将通过射电望远镜收集的宇宙电磁波转换为人类耳朵可以听到的频率而形成的。现在很多天文研究中心都在尝试将天文数据转换成可听见的声音，也就是“可听性”技术。这项技术不仅可以方便盲人科学家参与科研，还可以推广到更多领域，方便耳力演员开展工作和生活。

在不久的将来，用耳朵听星星的声音，然后读取天文数据，可能会成为主流。

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可听天文数据

在西雅图，美国天文学会(AAS)第241次会议的会议厅里，失明的天文学家萨拉·凯恩站在一个巨大的电脑显示器前，有条不紊地重现了银河系的生活史。她向在场的人概述了不久前她在宾夕法尼亚大学读本科时领导的一个庞大的研究项目——“寻找星系化石”。通过测量大量恒星的成分、温度和表面重力，她选择了689颗看起来与其他恒星不同的恒星。凯恩解释说，确定最古老的恒星将有助于我们了解整个星系的演化。

原则上，像凯恩这样的盲人研究者在天文学领域应该受到欢迎，因为天文学研究已经走过了观测者挤在巨型望远镜目镜前的时代。今天，大多数天文学研究都是从强度和波长分解的光的读数开始的，事实证明，以任何方式将其数字化和排序都是最有用的。

但是天文学的可及性潜力在很大程度上仍然是理论上的。一般来说，科学充满了图表、数据库和图像，这些都是专门设计来看的。因此，三年前，当凯恩偶然发现一种叫做声波处理的技术时，她非常兴奋，这种技术旨在将信息转换为声音。

在西雅图天文学会议上，“语音化和数据可访问性”是一个反复出现的主题。麻省理工学院的天体物理学家艾琳·卡拉(Eileen Kara)在黑洞周围的热气体中播放了光的回声的声音表演。哈佛史密森天体物理中心的Allyson Bierila介绍了声波处理，旨在使盲人和视力受损者(BVI)接触到日食。来自林肯大学的Christine Limbaugh介绍了一项将声波处理纳入智利Rubin天文台收集的天文数据的建议。这次会议只是更大的科普趋势的一个缩影。凯恩说:“天文学是声波处理的领先领域，这项工作没有理由不能普及。”

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声波处理普及的难点在哪里？

适当的声波数据处理直到20世纪才开始。最早有意义的例子是20世纪20年代的完美盖革计数器，其奇怪的咔哒声意味着危险的电离辐射的存在。现在，医生用声音来表示具体的医学读数，心电图的嘟嘟声可能是最具标志性的。目前，声学显示器的大部分应用仍然是专门的、范围有限的或者两者兼有。

Niklas Rö nnberg是瑞典林雪平大学的声学专家，他花了多年时间试图找出如何在家庭和工作场所更广泛地接受基于声音的数据。他认为一个主要的障碍是对声音的含义一直缺乏统一的标准。比如大数字应该用高音还是低音来表达？人们喜欢为简单的事情选择个性化的音调，例如闹钟或短信通知。

佐治亚理工学院声波实验室负责人布鲁斯·沃克(Bruce Walker)指出，另一个障碍是:“这些工具不适合生态系统。”比如在拥挤的办公室或者嘈杂的工厂，听觉显示是没有意义的。在学校里，如果基于声音的教育工具要求老师给电脑增加扬声器和声卡，或者下载可能不兼容或者在下次系统更新时被删除的专有软件，那么这些工具就不可行。

但沃克认为，现在时机已经成熟，有可能在更大范围内普及数据的可听化处理。为了抓住这个机会，我们需要考虑声波处理在哪里有用，在哪里适得其反。

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有效的途径

爱荷华大学的空间物理学家比尔·库尔斯是空间科学数据声波化的早期支持者。自20世纪70年代以来，他一直在研究美国宇航局的旅行者号探测器飞越太阳系外行星时收集的数据。库尔斯研究了探测器等离子体仪器的结果，并开始将复杂抽象的信号转换成声音，以便更好地理解它们。

20世纪90年代末，库尔斯开始尝试将这些空间声音翻译成对非专业观众有意义的版本。遥远星球的汽笛声和爆裂声激起了公众的想象力，成为NASA新闻发布会的主要内容。

从那时起，美国宇航局收到了越来越多的声波处理，将其公共资助的宇宙学发现公之于众。哈佛史密森天体物理中心的金伯利·阿坎德是这项工作的领导者之一。在过去的五年里，她与美国宇航局合作开发了音频版的钱德拉X射线天文台，这是一种类似哈勃的太空望远镜，可以突出高能天体和事件，如食人星和超新星爆炸。

阿坎德说:“当我第一次听到星系中心完成的数据声波处理时，我以完全不同的方式体验了这些数据。我听到的是一片和谐的声音。我听到了不同波长光的独奏。”其他领域的研究人员越来越接受她的方法。

阿坎德简短易懂的天文声波处理对向公众宣传很有帮助，但她担心它们对盲人和视障人士更容易获取科学知识的影响不大。为了评估她的工作的更广泛的有用性，Arcand最近进行了一项关于盲人或视力受损者和非英属维尔京群岛人对数据声波处理的反应的研究。仍然不完整的结果表明，这两个群体的兴趣和参与程度是相似的。她认为这是一个迹象，表明这种声波处理在欢迎更多不同的人进入科学领域方面有很多未开发的潜力。

本文摘自《麻省理工科技评论》，内容已删除。

原标题:声化天空

作者:科里·鲍威尔