美麗天文圖片下，有哪些不為人知的“套路”

作者：銀河路16號

文章來源于科學(xué)大院公眾號（ID：kexuedayuan）

——

我們先來做一個小測試，請看下面這張圖：

圖片與以下說明文字來源：Smith, L.F. & et al. 2017

再請看三段說明文字：

說明A：仙后座A是我們銀河系中一個年輕的超新星遺跡，被認(rèn)為是300多年前一顆大質(zhì)量恒星爆炸后的殘余物。在這顆超新星爆炸期間，物質(zhì)噴入周圍氣體和塵埃的速度約為每小時1600萬千米。正如這張由美國國家航空航天局“錢德拉”X射線天文臺提供的照片所示，這種沖撞將碎片場極大地加熱到數(shù)百萬度，使之在X射線波段明亮地閃耀。

說明B：爆炸的恒星與蜜蜂有哪些相像之處嗎？一定體積的恒星在燃料耗盡時，會向內(nèi)部塌縮并爆炸。這種事件被稱為“超新星”，它會把恒星的殘余物（包括如氧、鐵、硫等多種元素）拋向太空。這些重要的元素在這個過程中被釋放出去，最終會形成新一代的恒星與行星。就像蜜蜂在花間飛來飛去傳播花粉，超新星把組成宇宙的關(guān)鍵要素像種子一樣播撒到太空中。

說明C：一定體積的恒星在燃料耗盡時，會向內(nèi)部塌縮并爆炸。這種事件被稱為“超新星”，它會把恒星的殘余物（包括如氧、鐵、硫等多種元素）拋向太空。事實(shí)上，就科學(xué)家們所知，這些對于生命至關(guān)重要的元素只有一個誕生地，那就是恒星的核熔爐。換句話說，我們呼吸的氧、血液中的鐵、骨骼中的鈣，最初都產(chǎn)生于遙遠(yuǎn)的恒星之中，然后通過超新星，散布到我們恒星與行星的祖先上。

現(xiàn)在請回答，這張圖

你認(rèn)為多大程度上準(zhǔn)確呈現(xiàn)了天體實(shí)際的樣子？

這三段說明，

哪段最讓你心潮澎湃，或者心頭一顫？

哪段讓你更好地理解這張圖？

哪段讓你更好地欣賞這張圖？

哪段最讓你想更多地學(xué)習(xí)這張圖背后的天文知識？

等等！你大概會反問：為什么要考慮這些貌似沒啥干貨的問題？這和天文學(xué)有關(guān)系嗎？

當(dāng)然有的。

因?yàn)樘煳膶W(xué)家要“撩”你。

在美國國家航空航天局，有一票天文學(xué)家和圖片處理專家，常年殫精竭慮，給天文圖片“美膚磨皮染腮紅”，做美圖秀秀，就為了撩你。

在哈佛大學(xué)，一個名叫“美學(xué)與天文學(xué)（aesthetics & astronomy）”的機(jī)構(gòu)下，有一票天體物理學(xué)家、心理學(xué)家、美學(xué)家，甚至博物館學(xué)家，經(jīng)常設(shè)計問卷、分析統(tǒng)計，給天文圖片配上魅惑文字，琢磨怎樣最高效、最精準(zhǔn)地把你“撩”到手。

“撩”你，也“撩”億萬個不同性別、年齡、教育背景的你。

這不只是從納稅人兜里圈科研經(jīng)費(fèi)那么簡單，有人甚至說，這是現(xiàn)代天文學(xué)大廈的一塊基石呢。

天文圖片和美圖秀秀：知識也需曠世美顏

你人生第一次被宇宙“撩”到，是不是年少時看哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的“創(chuàng)生之柱”或“上帝之眼”時那一地雞皮疙瘩？

哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的老鷹星云中的“創(chuàng)生之柱”（圖片來源：http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/2003/34/image/a）

隨著知識漸長，你也許對那些恢弘絢爛的天文圖片有過幻滅感——原來它們大都染過色！

這種故意導(dǎo)致中二少年自燃的做法，和無良攝影師給雨林樹蛙拗造型做擺拍有什么區(qū)別？

當(dāng)然有區(qū)別。

首先，染色之類處理，并沒像網(wǎng)紅那樣甘當(dāng)變形金剛，P出錐子臉和兩米腿。

其次，染色遵循嚴(yán)格流程，富含科學(xué)信息，且官方圖片下一般都有注明。

我們知道，來自天體的電磁波譜可分為紅外、紫外、X射線、伽瑪射線等波段。只有很窄的一個波段是可見光，被人類感知為各種顏色，而大量的天文學(xué)數(shù)據(jù)（如天體的化學(xué)構(gòu)成）卻恰恰包含在那些不可見的信號里。

比起常見但易生誤解的 “真色（true color）”、“假色（false color）”、“偽色（pseudo color）”，圖片處理專家更愿使用的術(shù)語是“自然色（natural color）”、“代表色（representative color）”和“增強(qiáng)色（enhanced color）”。

自然色類似真色，是如果可以較近距離觀察天體，人類會看到的顏色。

代表色類似假色，是為了體現(xiàn)來自天體的不可見的電磁波而人為分配的顏色。

增強(qiáng)色類似偽色，是為了突顯天體在可見光波段的某些結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)而人為分配的顏色。

為哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的“創(chuàng)生之柱”的黑白照片染上增強(qiáng)色：雙電離氧發(fā)出綠光，氫原子和硫離子都發(fā)出紅光，為了區(qū)分，給氫原子的光配綠色，給硫離子的光配紅色，給雙電離氧的光配藍(lán)色，最終合成（圖片來源：http://hubble.stsci.edu/gallery/behind_the_pictures/meaning_of_color/eagle.php）

或者，我們不妨把染色理解為數(shù)據(jù)的某種可視化呈現(xiàn)。

在年終總結(jié)PPT中，我們經(jīng)常把數(shù)字化的工作業(yè)績做成各種餅狀圖階梯圖，再配上醒目的顏色，為什么？還不是為了“撩”領(lǐng)導(dǎo)，以便升職加薪？

天文學(xué)家也深諳這一技巧。

既然我們已經(jīng)慵懶到對事實(shí)“無圖無真相”、對文字“先mark后不看”，他們必須要讓不可見成為可見，讓可見的別具美感，好讓科學(xué)成果迅速精準(zhǔn)地“撩”到我們的心。

這一番苦勞，目標(biāo)可比升職加薪遠(yuǎn)大得多呢。

最后，千萬別低估了人民群眾的水平。

“美學(xué)與天文學(xué)”團(tuán)隊(duì)對不同性別、年齡、教育水平的民眾所做研究表明：

關(guān)于“天文圖片經(jīng)過染色處理”這件事，有80%的人知道，15%懷疑過，只有5%不知情。

而大家的大致態(tài)度是，1151個人（60%）認(rèn)為“天文圖片染色后看起來更好”，只有4個人認(rèn)為“天文圖片全是蒙人的（P出來的）！”。

有趣的是，在“圖片是否呈現(xiàn)了天體實(shí)際的樣子”這個問題上，答“是”的女性顯著多于男性。

回看一下你自己的回答，能不能得出“妹子還是比漢子好撩一點(diǎn)”呢？

天文學(xué)和博物館學(xué)：步步心機(jī)的文字陷阱

天文學(xué)和博物館學(xué)有什么關(guān)系？

這可以從博物館學(xué)和認(rèn)知行為科學(xué)的關(guān)系說起。

一場好的美術(shù)展就像一本小說，不是知識的枯燥羅列，而是跌宕起伏，漸漸引你入坑，這要?dú)w功于博物館學(xué)家的精心設(shè)計。優(yōu)秀的小說家深諳怎樣遣詞造句會對讀者產(chǎn)生哪些效果，博物館學(xué)家也會研究美術(shù)品下方不同的說明文字會對公眾的理解和欣賞造成什么影響。

這一切，都與認(rèn)知行為科學(xué)有關(guān)。

現(xiàn)在，天文學(xué)家要借助這些成果，來“撩”你了。

“美學(xué)與天文學(xué)”團(tuán)隊(duì)參考博物館標(biāo)牌，把伴隨天文圖片的說明文字分成三大類：

標(biāo)準(zhǔn)型說明：如上文的說明A，是最平實(shí)、客觀、中性的科學(xué)說明。

提問/比喻型說明：如上文的說明B，開頭提問題（爆炸的恒星與蜜蜂哪里相像？），中間用比喻（蜜蜂傳播花粉）。

切身相關(guān)型說明：如上文的說明C，它包含一個點(diǎn)，能把圖片中的天文知識與觀眾切身的日常生活巧妙聯(lián)系起來（我們呼吸、血液、骨骼中的元素，全部來自恒星）。

還記得之前哪種說明最“撩”你嗎？

根據(jù)博物館學(xué)和一般的物理科普規(guī)律，“提問/比喻型說明”能讓觀眾通過直觀的比喻把握抽象的物理知識，應(yīng)該最有吸引力。

然而，“美學(xué)與天文學(xué)”團(tuán)隊(duì)為被試提供了四張圖，每張各配了三種說明。

實(shí)驗(yàn)使用的另外三張圖：上：太陽耀斑；下左：人馬座A*黑洞；下右：風(fēng)車星系。說明文字包括如：提問/比喻型：“黑洞像不像巨型宇宙吸塵器”；切身相關(guān)型：“太陽耀斑會影響GPS和手機(jī)”等（圖片來源：Smith, L.F. & et al. 2017）

經(jīng)過復(fù)雜的答卷流程和統(tǒng)計分析，得出結(jié)果為：

讓觀眾更好地理解圖片：標(biāo)準(zhǔn)型 > 切身相關(guān)型 > 提問/隱喻型。

讓觀眾更好地欣賞圖片：標(biāo)準(zhǔn)型 > 切身相關(guān)型 > 提問/隱喻型。

讓觀眾想更多地學(xué)習(xí)圖片背后的天文知識：切身相關(guān)型 > 標(biāo)準(zhǔn)型> 提問/隱喻型。

和你的答案一樣嗎？

雖然為何與美術(shù)展規(guī)律相悖的問題還需深究，但若把第三個指標(biāo)算作最“撩”人的話，倒也不出所料吧？

據(jù)說看超新星爆炸那張圖，很多人心里都是“wow”，讀到說明C時，已經(jīng)是“WOW”了。難怪“我們都來自星塵”之類的冷浪漫如此流行。

以后再做天文科普展，文字編輯應(yīng)有捷徑可循。

從“粗放科普”到“精準(zhǔn)科普”

其實(shí)，對于天文圖片的美化，史上久有爭議，對于說明文字的研究，也才方興未艾?？茖W(xué)傳播的歷史，就是在專業(yè)科學(xué)倫理與公眾審美趣味間力求平衡的進(jìn)程。

普及怎么做科學(xué)的，叫科普；普及怎么做科普的，叫科普普。乘著“精準(zhǔn)扶貧”的東風(fēng)，科普普工作者也要研究怎樣“精準(zhǔn)科普”。

精準(zhǔn)地“撩”，不僅能“撩”來錢、“撩”來人、“撩”來一代代的科學(xué)精神，有人甚至說，近百年來，美國學(xué)界把太空呈現(xiàn)得像淘金潮時期的西部一樣豐饒誘人，現(xiàn)在又要把說明文字寫得仿佛宇宙就坐在每家人的沙發(fā)上，真是深有意識形態(tài)野心呢！

參考文獻(xiàn)：

[1]Smith, L.F., Arcand, K.K., Smith, B.K., Smith, R.K., Bookbinder, J., Smith, J.K., "Black Holes and Vacuum Cleaners: Using Metaphor, Relevance, and Inquiry in Labels for Space Images", arXiv:1703.02927, 2017.

[2]Smith, L.F., Smith, J.K., Arcand, K.K., Smith, R.K, Bookbinder, J., "Aesthetics and Astronomy: How Labels Affect Understanding and Appreciating Deep Space Images", Curator, 2014.

[3]Smith, L.F., Arcand, K. K., Smith, J. K., Smith, R. K., Bookbinder, J. "Is That Real? Understanding Astronomical Images", Journal of Media and Communication Studies, 2015.

Smith, L.F., Arcand K.K., Smith, J.K., Smith, R.K, Bookbinder, J., Watzke, M. "Examining Perceptions of Astronomy Images Across Mobile Platforms", JCOM Science Communication Journal, 2014.

[4]Arcand, K.K., Watzke, M., Smith, L.F., Smith, J.K. "Surveying Aesthetics & Astronomy: A Project Exploring the Public's Perception of Astronomy Images and the Science Within", Communicating Astronomy with the Public, 2010.

[5]Smith, L.F., Smith, J.K, Arcand K.K., Smith, R.K, Bookbinder, J., Keach, K. "Aesthetics and Astronomy: Studying the Public's Perception and Understanding of Imagery From Space", Science Communication, 2010.

[6]李無言，“淺議博物館敘事型展覽說明文字的編寫”，《博物館研究》，2015。

[7]魏敏，“博物館展覽文字淺析——觀眾研究視野中的案例分析”，《東南文化》，2012。