随笔浅谈：天文学如何与艺术共生（下）
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做者：遠山 实理
校对：甜林
审阅：牧夫天文校对组 涂天宇 梁美珍
编排：张一帆
后台：李子琦
漫笔浅谈：天文学若何与艺术共生（上） 漫笔浅谈：天文学若何与艺术共生（中）
媒介
上一回我们着眼于20世纪的前五十年，以瓦西里·康定斯基为首的笼统派画家们将印象派关于画家主看感情的逃求推向了新的高度，他们起头用极简的点线面风气来描画他们关于世界的认知。而那种几何笼统的绘画风气与同时代的天文物理学却产生了别致的共喊，从哈勃序列到爱因斯坦场方程，科学家们同样也在测验考试着用几何来表述那个世界。另一方面，那五十年也是一个战火纷飞的年代，现实的残暴让一些艺术家们抉择了“逃向”梦境，由此降生了介于实在与荒谬之间的超现实主义艺术。超现实主义艺术中固然也有关于时间，日月星辰等科学意象的描画，但那种描画往往是感性的，因而那个阶段的天文学与艺术只能说是“貌离神合”。后来受启发于哈勃定律，在其时天文学的中心洛杉矶曾鼓起过一种热衷于表达宇宙浩荡的后超现实主义艺术，但是并没有成为支流。本文的时间来到第二次世界大战之后，世界经济百废待兴，格局也发作了严重改变，大量科技人才从欧洲亡命至美国，为美国的富贵奠基了根底。同时另一场没有硝烟的战争在美苏之间悄悄展开，而太空竞赛恰是暗斗的一个次要部门，由此促成的空间科学的迅猛开展为其时的人们带来了对宇宙空间的无限想象，于是天文艺术（也被称为太空艺术）应运而生。
于1888年出生在旧金山的切斯利·博内斯特尔（Chesley Bonestell）被认为是现代天文艺术之父，在17岁的那年，他从利克天文台300毫米口径的看远镜中看到了土星，从此，那颗行星就在他心中埋下了艺术的种子。早年的他次要活泼于建筑界，曾为美国更高法院大楼，纽约市的地标汉姆斯利大厦，以及旧金山金门大桥画过设想图纸，也曾为好莱坞片子做过特效。
图1. 切斯利·博内斯特尔与他的做品。图片来源：纪录片《Chesley Bonestell: A Brush With The Future （切斯利·博内斯特尔：描画将来的笔刷）》
切斯利大部门的天文艺术做品都完成于别人生的后半程，1944年，他在美国的周刊杂志《生活（Life）》上登载了一系列与土星相关的画做，如今看来那是如斯的具有前瞻性，似乎在向世人昭告着：硝烟将熄，将来已至。
图2. 《从土卫六上看土星（Saturn as seen from Titan）》切斯利·博内斯特尔，1944年。切斯利做品的宝贵之处在于他做品中天体的大小（角曲径）是颠末计算的，土卫六间隔土星大约120万公里，因而从土卫六外表看土星的角曲径约为5度，是地球上看月亮的11倍摆布。
图3. 不外现实上土卫六的大气中充满着含氮有机物的浓雾，能见度十分差，并没有如切斯利想象的那般澄澈的天空。图为卡西尼—惠更斯号在2005年于土卫六上空所摄，左上角是被浓雾晕开的太阳
图4. 切斯利热衷于想象各类行星与卫星的外表，他笔下的冥王星外表奇峰屹立，沟谷纵横。太阳光难以抵达而且没有大气的天空显得幽深晦暗（1949年做）。
图5. 新视野号探测器于2015年拍摄的冥王星照片，其右侧是汤博区（也就是冥王星标记性的那颗心的左半叶），人们认为是一片宽约1000公里的由固态氮，一氧化碳和甲烷在史波尼克高原上展就的广袤平原，画面的左侧为维京高地，能够看到棕色外表上有如切割般的沟壑，正如切斯利所绘。人们认为那种棕色的颜色是一种被称为托林（tholin）的共聚物招致的，托林只能在远离恒星的冷冷星体上构成，以大分子气凝胶的形式沉降在星体外表。
图6. 同样是新视野号拍摄的维京高地的近景，能够看到冥王星上特殊的山岳形态。画面上方的暗淡弧线是冥王星的稀薄大气。
假设读者们有重视到以上的时间跨度就会发现切斯利关于土卫六和冥王星外表的描画早了人类实正将探测器送过往60年，其时间隔人类发射第一个卫星还有约十年之久！切斯利关于将来的前瞻性是惊世骇俗的，2018年上映的关于切斯利的一部纪录片就取名为《Chesley Bonestell: A Brush With The Future （切斯利·博内斯特尔：描画将来的笔刷）》，其做者道格拉斯·斯图尔特（Douglass Stewart）也评论道：切斯利他曾是将来，也仍是将来。
切斯利的许多画做已经成为现实，而有一些仍存于妄想。1951年10月12日，第一届美国宇航研讨会在纽约召开，那场会议明白地向其时的人们传达了人类停止宇宙飞行的可行性。会议的主持者之一，也曾是纳粹德国闻名的V2火箭总设想师的韦恩赫尔·冯·布劳恩（Wernher von Braun）重视到了切斯利的才调，他找到切斯利并让他画出会议中提到的一些先辈科学思惟，以更好地传达给公家。那些画做后来于1952至1954年间以系列名“人类即将征服宇宙（Man will conquer space soon）”登载在了美国的群众兴致杂志《Collier's》上。
图7. 切斯利为《Collier's》杂志画的此中一张插图，描画了正在飞越中美洲上空的一架航天飞机，正在别离的运载火箭，以及旋轮式的空间站。后者起首由俄罗斯航天之父康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基（Konstantin Tsiolkovsky）于1903年提出，后由奥天时太空工程理论家赫尔曼·波托奇尼克（Herman Potočnik）和上文提到的韦恩赫尔·冯·布劳恩开展强大。那种旋轮式的空间站能够通过扭转产生的离心力来模仿差别的重力情况，冯·布劳恩认为那是一种停止长途太空游览，例如火星摸索的抱负载具。但是因为组拆困难，人类至今尚未有响应的空间站方案，但是那种设想已经成为了许多科幻电视剧和片子的空间站标配，好比《2001太空遨游》，《太空碉堡卡拉狄加》，《星际穿越》，以及《流离地球》。
图8. 《星际穿越》中的永久号旋轮式空间站
图9. 切斯利的创做还包罗对火星殖民地的设想《Colony on Mars Under Plastic Domes（塑料穹顶下的火星殖民地）1963》
图10. 固然人类间隔移民火星还有至少几十年的路要走，但在地球上模仿火星情况的工程项目已经逐步开展起来了。图为阿根廷启动于2020年的Solar54项目，估量成立于拉里奥哈省洛斯科罗拉多斯省级庇护区的模仿火星基地的概念图，整体的形态与切斯利的设想十分类似，那一次切斯利又早了60年。
切斯利的做品的意义已经远远超出了自己的艺术价值，除了对将来的预见以及为科幻做品供给了大量题材，更重要的是有成千上万的科学家，工程师，艺术家都是因为在童年期间被切斯利的做品所吸引才走上了他们的职业道路。因而能够毫不夸饰地说，切斯利是迄今为行对科学界影响最为深远的一名艺术家。美国阿德勒天文馆的副馆长Geza Gyuk在一次与切斯利相关的展览上评判道：切斯利的做品在太空时代的降生中具有创始性，他的画唤起了一种位置感，让一代人在生长过程中将太阳系视为我们能够游览的实在处所。他是开启一千个职业生活生计的灵感来源。”
在1952年出生于旧金山湾区的唐纳德·E·戴维斯（Donald E. Davis）就是遭到了切斯利影响的下一代天文艺术家的代表之一。
图11. 唐纳德·E·戴维斯，图片来源：其小我网站
图12. 唐纳德所留存的第一幅做品创做于1964年，是一副原初地球的水彩画，那一年他12岁
图13. 唐纳德最为出名的一副做品是他在1975年创做的奥尼尔圆柱体内部的世界。所谓的奥尼尔圆柱体是上文提到过的旋轮式空间站的进化版本，美国物理学家与天文学家杰勒德·K·奥尼尔（Gerard K. O'Neill）在其著做《高边陲：太空中的人类殖民地（The High Frontier: Human Colonies in Space）》一书中提出了三种基于旋轮式空间站的外层空间大型殖民地的设想，其一后来开展为斯坦福环面，其二为球形设想，其三就是奥尼尔圆柱体。
图14. 奥尼尔圆柱体的概念图（图源：维基百科），由两个反向扭转，曲径8公里，长32公里的圆柱体构成，每个圆柱体别离由三大面通明窗户和三大面栖身用的陆地构成，外侧大量小圆柱体构成的大环是供农做物生长的构造。唐纳德所绘的就是此中一面陆地的气象，能够透过弧形鲁迪上方的通明窗户看到外层空间，另一个圆柱体，以及外环构造。唐纳德的那幅做品就是在与奥尼尔本人的协做下完成的。
图15. 唐纳德于同年（1975）绘造的斯坦福环面的内景图
图16. 此外，唐纳德还为“科幻三巨头”之一的卡尔·萨根的著做《暗淡蓝点：展看人类的太空家园（Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space）》绘造了封面，也能够说是一位御用科幻画师了
天文艺术一词自己仅是对绘画对象的一个归纳综合，但并没有对绘画风气做出限造，笔者把以上列举的两位回为偏理性派的代表，因为他们的做品有明白的科学导向性，或是摸索行星，或是成立殖民地，因而他们的做品是科学理性的一种延伸。但既然是艺术，那其实大可不受科学的束缚，如斯闪现出来的绘画往往会在天文要素的加持下具有超现实主义的风气，笔者将其回为天文艺术中的感性派。出生于捷克斯洛伐克的卢德克·佩塞克（Luděk Pešek）就是此中一位。
图17. 卢德克·佩塞克（Noel Cramer摄，1995年）卢德克是与切斯利活泼于统一期间的天文艺术前驱者之一，但是他留下的可供考证的素材比力稀少（许多都被小我收躲家雪躲了），次要集中在后报酬他创建的网站上/ ，许多做品的创做年份也不详，他一方面创做过与切斯利类似的行星外表的画做，次要以描画土星环和火星地貌闻名，但笔者认为更具其小我风气的是他的一些隐喻式的做品。
图18. 《飞蛾（The moths）》年份不详。笔者认为那类隐喻式的做品应当留给读者本身品尝，在此赘述不免难免毁坏气氛
图19. 废墟系列其一，年份不详
限于篇幅与时间本文仅着重介绍了天文艺术的三位代表性人物，天文艺术是一个浩荡的范围，以至能够逃溯到1301年意大利画家乔托·迪·邦多纳（Giotto di Bondone）在他的画做《三博士来朝》中描画的一颗伯利恒之星。但是曲到二战末期，当人类实正起头憧憬天空的时候，现代天文艺术才陪伴着空间科学而起步。那些伟大的艺术家们以科学家们关于将来的愿景为纸面，以想象力为色彩，将将来从时间的彼方带给了当世的人们。他们与那些伟大的科学前驱一样是人类文明的引路人，其如灯火辉煌，遣散暗中；其如春风过境，百花盛开。如今的天文艺术已是一片茂盛的膏壤，既是科幻做品不成或缺的要素，又是电脑壁纸的大户，同时也仍然担任着传递科学的责任。更进一步地说，如今的天文学家们发布的数据本就是颠末了一些艺术加工的，例如韦布看远镜的拍摄波段是人眼不成见的红外线，只要把那些数据转化到可见光波段再停止RGB合成才气得到各人比来在网上看到的那些照片。从那层意义上来说，如今的天文学本就是一门艺术了，只不外是基于更为严谨的加工算法。能够预见的是，数字时代将会使艺术变得更切确，但绝不会限造人类的想象，只会让梦想飞得更高更远。
图20. 《环面栖居地》Mitchell Stuart，2019年
结语
至此末于把《天文学若何与艺术共生》那个系列写完了，本来方案一篇就把全数讲完的，成果因为内容过于复杂不能不分红了三期，虽然如斯所涉及到的还只是那个话题的冰山一角（也许将来还会出番外篇？）。恰巧的是，就在比来艺术界迎来了继相机创造以来的又一次浩荡手艺冲击，AI绘画。笔者比来看到最发人深省的疑问是：当机器完全能够模仿人的画做时，人类画师的存在意义又是什么呢？笔者认为，其出口也许在于逻辑性，因为目前的AI绘画仅仅是基于风气的模仿，生成的图片固然能够以假乱实，但其实不包罗有理性的思惟，好比需要通过切确计算才气得到的绘画就无法被模仿（就像切斯利画的土星），以及如卢德克做品中出于隐喻目标一些意象，假设在AI生成后不在该在的位置了那就会失往本来要表达的意义。由此笔者斗胆的揣测将来的人类艺术将会走上一条强逻辑化的道路，画家们需要向做品中融进更多本身的根究来获得独立性，而与科学的畅通领悟贯穿将会是一条可行的道路。
责任编纂：王雨阳
牧夫新媒体编纂部
『天文湿刻』 牧夫出品
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地球化后的月球的想象图
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