北京天文館“宇宙暢游”展覽（二期）開展啦！

□ 展覽設(shè)計部

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北京天文館“宇宙暢游”展覽（二期）開展啦！

□ 展覽設(shè)計部

經(jīng)過近一年的策劃、設(shè)計和布展實施，北京天文館“宇宙暢游”展覽（二期）在2016年寒假來臨之際，正式對廣大觀眾開放了。該展覽位于北京天文館B館地下一層，包括七個主題展區(qū)，分別為宇宙演化、宇宙尺度、系外行星、引力透鏡、逃離黑洞、天體系統(tǒng)和時空穿梭。

宇宙穿梭，是本次新展覽的主題。展覽以“宇宙演化”雕塑開篇，拉開穿梭宇宙的序幕。接著通過動手體驗“宇宙尺度”，幫助大家了解人類認(rèn)識宇宙的深度。然后走出太陽系，開啟尋找“系外行星”的旅程。通過“引力透鏡”，欣賞宇宙中神奇的天體變形像。在最具神秘色彩的黑洞附近，大家可以體驗“逃離黑洞”的樂趣。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，觀賞和了解層級式的“天體系統(tǒng)”。最后，進(jìn)行“時空穿梭”，讓大家實現(xiàn)穿梭宇宙的夢想。

“宇宙暢游”展覽（二期），在有限的展廳空間內(nèi)營造出了奇幻的氛圍，七個展區(qū)的展示內(nèi)容緊扣主題，造型美觀，創(chuàng)意新穎，互動方式豐富多樣。

宇宙演化

“宇宙演化”展區(qū)，以“宇宙演化簡史”為主題，將宇宙演化各階段直觀呈現(xiàn)，造型極具視覺沖擊力。同時，配以宇宙演化的“年歷”，將宇宙演化的歷程直觀明了地進(jìn)行展示。

宇宙演化造型從地面到天花板，依次表示宇宙的大爆炸、黑暗時期、星系形成以及太陽系形成等一系列重要演化階段。觀眾可以通過觸摸屏，選擇四個重要階段，分別進(jìn)行了解。造型用樹脂成型，表面采用投影涂料處理，配合先進(jìn)的激光投影，營造出動態(tài)感覺。造型下方是宇宙年歷，展示著將宇宙演化史壓縮至一年時，在各月份發(fā)生的標(biāo)志性事件。

宇宙尺度

在宇宙空間內(nèi)，存在各種類型的天體，包括恒星、星系、類星體等。人類已觀測到距離地球100多億光年以外的天體。

本展區(qū)以宇宙的距離尺度為內(nèi)容框架，從地球出發(fā)，由近到遠(yuǎn)，以先進(jìn)的厲動（leap motion）交互技術(shù)為媒介，將不同距離處的各類天體呈現(xiàn)給觀眾。

7 個50寸的屏幕一字排開。無人操作時，屏幕統(tǒng)一組成連貫的畫面，氣勢恢宏。每個屏幕前各有一個交互區(qū)域，觀眾可以通過不同的手勢來控制屏幕的演示內(nèi)容。從距離地球較近的流星開始，一直到宇宙中遙遠(yuǎn)的超星系團(tuán)、類星體，以體感交互的方式，幫助大家認(rèn)識宇宙空間中的各類天體。此外，還設(shè)置了兩套坐標(biāo)系統(tǒng)，橫貫七個屏幕，分別是國際單位制的“米”以及天文常用的“天文單位”、“光年”和“秒差距”。

系外行星

太陽并不是唯一具有行星系統(tǒng)的恒星。圍繞其他恒星運動的行星稱為“系外行星”，意思是“太陽系”之外的行星。目前在各種類型、各個年齡階段的恒星周圍都探測到了行星，這表明行星形成是非常常見的過程，具有行星系統(tǒng)的恒星相當(dāng)普遍。

此展區(qū)主要是介紹人類尋找系外行星的情況，在展墻上展示著最新的搜尋成果以及人類為探測系外行星做出的努力。

在互動多媒體平臺上，您會了解到探測系外行星常用的方法、學(xué)習(xí)宜居帶是如何受恒星影響的，并且知道在恒星的一生中宜居帶是如何演化的。

在飛往星際空間的飛船中，您可以通過一個強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡，近距離觀察已知的宜居行星，看看它們的質(zhì)量、大小、軌道和地球有多相像。

在浩瀚的宇宙中，我們是孤獨的嗎？美國天文學(xué)家弗蘭克?德雷克在上世紀(jì)60年代提出了德雷克公式，用來推測“銀河系中可能與我們接觸的外星智能文明的數(shù)量”。在這個展區(qū)，您可以自己定義每個參數(shù)，看看我們在宇宙中是不是孤獨的吧！

引力透鏡

引力透鏡現(xiàn)象是廣義相對論所預(yù)言的一種現(xiàn)象，現(xiàn)已得到證實。由于時空在大質(zhì)量天體附近會發(fā)生彎曲，所以當(dāng)光在星系、星系團(tuán)或黑洞等天體附近經(jīng)過時，光線會像通過凸透鏡一樣發(fā)生彎曲匯聚，這種現(xiàn)象稱為引力透鏡效應(yīng)。

此展區(qū)設(shè)計的主旨是模擬在天文觀測中的引力透鏡現(xiàn)象。展項利用攝像頭實時捕捉觀眾半身像，通過引力透鏡變形的公式算法，將最終的變形像呈現(xiàn)給觀眾。

當(dāng)觀眾單人體驗時，會看到對面展墻上的星系變形。當(dāng)多人體驗時，將會看到彼此的多重像變形。南北兩側(cè)的體驗區(qū)，通過上方的星系旋臂進(jìn)行串聯(lián)，地面還畫有光路示意圖表示對應(yīng)關(guān)系。同側(cè)的三個體驗區(qū)，則分別代表距離地球不同遠(yuǎn)近的天體的位置。

在這個展項里，能夠體驗出三種不同的效果，這是因為對面觀眾所在位置、黑洞和觀測者不一定在一條直線上。當(dāng)三者恰好共線，我們就可以看到很漂亮的愛因斯坦環(huán)的效果了！

逃離黑洞

黑洞是宇宙中最神秘的地方之一。在那里，時間和空間都強(qiáng)烈扭曲，它產(chǎn)生的引力場是如此之強(qiáng)，以至于在它的視界之內(nèi)，任何物質(zhì)和輻射都無法逃逸，就連傳播速度最快的光也逃逸不出來。如果你駕駛著宇宙飛船經(jīng)過一個黑洞，怎樣才能安然無恙地逃離黑洞的引力陷阱呢？

在逃離黑洞展區(qū)，漏斗形的表面模擬了黑洞附近扭曲的空間，中間深陷之處是黑洞中心的奇點。凡是進(jìn)入視界范圍的物體，便再無逃出的可能。觀眾可以選擇適當(dāng)?shù)慕嵌群土α堪l(fā)射小球，小球或許能逃離黑洞的引力，但多數(shù)情況都會落入黑洞的中心。而操作區(qū)域正面的大屏幕上將實時播放小天體逃離黑洞的模擬畫面。

天體系統(tǒng)

自地月系統(tǒng)至大尺度纖維狀結(jié)構(gòu)，整個宇宙呈現(xiàn)出等級式層級關(guān)系，宇宙中的一切都是更大結(jié)構(gòu)的一部分。地球是太陽系的一部分，位于銀河系中。銀河系是本星系群的一部分。本星系群只是本超星系團(tuán)的一角。本超星系團(tuán)則是分散在可觀測宇宙的纖維狀結(jié)構(gòu)中的數(shù)百萬超星系團(tuán)之一。

本展區(qū)以“樹”的造型作為設(shè)計理念，將可觀測宇宙形象地寓意在一棵“樹”中。樹干、樹枝、樹杈、樹梢、樹葉分別寓意已知宇宙結(jié)構(gòu)中的各個層級天體系統(tǒng)。從樹根向上，分別代表宇宙大尺度結(jié)構(gòu)、超星系團(tuán)、星系團(tuán)（群）、星系、恒星系統(tǒng)、行星系統(tǒng)。這代表宇宙結(jié)構(gòu)之復(fù)雜、數(shù)量之龐大，也寓意著不同天體系統(tǒng)之間的包含與被包含關(guān)系或并列關(guān)系。模型本身可謂一幅絢麗的“宇宙畫作”。

觀眾通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，持續(xù)用力，會發(fā)現(xiàn)光帶從樹根開始點亮，不斷往上，各個層級會依次點亮，最終將點亮我們身處的地球。

時空穿梭

作為展廳的結(jié)束，觀眾在領(lǐng)略了宇宙的廣闊、引力透鏡的奇幻之后，將在此進(jìn)行一場帶有競技性的體驗。觀眾需要認(rèn)真參觀，學(xué)習(xí)展墻、多媒體內(nèi)的知識，來完成本展區(qū)的“答題”環(huán)節(jié)，并將有機(jī)會進(jìn)行“時空穿梭”體驗。

（責(zé)任編輯 馮）