澎湃新闻记者 王宇

作为上海新的文化地标，上海天文馆自建成以来备受关注。

它也是世界上最大的天文馆，占地面积约58,600平方米，建筑面积约38,000平方米。 从空中俯瞰，它就像一艘停泊在港口的巨大星舰。 独特的圆孔天窗、球幕影院和倒穹顶形成独特的“三体”结构，充满神秘感。

上海天文馆 上海天文馆官方网站地图

不过，也有人疑惑，我对天文学一窍不通，天文馆设计者的那些“小心思”是什么意思呢？ 参观天文馆怎么能不留下“彩蛋”呢？

澎湃私人地理专栏邀请了上海交通大学物理与天文学院博士生范世达，让“天文达人”告诉你如何参观上海天文馆。

澎湃新闻：你是天文学专业的。 从专业角度来说，您对刚刚落成的上海天文馆的第一印象是什么？

范世达：天文馆的设计很棒。 它应用了很多新技术，特别是一些展览，给我们带来了更加身临其境的体验。

如果你细心留意的话，你会发现设计师在设计这座建筑时，加入了许多与天文知识相关的“彩蛋”。 比如博物馆内有一个大空间大厅，就是8K球幕影院的所在地。 它的形状像一个大球体，建筑的一半悬浮在地面之上。 天文厅球体上方有一扇天窗。 阳光透过天窗会在地面上形成环形投影。

8K球幕影院的形状像一个大球体，悬浮在地面之上。上海天文馆官网地图

据说，天窗的角度是根据上海天文馆的地理位置和太阳高度经过实际计算而设计的。 因此，地面上光点的形状和位置会随着太阳的方位角而变化，不同季节、不同时间形状也不同。 只有在夏至正午的时候，圆环才会呈现出完整的圆形，与地面上的圆形图案完全重合，就像日食一样。 换句话说，天窗就像日晷一样，随时捕捉光影，记录时间的流逝。

圆孔天窗和特殊的地面铺装形成一个简单的日晷。上海天文馆官网地图

澎湃新闻：上海天文馆独特的“三体”结构，由三个圆形元素、一个圆形天窗、一个球幕影院和一个倒圆顶组成，引起了很多讨论。 您能介绍一下“三体”在天文学中代表什么吗？

范世达：这个《三体》和大家听过的科幻《三体》不一样。 它描述了真实天体物理学中关于天体运动的三体问题。

比如所谓的天体二体问题，是指一个物体绕着另一个物体旋转，这非常容易理解，我们可以非常准确地预测两个物体的位置。 但如果此时有第三个或更多的物体进来，并且基本运动是基于重力或其他力，那么问题就会变得相当复杂。 例如，在进行动态模拟时，如果对某个天体的初始条件，如质量、初始位置、初速度等进行微小的改变，就会发现经过足够长的运动模拟后，计算结果之间的差异结果将会非常大。 这就像“蝴蝶效应”。 初始条件的微小差异都会导致后来的巨大变化，而且物体越多，我们就越难准确预测物体未来的轨迹。

太阳、地球和月球的相互轨道是一个经典的三体问题。 在太阳系中，除了太阳之外，木星的引力最大，另外还有土星、海王星等大型行星，它们对许多小天体产生引力作用，即天体摄动，所以当我们实际计算小行星轨道时，往往会考虑到这些大行星的摄动效应，这也涉及到三体或多体问题。

蓝天白云下上海天文馆“三体”结构鸟瞰图 视觉中国

澎湃新闻：您认为此次上海天文馆观测仪器配置的亮点是什么？

范世达：上海天文馆目前有两个天文台。 一是望树天文台，里面有中国最大的科普光学望远镜。 它可以观测月球、行星和夜空中的各种天体，但不直接向公众开放。 定期举办一些观星活动，可以预约参加。

另一座是西河太阳塔，里面装有太阳望远镜。 我咨询了天文馆的解说员，他说塔楼的二楼是望远镜所在的地方，底层的展厅是向公众开放的，公众可以在这里观看天体的实时图像。望远镜捕捉到的太阳。 西和太阳塔未来还会举办活动，比如公众可以主动提交观测申请等等，这些仪器都是非常专业的观测设备，确实可以满足很多星空爱好者的需求，具有很大的科普意义。

西和太阳塔上海天文馆官方网站地图

澎湃新闻：博物馆主要展区分为“故乡”、“宇宙”、“旅程”三个主题。 这三个领域给您带来了怎样的体验？

范世达：我个人认为，与以往国内的科技馆或者天文馆相比，这次上海天文馆的整个科技游览路线设计得非常完整，是一个渐进的过程。 而且设计也非常科学。 基本上只要按照路标走就可以不走回头路地完成游览。

巨型傅科摆扇世达图

进入一楼大厅，首先映入眼帘的是一个巨大的傅科摆悬挂在天花板上。 后面就是“家”展区的入口。 “家园”展区从户外观星最基本的感受出发，讲述了我们的地球如何诞生、如何演化发展、在太阳系和宇宙中的位置的历史。 告别了地月系，我们来到了太阳系，包括一些大行星、小行星、陨石展区等，然后扩展到银河系。 接下来我们进入了“宇宙”展区，主要讲述了宇宙的演化历史，以及更大范围内相对深奥的天文知识，比如引力、时空等等。

《故乡》展区的阳光。视觉中国地图

离开“宇宙”展区就是“征途”展区。 这里展示的是天文学的发展历程，从远古人类如何探索天空，到人类发射探测器的历史以及我国航天科研成果。

展厅里有很多古代天文学家的手稿和著作，特别是牛顿的《自然哲学的数学原理》英文版第一版，非常珍贵。 另外还有我国嫦娥五号探测器、玉兔二号月球车的模型，都是1:1制作的，可以用于演示。 开馆当天，博物馆还新增了嫦娥五号带回的月壤样本。 今年4月在文昌航天发射场发射的天河核心舱的1:1模型也在这里展出，观众可以走进去看看里面的设备。

“征途”展区嫦娥五号探测器和玉兔二号月球车模型 范世达图片

“旅程”展区的尽头是1990年航行者一号拍摄的著名地球照片——《淡蓝点》，作为总结。 然后通过一条螺旋向下的走廊，我们又回到了原来的起点，整个路线形成了一个完整的闭环。

离开《征途》展区后，通向一楼的螺旋走廊。范世达图片

澎湃新闻：从专业角度来说，展区哪些地方让您印象深刻？

范世达：给我印象最深的是《祖国》展厅的光学天文馆。 整个天文馆的设计非常有趣。 球形外墙本身就是一个大屏幕，模拟地球的面貌，通过视频展示地球的变化。 进入内部后，导游会通过手动操作向我们演示星星的升起和落下，模拟观星的效果。

因为馆内的走廊都是螺旋式向上的，当我们走出“故乡”，继续走到二楼时，停下来回头看看天文馆，你会发现眼前的景象非常震撼，仿佛置身太空之中，仿佛俯视地球，继续上到三楼，再从顶上往下看，给人一种全新的视觉体验。 之后，您将经过天文馆的另一半，那里的夜晚是另一个地球。

“家园”展区外直径20米的天文馆外层投影成地球形状。上海天文馆官网地图

“宇宙”展区里有很多令人眼花缭乱的创意。 例如，有一个互动空间，其中的时空场由墙壁和地面上的网格状光来表示。 如果有人踩到它，线条就会扭曲。 这证明了广义相对论的基本原理——引力场就是时空的曲率。 ，其曲率与物体的质量有关。

另一个展厅的月球模型也很有趣。 利用VR技术，观众可以通过设备了解月球上不同地点的地形以及我国发射的月球探测器。

时空场由墙壁和地板上的灯光网格表示。范世达/视觉中国地图

我觉得上海天文馆的特点之一就是里面的很多模型，包括屏幕上显示的图像，比例都非常大，这样更方便观众体验到天文馆的广阔无边的规模。宇宙。

值得一提的是，以往，在国内天文馆的天文馆里，观众通常坐在固定的座位上，像在电影院一样观看球幕电影。 不过，上海天文馆的天文馆设计参考了很多国外案例。 解说员、观众还可以躺在地上的豆袋上模仿户外观星的感觉，更加身临其境。

里面的很多模型，包括屏幕上显示的图像，比例都非常大。范世达图片

澎湃新闻：天文馆的重要功能之一就是科学教育。 然而，如何让科普真正变得通俗易懂、吸引观众，需要天文馆工作人员深思熟虑。 您对这次经历感觉如何？

范世达：我觉得上海天文馆做得好的一点是，展览的视觉效果非常好。 也就是说，即使是小孩子也可能看不懂介绍的文字，但震撼的视觉效果却会吸引他们。

其次，通过一些直观的经验来解释基本的科学原理。 比如，在太阳系展区，一个展位上摆满了很多苹果机型。 这些苹果看起来大小相同，但实际上重量不同。 你可以拿起它并感受它的重量，以了解不同行星上物体的重力。 。 例如，土星上的苹果很重，而月球上的苹果很轻。

还有一个展示陨石坑的装置。 高速摄像机连续拍摄球落入沙坑的过程，让观众看到弹坑是如何形成的。 去年在我国青海发现的陨石坑遗址也被彻底搬迁，放置在整个展区。

上海天文馆设有博士后流动站，拥有科研人员。 工作人员也花了大量的时间在科普内容上，有着非常好的专业基础。 博物馆还表达了非常开放的收集意见的意愿，邀请参观者发现科普文本和数据中的缺陷并提供反馈。

一名孩子在上海天文馆的宇宙和行星互动装置前体验。视觉中国地图

澎湃新闻：听说针对不同的受众群体设计了多条游览线路？

范世达：所有路线都会经过“家园”、“宇宙”、“征程”三个主展区。 然后在主路线的基础上，针对不同的人群，比如情侣路线，球幕影院会放在里面； 亲子路线会推荐一些专门为儿童设计的互动展区。

澎湃新闻：听说您从高中起就对天文感兴趣，但当时还没有像上海天文馆这样的科普基地。 你是如何发展你的爱好的？

范世达：我从小就对大自然很感兴趣，天文学也是其中的一部分。 我高中的时候，学校里有一个天文俱乐部，我出于兴趣就报名了。 老师每周给我们上几节天文课。 学校里还有一个天文台。 天气好的时候，老师会组织我们进行一些观察活动。 现在想起来，当时对天文学的热爱是相当疯狂的。 有时我们会半夜起来，偷偷溜到宿舍楼的阳台上看星星。 暑假期间，大家都会组织去野山露营。

可以说，天文学的魅力不同于其他学科。 虽然它描述的内容遥不可及，但确实是一门可以快速将书本上学到的知识运用到现实中的学科。 比如，如果你拿着一张星图，在天上寻找星星，就会有一种挖宝的感觉，你会发现星星确实在那里。 而当你学到更多的知识时，你会发现背后还有更多肉眼无法直接看到的天文现象和令人震惊的大型结构，你会体会到这个世界的广阔和神奇。

天文学确实是一门可以快速将书本上学到的知识应用到现实生活中的学科。范世达图片

澎湃新闻：天文学一直是比较冷门的专业，但近年来随着户外旅行和天文摄影的兴起，您有没有注意到天文爱好者越来越多？

范世达：其实过去十几二十年，天文学在中国的规模很小。 过去，中国最少的时候，只有两三所大学有独立的天文系，包括业余界。 互相了解一下。 近年来，天文学在中国确实越来越受欢迎，现在有20多所学校开设了天文系。

很多人会问，你学了天文之后做什么呢？ 确实，想要通过天文学找到工作，确实很难。 主要途径是继续在大学或科研院所从事科学研究。 另外，如果不想搞科研，也可以考虑去上海天文馆做科普。

体验走进“黑洞”的感觉。视觉中国地图

澎湃新闻：您提到国内高校越来越重视天文人才的培养。 从您的观察来看，近年来我国天文科学研究的发展情况如何？

范世达：因为天文观测数据往往受到观测设备、地理位置和观测时间的限制，而天文科学研究往往需要综合多个波段、多次的观测数据。 因此，天文科学研究中有一个国际协议，即天文数据在获得观测数据后一定时间后将向全世界公开。 这个时期一般是一年半到两年。

我国的天文研究起步比较晚，所以长期以来，由于缺乏大型射电望远镜和光学望远镜，天文台的观测能力不够，只能利用其他国家天文设备产生的数据通过项目合作，或者利用现有的开放数据进行研究，但自己制作的数据深度不够，波段覆盖范围有限。 不过，近年来，随着国家对天文的重视，建设了越来越多的天文台，比如阿里和新疆青海的天文台正在建设中。 我国自行研制的观测卫星也将逐步发射上天，如中国空间站巡天望远镜计划、HUBS X射线成像卫星等。 这些设备投入运行后，我们的科研人员将能够获得更多的第一手数据，这必将为我国天文学的发展带来划时代的变化。

“祝融号”火星车模型。视觉中国地图

澎湃新闻：天文科普领域我们还能做些什么？

范世达：我觉得最重要的问题是很多人缺乏真正看星星的机会。 上大学时，我和同学组织了一次“路边天文”活动，就是让爱好者带着望远镜到路边，让普通人免费看到太阳、月亮和行星。 你会发现每个人都很感恩，比如有的人平时用肉眼看月亮，感觉它布满坑坑洼洼，但是当他们用望远镜看时，就会发现月球上的环形山太神奇了。 当他们在目镜中看到木星的四颗卫星时，他们会感觉自己真的在那里。 魔法。 所以除了书籍之外，实际的观看效果也很重要。

很多人缺乏真正观星的机会。范世达图片

事实上，天文研究的周期是很长的。 在很多情况下，我们的科研成果为下一代“天文学家”铺平了道路，包括前面提到的大型射电望远镜和天文台。 他们的建设周期很长，需要五到十年的时间。 年，甚至五十年。 所以有时老师会开玩笑地告诉我们，你们现在正在努力工作，在做科研。 虽然你们这一代人无法享受这些设备，但几十年后的“天文人”一定会使用它们。

所以当我看到孩子们参观天文馆时，我就想他们中的一些人可能是未来的天文学家。

7月26日，上海天文馆发布公告，受台风影响，为保障游客安全，7月27日（周二）博物馆将闭馆一天。 7月26日和7月27日购买的门票和电影票将自动调整为分别在8月8日和8月10日使用。 另外，相关退票手续可通过原购票平台办理。