把宇宙飞船40年的数据谱成乐曲,这是一首真正的“天空之城”

李振梁 · 2017-11-29
玩得很高级。

太空里回荡着音乐,这话听起来像是浪漫的抒情诗。但在这虚空中,是不是真的有交响乐在等待被聆听呢?谁又能解开太空音乐的密码?

现在,一支由太空音乐爱好者组成的团队,发布了一首乐曲,来庆祝“旅行者1号”(Voyager 1)宇宙飞船升空40周年。

“旅行者1号”是由美国宇航局研制的一艘无人外太阳系空间探测器,重815千克,于1977年9月5日发射升空。1980年完成了其主要任务之后,这艘飞船开始了一段穿越太阳系的旅程。2012年,它进入星际空间,成为第一个进入星际空间的探测器,将数据从空间介质传回地球。它是离地球最远的人造飞行器。

现在,尽管它已经度过了黄金时期,但它携带的设备仍然可以向地球传递信息。

这么了不起的飞行器值得一首来自太空的音乐庆祝,就像宝剑配英雄一样。

于是,安格利亚鲁斯金大学的Domenico Vicinanza博士和艾克赛特大学的Genevieve Williams博士创造了这首曲子。

他们把四十年的太空数据转换成三分钟的乐谱,用小提琴、长笛、圆号和钟琴等乐器演奏。11 月 13 日,这首曲子在科罗拉多州丹佛市的SC17超级计算会议上首次演奏。

用于谱写音乐的这些数据,由“旅行者1号”从1977年收集到本月,每26天的数据被转换成一个音符,作品中还包括2012年旅行者进入星际空间的时刻。

当然,来自太空的数据是以数字的方式到达了NASA太空物理数据中心,并不是现成的管弦乐音符。

因此,为了将数据转化为音乐,研究人员使用了一种叫做数据化的过程。

Williams解释说:“数据化是将数字和科学测量等信息转换成声音信号,如声音、音乐音符或旋律。它的基础是,将初始信息的某些特征映射到可听到的参数,例如,数字越大,音调就越高。”

太空音乐的灵感可以追溯到中世纪的欧洲,著名天文学家开普勒就研究过天体的音乐。在他的著作《 Harmonices Mundi》(《世界之和谐》)中,就描述了音乐和数学,音乐和宇宙规律的共通性。

据Vicinanza介绍,他们所做的和开普勒的工作非常相似。这首乐曲是基于低能量粒子(LECP)探测器的测量数据,将到达探测器的粒子数量绘制成声音。计数越高,音调就越高。探测器上的每一个数字都变成了一个音符,从而创造出一段太空飞行的旋律。

他说:“在这种情况下,呈现的音乐就继承了数据的结构特征,它的规律,它的特征,以及它的变化。”

通过这种方式,这首乐曲就描绘了旅行者1号的整个运行历史,包括它对木星和土星的戏剧性接近,以及进入星际空间的历程。

演奏时,将由第二小提琴演奏直到2012年,然后是长笛,短笛和钟琴。在与木星和土星接近时,钢琴和圆号是小提琴的两倍,这突出了进入和离开行星大气层时,宇宙射线计数相应的上升和下降。

从太阳圈到星际空间的转变,也伴随着音乐编排和和声的变化,以及从C大调到降E大调的变化。

这并不是Vicinanza第一次把科学数据转化为声音。2012年,他曾将发现希格斯玻色子的数据转化为音乐主题。几年前,他还根据旅行者1号37年的运行数据创造了一首曲子。

如上所述,旅行者1号已经运行40年了,未来的某一天,这艘飞船也会在太空失联,永远无法再传回信息。

在距离太远在大约140个天文单位时,旅行者1号不能再依靠太阳能,它的发电机只能持续到2025年左右。那一刻,将是这首太空音乐永远的休止符。

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