圖：空間波的視覺化圖

眾所周知，人類天生只能聽到和看到特定的頻率和波長。然而，太空中有許多我們感知不到的波長，那麼我們如何研究它們呢？美國宇航局（NASA）已經記錄下與太空事件相關的磁場和電場波，並將這些資料轉換到人類可以聽到的聲音。

為何聲音不能在太空中傳播？

聲波只不過是空氣振動的結果。當這些振動在20赫茲到20千赫範圍內時，我們可以聽到它們。

聲波基本上是通過振動介質中的粒子（即空氣分子）來傳播的。這些振動傳遞給介質中的連續粒子，這意味著沒有介質聲波就無法傳播。我們在太空中聽不到聲音的原因通常是因為缺乏這樣的媒介。

有人可能會爭辯說，太空中有可以充當媒介的氣體雲，但氣體並不是均勻地存在於整個空間中。此外，氣體在空間中的密度通常較低，這意味著粒子之間的間隙太大，因此振動不能有效地傳播。簡而言之，聲音不能在太空中傳播。

科學家如何聽到宇宙的聲音？

首先，科學家實際上不能“聽到”太空聲音，但他們確實有辦法通過將空間波轉換成聲波來聽到它們。這需要三大技術支援：

1）可聽化（Sonification），就是將任何非聽覺資料轉換成聲音，類似於資料視覺化；

2）再現性（Reproducibility），即無論在什麼條件下進行可聽化轉換，資料的重要元素保持不變；

3）資料應該以一種即使是未經訓練的聽眾也能區分的方式發聲，以便實現可聽化。

太空中充斥著無線電波、等離子體波、磁波、引力波和衝擊波，所有這些都可以在沒有介質的情況下在太空中傳播。這些波由能夠感知它們的儀器記錄下來，資料被傳輸到地面站，然後科學家們對波進行聲音編碼。

任何可聽得見的聲音都有頻率、振幅和節奏等這樣的變數。不同的空間波與聲音的不同屬性(頻率、振幅等)以不同的比例相匹配，從而得到空間波的聲音。

聽到空間聲音有何用？

數十種空間波已經接受了可聽化過程。人類的聽覺系統是獨一無二的，因為它可以識別模式，我們可以識別某個音調是否是重複的。科學家們已經使用這種能力來分離和識別資料。

密歇根大學太陽和日球層研究小組的可聽化專家羅伯特·亞歷山大(Robert Alexander)在研究太陽資料時，聽到了嗡嗡聲，其頻率與太陽的自轉週期相對應，這暗示發聲可能是週期性的。這幫助亞歷山大推斷，有不同速度的太陽風週期性地襲擊地球。

這只是一個例子，可聽化也揭示了木星閃電的存在，幫助探索了行星磁場阻礙太陽風時形成的衝擊波等！與此同時，科學家還通過應用數字技術將這些聲音轉換成音樂。

歐洲南方天文臺(ESO)研究員克里斯·哈里森(Chris Harrison)和朴茨茅斯大學視障天文學家尼古拉斯·邦恩(Nicolas Bonne)博士，聯手使用這種可聽化技術創作出音樂劇，賦予恆星和黑洞以可觸控的形式。通過將音量與恆星的亮度、音調以及顏色等聯絡起來，對恆星進行了重新想象。

考慮到天文學在很大程度上與視覺和觀察有關，這個節目基本上是試圖向可能有視力障礙的觀眾開放美妙的宇宙世界。這裡使用的可聽化資料可能不是空間波，這證明可聽化在科學領域和其他領域都有深遠的影響。