https://frosthead.com

Acești doi oameni de știință au transformat datele de la Soare într-o operă de artă

Soarele dă viață, puternic, îndepărtat și un pic necunoscut pentru majoritatea dintre noi. Însă acum frumusețea eterică - și furia puternică - a celei mai mari stele a sistemului nostru solar poate fi experimentată îndeaproape, în definiție super-înaltă și în culoarea ochiului, datorită unei instalații video care face parte din lecția de știință și parte din arta performanței.

Peretele video de 7 pe 6 metri de la Muzeul Național al Aerului și Spațiului Smithsonian închide distanța de 93 de milioane de mile dintre Pământ și Soare. Rezoluția de afișare, cu 4.096 de 4.096 pixeli, este mai mult decât dublul față de televizorul tipic de înaltă definiție. Videoclipul, prezentat în bucle, este o amalgamare a unei cantități uimitoare de date în timp real; spectatorii instalației „Dynamic Sun” ajung să asiste la bucle coronale, pete solare, raze solare și alte activități solare în 24 de ore de la apariția lor.

Proiectul tehnologic este elementul principal al doi astrofizicieni Smithsoniani care au decis că nu există niciun motiv pentru care știința să nu poată fi atrăgătoare.

„Cred că este atrăgător chiar dacă nu înțelegi ce vezi”, spune Henry „Trae” Winter III - arhitectul principal al proiectului - al Centrului pentru Astrofizică Harvard-Smithsonian. Când cineva participă la afișaj, „transcende cunoștințele și lovește cu adevărat experiența umană”, spune el.

„Un astfel de aspect vizual este întotdeauna bun pentru a scoate din oameni acest sentiment de mirare”, spune colegul și colegul de arhitect Winter, Mark Weber.

Soarele dinamic, Muzeul Național al Aerului și Spațiului Rezoluția de afișare, cu 4.096 de 4.096 pixeli, este mai mult decât dublul față de televizorul tipic de înaltă definiție. (Brendan McCabe)

Dar el dorește, de asemenea, ca ei să vadă aspectele mereu schimbătoare și dinamice ale Soarelui. „Din punct de vedere vizual, oamenii au o vedere foarte plană asupra Soarelui”, spune Weber. Scopul este de a le face să „înlocuiască acea imagine în mintea lor și să înțeleagă că există acest alt aspect al soarelui care este frumos și complicat.”

El și Winter vor să răspândească acea Evanghelie și să ajungă la un număr cât mai mare de oameni. Peretele video de la Muzeul Aerului și Spațiului va fi afișat până în 2019, construiesc un alt care urmează să fie livrat în 2018 pentru deschiderea muzeului de istorie naturală din Cleveland reconstruit și alcătuiesc finanțare pentru un zid la Cambridge Public Biblioteca din Massachusetts.

„Din punct de vedere vizual, oamenii au o vedere foarte plană asupra Soarelui”, spune Mark Weber, unul dintre creatorii Dynamic Sun. Scopul este de a le face să „înlocuiască acea imagine în mintea lor și să înțeleagă că există acest întreg aspect al soarelui, care este frumos și complicat.” „Din punct de vedere vizual, oamenii au o vedere foarte plană asupra Soarelui”, spune Mark Weber, unul dintre creatorii Dynamic Sun. Scopul este de a le face să „înlocuiască acea imagine în mintea lor și să înțeleagă că există acest alt aspect al soarelui, care este frumos și complicat.” (Brendan McCabe)

Luând o carte de la jucătorii video

Iarna a fost întotdeauna o păcăleală. Când bugetele s-au înăsprit - așa cum au tendința de a face - iarna s-a descurcat cu ceea ce ar putea să se descurce și să se desprindă.

Apariția Adunării de Imagerie Atmosferică (AIA) a prezentat un nou set de provocări. AIA - construită împreună de Lockheed Martin's Advanced Technology Center și Smithsonian Astrophysical Observatory - este un set puternic de patru telescoape paralele care sunt capabile să facă fotografii cu soarele la fiecare 10 secunde, pe 10 canale diferite.

Aparatul a fost montat pe Solar Dynamics Observatory al NASA, un orbiter lansat în 2010.

Observatorul este în sine un obiect. Este pe o orbită - numită geosincronă, la aproximativ 22.000 de mile deasupra Pământului - care permite observarea continuă a Soarelui și descărcarea simultană continuă a datelor sale. Scopul este de a oferi oamenilor de știință mai multe informații despre influența Soarelui pe Pământ, iar imaginile AIA le oferă o fereastră imensă în ciclul de viață al Soarelui și idiosincrasiile sale. Este, de asemenea, cea mai completă imagine.

Spre deosebire de misiunile trecute, care au oferit doar păreri parțiale ale Soarelui, „veți vedea tot Soarele tot timpul”, spune Weber.

Soarele este o bilă uriașă de gaz, dar poate fi temperaturi diferite în același timp, variind între 10.000 și 27 de milioane Fahrenheit. Lungimile de undă corespund temperaturilor respective, dar nu există culori asociate cu acestea. Deci, oamenii de știință adaugă culoarea ca cheie pentru a ajuta la cercetarea și înțelegerea lor. Soarele este o bilă uriașă de gaz, dar poate fi temperaturi diferite în același timp, variind între 10.000 și 27 de milioane Fahrenheit. Lungimile de undă corespund temperaturilor respective, dar nu există culori asociate cu acestea. Deci, oamenii de știință adaugă culoarea ca cheie pentru a ajuta la cercetarea și înțelegerea lor. (Brendan McCabe)

Astrofizicienii Smithsonieni trebuiau să înțeleagă acea imagine uriașă; AIA scutește două terabyte de date pe zi, spune Weber. De asemenea, trebuie să fie integrat cu observații de la alți sateliți solari și, conform graficului NASA, împărtășit cu oamenii de știință din întreaga lume. Au decis să creeze o consolă de comandă pentru utilizare la Smithsonian Astrophysics Observatory: primul perete video.

Nu au existat niciun ban oficial pentru a face asta, așa că Winter l-a construit el însuși folosind instrumentele disponibile pentru jucătorul mediu. „Aș putea cumpăra aceste plăci video pentru sute de dolari și să fac treburile unui computer de zece mii de dolari”, spune Winter.

„Cardurile au devenit atât de puternice și ieftine, încât pot rula un număr imens de fluxuri care sunt sincronizate perfect”, spune el. Produsul finit a fost „o pânză frumoasă”.

De asemenea, a atras atenția unui oficial Smithsonian în vizită, care a menționat că ar fi extraordinar să aveți unul instalat la unul dintre muzeele emblematice ale Instituției din Mallul Național din Washington.

De această dată, a existat o sumă mică de bani - 200.000 de dolari din finanțările Smithsonian și NASA - dar Winter și Weber au mai rămas să acopere timpul și resursele pentru a face zidul video al Muzeului Aerului și Spațiului să devină realitate.

Dar, spune Weber, „Doar pentru că culoarea este arbitrară, nu înseamnă că imaginea este arbitrară.” Nu vrea ca telespectatorii să creadă că sunt doar elemente grafice generate de computer; ele sunt adevărata afacere cu culoarea adăugată pentru interes. Dar, spune Weber, „Doar pentru că culoarea este arbitrară, nu înseamnă că imaginea este arbitrară.” Nu vrea ca telespectatorii să creadă că sunt doar elemente grafice generate de computer; ele sunt adevărata afacere cu culoarea adăugată pentru interes. (Brendan McCabe)

S-a depus mult efort pentru a descoperi cum să comprimați datele în fișiere de filme și să mutați acele fișiere în întreaga lume, fără să se prăbușească un server, spune Weber. El și Winter, împreună cu unii colegi, au dezvoltat un software care a făcut posibilă transmiterea filmelor și automatizarea întregului proces. Totuși, este nevoie de aproape 12 ore pentru a descărca un singur film (care conține mai multe bucle video) pe serverele Air and Space Museum în fiecare zi. Este întotdeauna făcut peste noapte pentru a evita orice accident de zi.

Filmul este punctul final al unui proces în mai multe etape care începe cu datele culese de AIA. Telescopul trimite pachete de date izolate în mod continuu către un laborator din White Sands, New Mexico. Apoi laboratorul trimite pachete discrete la Stanford, unde sunt reasamblate într-un format de imagine. Stanford arhivează automat imaginile și le oferă cercetătorilor la cerere. Deoarece există atât de multe date, există mai multe hub-uri de server în întreaga lume - iar Observatorul Smithsonian este un hub crucial pentru partajarea datelor cu colegii. Winter și Weber ating de asemenea direct râul de date pentru a asambla filmele zilnice.

Winter și Weber împărtășesc datele cu partenerii lor de pe glob și încep să asambleze și filmele pentru peretele video al Muzeului Aerului și Spațiului. Aceasta implică „colorizarea” imaginilor - adăugarea de roșu, galben, violet sau verde pentru a reprezenta diferite temperaturi.

Soarele este o bilă uriașă de gaz, dar poate fi temperaturi diferite în același timp, variind între 10.000 și 27 de milioane Fahrenheit. AIA surprinde lungimile de undă care corespund temperaturilor respective, dar nu există culori asociate cu acestea. Deci, oamenii de știință adaugă culoarea ca cheie pentru a ajuta la cercetarea și înțelegerea lor.

Culorile se întâmplă, de asemenea, pentru unele imagini vizuale destul de intense. Pe măsură ce videoclipul se deplasează prin temperaturi, creează un caleidoscop de culori schimbătoare.

Dar, spune Weber, „Doar pentru că culoarea este arbitrară, nu înseamnă că imaginea este arbitrară.” Nu vrea ca telespectatorii să creadă că sunt doar elemente grafice generate de computer; ele sunt adevărata afacere cu culoarea adăugată pentru interes.

Cei doi oameni de știință au adăugat, de asemenea, o reprezentare adevărată la scară a Pământului; diametrul Soarelui este de 109 ori cel al Pământului, ceea ce înseamnă că un milion de Pământuri s-ar putea încadra în Soare.

Este uimitor pentru că Pământul este doar o mică picătură în colțul de jos al videoclipului. „Înțelegi puțin mai bine locul nostru în univers”, spune Winter.

Muzeul este, în mod normal, haotic, cu o mulțime de copii energici. Cel mai mult pe care cineva îl cheltuie pentru orice articol este 30 de secunde, spune curatorul David DeVorkin. Dar cu Soarele dinamic, „timpul persistent este mai lung decât ceea ce vedem în mod normal - crește uneori până la câteva minute.” Muzeul este, în mod normal, haotic, cu o mulțime de copii energici. Cel mai mult pe care cineva îl cheltuie pentru orice articol este 30 de secunde, spune curatorul David DeVorkin. Dar, cu Soarele dinamic, „timpul persistent este mai lung decât ceea ce vedem în mod normal - crește uneori până la câteva minute.” (Brendan McCabe)

Un efort artistic

Și aceasta este natura artei - pentru a ne determina să punem la îndoială experiența noastră, să ne întrebăm despre umanitatea noastră și să ne inspirăm să cunoaștem mai multe.

Iarna i se cere tot mai mult să comenteze Soarele dinamic ca operă de artă. În aprilie, a participat la un seminar de la Harvard, „Artă, tehnologie, psihic”, susținând o discuție intitulată „Big Data to Big Art”.

„Am început să port bereta”, spune el pe jumătate în glumă, pentru că se consideră artist. Pasiunea și creativitatea dintre artă și știință sunt împărtășite, spune el, adăugând, „Știința este de fapt frumoasă.”

Zidul video dinamic Sun este o artă incontestabilă, spune Matilda McQuaid, un curator la Cooper Hewitt, Smithsonian Design Museum din New York. Ea și un co-curator au pășit practic pe peretele video atunci când au căutat lucruri de pus într-o expoziție pentru a redeschide Cooper Hewitt după o renovare de trei ani. Căutau piese din colecția Smithsonian și erau intrigați de Observatorul Astrofizicii. Într-o vizită la Observator, au văzut peretele video al lui Winter și Weber.

A fost „cea mai frumoasă piesă pe care am văzut-o de mult timp”, spune McQuaid. Cooper Hewitt i-a comandat lui Winter și Weber să realizeze un nou zid video și le-a spus că „Soarele dinamic” va fi punctul central al expoziției „Instrumente: extinderea atingerii noastre”, care a fost deschis în decembrie 2014.

Instalarea de 7 pe 6 metri a fost amplasată lângă o piesă numită „Controller of the Univers”, care a prezentat un ansamblu de instrumente de mână care au dat muzeografului sentimentul de a fi stăpânul domeniului lor. Dar, întorcându-se, au văzut Pământul minuscul lângă imensul Soare. „Înțelegeți că nu suntem controlori ai universului”, spune McQuaid. „Este foarte umilitor - cât de mici suntem”.

Ea spune că apelul vizual al peretelui (expoziția este acum închisă) a fost „instantaneu”. Nu a fost la fel de ușor de arătat de ce a fost considerat un instrument; nu prea exista un text explicativ. Însă textul le-a spus vizitatorilor că datele care au intrat în videoclipuri au fost un instrument pentru a-i ajuta pe astrofizicieni să lege schimbările de pe Soare cu evenimentele de pe Pământ.

Zidul video dinamic Sun este o artă incontestabilă, spune Matilda McQuaid, un curator la Cooper Hewitt, Smithsonian Design Museum din New York. Zidul video dinamic Sun este o artă incontestabilă, spune Matilda McQuaid, un curator la Cooper Hewitt, Smithsonian Design Museum din New York. (Brendan McCabe)

Mulți oameni nu înțeleg această legătură, spune David DeVorkin, co-investigator la Dynamic Sun, care este și curator la Muzeul Aerului și Spațiului. „Când Soarele aruncă sau sughiță, Pământul prinde o răceală”, spune el.

În 1859, de exemplu, o flacără observată de astronomul britanic Richard Carrington a dus la un impuls magnetic imens care a distrus sistemele de telegraf și a creat aurore colorate pe toată planeta. Au mai apărut alte flăcări, anularea serviciilor telefonice și a centralelor electrice.

Acest tip de legătură cu expoziția Dynamic Sun - și povestea din spate despre cum a fost dezvoltată - nu a fost făcută la Muzeul Aerului și Spațiului, ci va fi, în cele din urmă.

Chiar și fără componenta educațională, vizitatorii sunt încurajați. Muzeul este, în mod normal, haotic, cu o mulțime de copii energici. Cel mai mult cheltuie pe cineva pentru un anumit articol este de 30 de secunde, spune DeVorkin. Dar cu Soarele dinamic, „timpul persistent este mai lung decât ceea ce vedem în mod normal - crește uneori până la câteva minute.”

Asta e interesant pentru Weber și Winter. Pentru Weber, este vorba despre găsirea unor modalități de implicare a oamenilor în știință. Având Soare dinamic la Muzeul Aerului și Spațiului va stimula enorm această implicare. „Mulți globi oculari o vor vedea”, spune el.

Winter spune că Dynamic Sun „a fost un proiect de pasiune”, adăugând, „Cu siguranță nu l-am făcut pentru banii video-nebuni de acolo”. Avându-l afișat la Air and Space, pe care îl numește „unul dintre cele mai uimitoare locuri de pe planetă ”este, spune el, „ realizarea unei vieți întregi ”.

Acești doi oameni de știință au transformat datele de la Soare într-o operă de artă