本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
几年前,我的论文导师之一想找在美国一家大型空间科学机构工作的视障科学家。令我惊讶的是,他报告说有几位视障工程师,但几乎没有像我这样的视障科学家。
物理学、数学和天文学通常被认为是高度视觉化的领域,将这些学科限制于那些通过视觉学习或能够看到的人。
尤其是天文学,它能够让年轻人和老年人眼花缭乱,这有助于加强对公众的宣传,并提高从非正式到小学到高等教育的教育水平。例如,天文学在学校和高等教育中的参与有助于培养学生对科学、技术、工程和数学(STEM)职业的兴趣。
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国际天文学联合会(IAU)已经认识到天文学在促进教育和创造更美好世界方面的潜力。然而,为了实现这一潜力,天文学必须对每个人都开放,无论其背景、学习方式或能力如何。通过变得更具包容性,天文学领域可以帮助确保每个感兴趣的人都能获得信息和技术资源,并且如果他们下定决心,就可以参与到天文学中来。
为了利用天文学作为一种激励、令人惊叹和促进包容的工具的能力,IAU于2011年4月在南非开普敦设立了天文学发展办公室(OAD)。
两年后,OAD赞助了由西班牙瓦伦西亚大学的Amelia Ortiz-Gil博士领导的“触摸宇宙”项目,旨在将天文学带给视障人士。该项目开发了一个创新的工具包,其中包括触觉教育资源,旨在将关于月球的概念带给所有年龄段的视障人士。今年,OAD正在朝着天文学和空间科学领域的“公平竞争环境”迈进。OAD最近的工作包括向视障人士教授天文学概念,以及开发新的方法将大量的天文数据集总结成简单、更易于理解的形式,例如音频。
为了这个特定的目标,OAD在2014年4月设立了AstroSense。这个项目——我很荣幸能够领导——旨在让所有对各个层面的天文学和空间科学感兴趣的人都参与进来。目前,我们正在开展多项计划,包括开发触觉天文资源和天文物体的3D打印,以及开发使所有能力的人都能访问天文数据的方法。
天文数据分辨率的提高以及计算能力(包括速度和存储空间)的不断增强,使得可以使用越来越多的数据进行更长时间的模拟。这意味着今天的天文数据非常复杂,并且包含的信息比使用当前可用技术有效显示以进行研究和解释的信息要多得多。
科学家如何显示如此复杂和大量的数据,以便可以适当地辨别其特征?也就是说,我们如何以一种可以适当地感知、感知和理解数据的方式显示数据?
使用颜色是解决此需求的标准方法。这至少提出了两个问题。首先,由于人眼的局限性和空间分辨率的限制,用于呈现天文数据的标准方法可能会减少可以显示和解释的信息量。这反过来可能会导致错过发现,仅仅是因为我们无法“可视化”数据。第二个问题是,目前使用的标准方法使视障人士无法接触到天文学。
OAD已经开始在天文学中开发多模态工具,以帮助解决这两个问题。这些工具促进以多种方式和使用多种感官呈现、检查和分析数据。它们可以改进数据分析,这将有助于培养前沿研究能力,并增强发现的可能性,并通过使天文学更易于访问和包容,将每个人都带上船。
AstroSense目前正在开发以更易于理解的形式总结天体物理数据的方法,以提高研究人员检测重大天文事件(如太阳耀斑)的能力。在我的博士研究期间,我帮助开发了声音化方法,使我们能够“聆听”星星的声音。正如今年早些时候为NPR撰写的一篇报道所解释的那样,声音提供了一种提高对嵌入科学家和天文学家分析的数据空间中的视觉上模糊事件的敏感性的方法。无线电波由鼓传递,X射线由羽管键琴传递,等等。
天文数据的声音化还可以帮助像我这样患有迟发性失明(我在波多黎各大学读本科时失明)的专业人士。影响视觉系统的迟发性疾病,如糖尿病和青光眼,是成年人失明的主要原因之一。与在职业生涯确定之前失明的儿童不同,那些患有迟发性失明的人可能拥有成功的职业生涯,因此必须重新培训他们使用技术便利设施,使其能够留在自己的工作中。对于那些在失明之前具有独特视觉专业知识的成年人(如天文学家和天体物理学家)来说,情况也是如此,比如他们失明时是工程师、科学家或医学专业人士。
通过AstroSense倡议,可以丰富目前针对有视力的数据分析技术。那些传统上被排除在天文学职业之外或服务不足的人可以找到一扇敞开的大门。这有望激励不同的人坚持追求科学事业,尤其是在天文学领域。
就我个人而言,如果能找到具有不同能力的物理学家、数学家和天文学家,他们能够利用自己适应数据的能力,与同伴合作并做出平等贡献,那就太完美了。作为一名视障科学家,我梦想着不被低估。我希望人们将那些有残疾(或我更喜欢称之为其他学习方式)的人视为有能力在我的领域(任何领域!)做出与有视力的同伴相同水平的贡献。
世界各地有很多人致力于将基本的天文学概念带给具有不同学习方式的学习者,OAD和我们AstroSense的人员希望让他们参与到我们的项目中。如果您是此类工作的一部分,并且尚未与我们联系,请与我们联系。我们欢迎您对我们未来的工作提出意见和参与。有关AstroSense的更多信息或发送您的想法,请发送电子邮件至 info@astro4dev.org 或访问 www.astro4dev.org。
本文由波多黎各科学的Mónica I. Feli?-M?jer博士编辑。