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對於長期觀察滿天星辰的天文學家而言，宇宙可說充滿了各種視覺奇觀，從閃爍的行星到星系皆美不勝收，但這些體驗對於盲人、視力受損者來說就無法感受到了。為此，天文學家一直以來都在開發替代方法傳達這些科學訊息，像是使用3D列印來表示爆炸的恆星，或利用聲音去描述中子星（neutron stars）的碰撞。近日發表於 《自然天文學》（Nature Astronomy）期刊的文章就描述了一系列關於「資訊聲音化」（sonification）在天文學中的應用。

資訊聲音化是指將數據（包含研究數據）轉換為數位音訊檔，讓這些數據可以同時被看見、聽見。不過這些數據用看的跟用聽的會有什麼區別嗎？研究員表示，聲音可以幫助天文學家識別出大型天文數據集合中的模式或訊號。數十年來，研究人員一直透過聆聽與觀察數據找出天文學中的重大發現，像是1930年代初期在美國紐澤西州貝爾實驗室（Bell Telephone Laboratories）工作的無線電工程師顏斯基（Karl Jansky），就藉由無線電通訊中的靜電追蹤到銀河系中心，這項成就也引導了後續銀河系超大質量黑洞的發現，以及無線電天文學 （radio astronomy）的誕生。近期一位任職於歐洲引力天文臺（European Gravitational Observatory）的盲人天文學家梅爾塞德（Wanda Díaz-Merced），則在許多前 瞻項目中使用了資訊聲音化的處理，包含研究地球最上層大氣中的電漿模式。

今（2022）年8月，美國國家航空暨太空總署（National Aeronautics and Space Administration, NASA）在推特上發布了一則關於英仙座星系團（Perseus cluster）黑洞中心聲音的推文，該篇貼文已被播放超過1700 萬次。同月，來自美國哈佛－史密森尼天體物理中心（Harvard-Smithsonian in Cambridge）的資訊視覺化專家阿坎德（Kimberly Arcand）也與其他研究人員將詹姆斯‧韋伯望遠鏡（James Webb Space Telescope）取得的 第一批影像轉化為聲音，使圖片中引人注目的光線和色彩轉化為聲音地圖。這些聲音地圖的製作也有一定技術 基礎，例如遙遠星雲中的氣體與塵埃在經過資訊聲音化處理後，響亮的高頻聲音代表圖像頂部附近的亮光，而低頻聲音則表示圖像中心附近的亮光。至於黑洞的資訊聲音化則由黑洞對周圍熱氣體的影響產生，將穿越太空的聲波數據轉化為人耳可聽見的範圍。

除了天文學外，其他領域的科學家也對資訊聲音化進行了實驗。由於蛋白質各個層面與聲音參數，如響度、音高能相互配對，因此生物物理學家也利用它來協助學生理解蛋白質折疊，將蛋白質合成的複雜過程以音訊來表示。神經科學家則研究資訊聲音化是否能用來協助腦部掃描以診斷阿茲海默症（Alzheimer's disease）；研究人員甚至還將以各個不同的樂器代表每一個不同的樹種，並透過聲音來描述阿拉斯加森林中因氣候變遷而引發的生態變化。

不過從長遠來看，仍需要對此類方法做嚴格的評估，以確定它能提供其他技術所無法提供的功能。至於 《自然天文學》期刊也指出各別項目中所做的資訊聲音化處理目前仍沒有普遍的接受標準，也很少有單位會直接評估資訊聲音化的有效性。

新聞來源
Editorial (2022 November 9). Sounds of the stars: how scientists are listening in on space. Nature. http://bit.ly/3OFVJQf