艺·译 | 哈勃:揭开星辰画卷的终极影像
创始人
2026-02-02 19:02:07
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我们深爱星辰,乃至不惧夜的黑。

——两位天文爱好者的墓志铭

我们的祖先渴望了解世界。他们想象中的宇宙小巧、古雅又完整,由安努、伊亚和沙玛等神明掌控。在古人的宇宙里,人类即便不是万物中心,也扮演了重要角色——我们和大自然紧密相连,也与最深奥的宇宙秘密相关。

如今,我们通过科学来理解宇宙,它是如此古老,又是如此浩瀚。凝望宇宙,所有关于宏大的执念都揉成了一个像素的微光。那令人头晕目眩的宏伟尺度,令人敬畏,也激发了人们对它的无限向往。

本次艺·译“媚人的星空”主题外文文献推荐,我们遴选5本有关天文学的科普著作,聚焦宇宙中无穷无尽的优美天体,探索星系间错综的关联及微妙的法则,携权威解读与壮丽影像联袂而至,带领读者以科学的眼光审视宇宙,以诗意的情怀拥抱人类文明。

外文文献及翻译稿展将同步在浙江图书馆之江馆文学艺术阅览区(三楼)展出,展陈书籍为Expanding Universe. The Hubble Space Telescope《膨胀的宇宙:来自哈勃太空望远镜的星辰画卷》、Celestial Mirror: The Astronomical Observatories of Jai Singh II《仙镜:贾伊·辛格二世天文观测台》、Galaxies: Inside the Universes’ Star Cities《星系:漫游星城》、Mars. Photographs From the NASA Archives《火星:NASA档案图片集》、Lunar: A History of the Moon in Myths, Maps + Matter《月球:神话、地图与物质中的月球历史》。

主题:媚人的星空——宇宙主题外文文献及翻译稿推荐

时间:2026年2月1日至3月31日

地点:浙江图书馆之江馆文学艺术阅览区(三楼)

正如美国天文学家卡尔·萨根充满诗意的描述:宇宙是我们认识自己的途径。接下来,就让我们穿越宇宙的彼岸,开启一段关于生命本质和意义的史诗之旅。

左右更多

▲ 哈勃望远镜拍摄下的星空影像。

图源:Expanding Universe. The Hubble Space Telescope

1990年4月24日,著名的哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope,缩写:HST)发射升空,从此,人类终于得以突破地球大气的干扰,以前所未有的清晰度探索宇宙,天文学从此走向空间时代。

▲ 哈勃望远镜。分类:卡塞格林望远镜,位置:地球轨道,距地350英里,照片于1999年由航天飞机机组拍摄。

图源:Expanding Universe: The Hubble Telescope

哈勃望远镜的记录令人印象深刻。它已行驶了48亿公里、环绕地球将近15万圈,拍摄了超过50万张照片。而它的探测范围也从太阳系延伸到了人类目前已知的宇宙边缘。

在三十多年来的服役中,哈勃带给我们丰厚的礼物,不断突破人类对宇宙的认知。它就像一名忠实的记录者,给人类的想象力插上翅膀,为我们揭开星辰画卷的终极影像。

推荐文献

Expanding Universe : The Hubble Space Telescope ( Multilingual Edition )

书名:《膨胀的宇宙:来自哈勃太空望远镜的星辰画卷》(纪念版)

作者:Jr. Bolden / Charles F. / Owen Edwards / John Mace Grunsfeld / Zoltan Levay

出版社:TASCHEN

馆藏地:浙江图书馆之江馆文学艺术阅览区

本书为Taschen2020年纪念版,是一部为哈勃30周年而生的“宇宙大片”精选图册,英/法/德语同步呈现。

书籍以“时间—空间—望远镜”为叙事主线,精选哈勃服役30年来最具标志性的深空影像,并新增30幅首次公开的高清档案照片,涵盖黑洞、系外行星、星系演化、暗能量等前沿主题。

本书的一大亮点是选用了“零光污染”级别的画质,所有图片均取自于哈勃官方原始FITS数据,经STScI视觉团队重新处理,高分辨率的图像带给您电影级别的震撼。书籍内含多幅拉页,这些影像,不仅回答了关于时间与空间的问题,也揭示了新的谜团——令宇宙加速膨胀的“暗能量”。

▲ 书籍内页

画册还附有摄影评论家Owen Edwards(欧文·爱德华兹)的专题文章,以及曾负责哈勃影像合成的Zoltan Levay(佐尔坦·莱瓦伊)的独家访谈,详解这些照片如何被“构图”。 资深哈勃宇航员Charles F. Bolden, Jr.(小查尔斯·F·博尔登)与John Mace Grunsfeld(约翰·梅斯·格伦斯菲尔德)亦撰文回顾哈勃的遗产,并展望未来的太空探索。

译者简介

邹楚玲, 爱好摄影、阅读、电影、纪录片、徒步、手工编织。

翻译感悟

我一直很喜欢观看宇宙相关的纪录片和电影的,平时也会找一些有关天文物理学的书籍来阅读。这次翻译的文章正好在我的兴趣点上,翻译的过程查了很多资料,学到了不少知识。

译文摘选

哈勃望远镜是一台卡塞格林反射式望远镜,它通过一系列镜面来捕捉光线,同时以每小时29000公里(18000英里)的速度绕地球运行。虽然哈勃的主镜直径只有2.4米(94.5英寸),远小于地面望远镜(镜面最大可达10米),但它的优势在于身处太空,不受大气层干扰——这避免了大气造成的星光闪烁、图像畸变和天空背景亮度等问题,使其拍摄的图像具有极高的精度。

在哈勃安装并运行的13台科学仪器中,有5台是目前已知在运行的。这些仪器包括记录图像的相机、将光分解为波长记录光谱的摄谱仪、测量恒星亮度变化以及恒星位置的仪器。

但是,呈现在我们面前瑰丽深邃的宇宙影像并不直接由哈勃拍摄而成,它传回的是复杂庞大的数据,由地面工作人员进行软件分析和转化。那么数据最终如何成为我们眼前的图像?请看译者摘选的译文——来自空间望远镜研究所STScI公众推广办公室退休的熟悉科学视觉开发员Zoltan Levay的独家访谈。

以下译文由志愿者翻译,如有错漏之处,欢迎各位读者指正交流。

欧文・爱德华兹对佐尔坦・莱维的专访

你我皆为星辰

已退休的佐尔坦・莱维曾担任太空望远镜科学研究所公共外展办公室的首席科学视觉开发师师。任职期间,他将哈勃望远镜收集到的复杂数据转化为照片和图像,让非科研人员也能直观感受宇宙的偏远角落。哈勃望远镜发射升空时,他编写的软件可协助天文学家分析其传回的数据;1993 年望远镜修复后,他便开始专注于哈勃图像的解读工作。与此同时,他还是一名既热爱拍摄天空景象又热衷于记录地面风光的摄影师。

科学家通常不会直接使用彩色图像。颜色在天文学中至关重要,但科学家会通过数据对颜色及其他参数进行量化分析和测量,他们可借助 “黑白” 照片观察天体的形态。因此,这些彩色图片可以说是前沿科学研究的副产品。事实上,普通相机拍摄彩色图像时,往往需要以牺牲空间分辨率为代价。不过,天文学家也会和其他人一样,被这些精彩的照片所震撼和启发。

欧文・爱德华兹:那么,我们在彩色图片中看到的景象,是否和乘坐宇宙飞船靠近目标天体时用肉眼看到的一样呢?

佐尔坦・莱维:确实不一样。哈勃所捕捉的光线极其微弱,且它不仅能探测可见光,还能捕捉红外线和紫外线,而这些光都是人类肉眼难以观测到的。但这些颜色并非随意设定,其基础色调由数据决定。我们会调整色调,尽可能呈现更多信息,同时努力让颜色接近天体的自然呈现范围。

欧文・爱德华兹:你能否用简洁的语言描述一下图片制作过程?

佐尔坦・莱维:每年,有成千上万名来自世界各地的天文学家申请使用哈勃望远镜,但最终大约只有 200 人会被选中。太空望远镜科学研究所(简称 STScI)负责规划和安排观测任务,而真正操控望远镜的是美国国家航空航天局(简称 NASA)戈达德太空飞行中心。首先,哈勃望远镜进行曝光拍摄。这一过程较为复杂,你可以把它想象成按下普通相机快门后,让其曝光几秒甚至数分钟的操作(若需对不同的曝光图像进行数字整合,这一过程可能持续好几天)。这些数据最终会传输到 STScI,我们会将其转换为具有科学意义的单位,并存档以供科学家研究使用。补充一点,我们每周归档的数据量约达 120GB。

欧文・爱德华兹:这就是你的工作切入点,对吧?也就是说在数据存入哈勃档案之后?

佐尔坦・莱维:是的,没错。有时,天文学家会把数据发送给我们,用于配合哈勃相关重大研究成果的新闻发布。我们也会从数据档案中筛选出有趣的观测素材进行处理。在图像仍是黑白状态时,我们会调整其色调范围和亮度,突出最重要的天体特征。这和过去胶片摄影时代,在暗房里通过底片冲印照片时调整曝光度的过程颇为相似。接着,我们会利用不同滤镜拍摄的多个版本图像进行上色处理 —— 就像电脑显示器等彩色显示技术一样,我们采用红、蓝、绿三原色进行合成。

欧文・爱德华兹如果这些颜色并非肉眼可见,那么它们代表什么?

佐尔坦・莱维:颜色是根据波长分配的。波长最长的对应红色,最短的对应蓝色,中间波段则对应绿色。当这些独立的单色图像合成后,会通过类似普通数字摄影的流程处理成彩色图像,随后我们会进一步调整,以呈现最佳视觉效果。由于哈勃望远镜的相机视野相当狭窄,我们有时需要将多张图像拼接在一起,制成马赛克图像以覆盖更大的观测区域。

欧文・爱德华兹:哈勃团队是首个制作这类彩色图像的团队吗?

佐尔坦・莱维:并非如此。我们所做的其实是在传承一项悠久的传统。早在哈勃望远镜问世前,英裔澳大利亚天文学家大卫・马林就已在悉尼的英澳天文台,利用玻璃底片开展彩色图像制作工作。我们采用的彩色图像制作技术与他的非常相似。不可否认,我们拥有哈勃望远镜这一强大工具,但如今优质的光学设备和计算机软件唾手可得,许多天文爱好者也能拍出极具水准的作品。宇宙在各个角落大致呈现出相同的特征,因此我们可以推断,那些在时空上极为遥远的星系,最终会演化成与银河系或邻近其他星系相似的形态。

欧文・爱德华兹:如果哈勃望远镜、韦伯望远镜,乃至将来更强大的望远镜,都无法捕捉到大爆炸后纳秒级和毫秒级的景象 —— 也就是你所说的 “不透明” 阶段的景象,这是否会让大爆炸理论陷入无法证实的境地?

佐尔坦・莱维:我其实很不喜欢用 “理论” 这个词,因为无论是天文学家还是进化生物学家,当科学家使用这个词时,总会造成很多误解。在绝大多数天文学家看来,大爆炸的核心概念是毋庸置疑的,争议仅存在于细节层面,而且随着我们对宇宙的认识不断加深,这种争议还将持续下去。例如,曾经有天文学家提出,膨胀的宇宙终将耗尽能量,引力最终会导致万物坍缩,进而开启新一轮的宇宙循环。但如今我们已经证实,宇宙膨胀实际上正在加速,而非减速,暗能量将推动宇宙膨胀永远持续下去。

欧文・爱德华兹:如果说大爆炸 —— 即宇宙从一种难以想象的 “虚无” 中膨胀而生的概念,对我们普通人来说已经难以理解,那么一个不遵循我们日常所见自然规律和循环的宇宙,其理念是否更令人困惑不已?

佐尔坦・莱维:宇宙的生命周期是一个引人入胜的故事。当我们望向星空,不断接近万物起源时,一切都会变得越来越违背直觉。因为我们没有任何经验能够帮助我们理解如此浩瀚的时间尺度,也无法感知那些与地球环境截然不同的作用力。我们对磁力和引力有一定的认识,但暗能量和暗物质这类事物,我们在日常生活中根本接触不到。尽管如此,正是这些宇宙过程造就了我们。正如卡尔・萨根曾经说过的:“我们皆为星尘。我们是宇宙认识自身的一种方式。” 而哈勃望远镜传回的这些照片,将始终帮助我们理解人类在宇宙中的位置。

图注:1936年春季 哈勃望远镜的建造

哈勃望远镜早期的发现,推动了帕洛玛天文台更大口径(200英寸,约5.08米)望远镜的建造。当时,成千上万名美国人纷纷驻足围观,见证这面重达20吨的主镜头从纽约康宁玻璃厂通过铁路被运往加利福尼亚州的全过程。

来源:文献典藏中心

编辑:张琪

审核:律婳

签发:谢贝妮

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