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從印加暗星座轉換的雷射染圖案方法


摘要
本計劃受到 IC 計劃的啟發,試圖從透過織品藝術和天文機構的合作,達到利用跨域合作來增進藝術領域表現的目的,以能創造一和文化天文學、人類學平行對照的當代時間系統。本研究嘗試在資料視覺化的框架下,將當代天文資料轉化為紡織品表現形式,並創造織品文化和當代天文資料庫對話的具體頻道。本實驗的主要實驗目標有二:第一,為抽象的古印加暗星座文化創造當代定義和座標。第二,建立文化天文學和當代天文資料庫的實際連結。


關鍵字:文化天文學、雷射染、資料視覺化、考古天文學、干涉學、印加文化、暗星座、ADQL、織品藝術


1. 暗星座和蓋亞資料庫

印加暗星座的資料主要來自於 Gary Urton 的或是基於其研究的文獻,天空中的銀河系在各種歷史悠久的文化中以各種不同的形式服務了人類文明,無論是在航海、農業、建築上等等,尤其當我們在討論銀河系時,我們必需了解在北半球和南半球所觀測到的銀河系是截然不同的影像。在南美洲的銀河系統大致可以分為亞馬遜流域的 Desana、Barsana 系統以及印加的克丘亞( Quechua )系統,而在本展覽裡參考的是克丘亞系統,位於南美洲的印加帝國使用克丘亞語系,其克丘亞語被稱做 Tawantinsuyu。在南美洲的天空,銀河系在印加文化中被稱為 Mayu ,這些文明相信天上的銀河和地上的河域是相連通的,他們的文明和宇宙的關系可以從一條由他們被稱作(ceque)的街道系統看出,其中最主要的一條由首都庫斯科(Cusco)通往前首都蒂亞瓦納科(Tiahuanaco),這條道路和 Vilcanota 河流流域大致吻合,也和銀河系的西北到東南軸線一致。


figure 1: Gary Urton在Stellar Connections研討會上介紹從庫斯科到蒂亞瓦納科的長途 ceque。

在印加人的天文學中有兩種類型的星座: (a) 恆星星座或明亮的恆星,由構成「星座」的單個明亮恆星組成,非常類似於希臘羅馬星座。 (b) 暗(或黑色)星座,是星際氣體和塵埃的凝結物,在明亮的銀河系中以暗點或輪廓的形式出現並漫射銀河。很可能,只有印加文化是天空上同時出現這兩種星座類型的唯一文化。


我在蓋亞資料庫上用向量區域工具繪製了這七個暗星座的範圍。並在台北 node94 的展覽中展出了由截取自 Yutu(Tinamou)暗星座的資料製作的作品。在印加人所謂的暗星座中,最黑暗和最有代表性的星座是:象徵安第斯鷓鴣或 Lluthu 的鳥,在其他地區也稱為 Chaqwa,或 P'isaqa、Yuktuq、Yutu 等。 Lluthu 位於南十字星所佔據的區域,在南十字星座中的十字架二恆星的左側,構成了目前所謂的煤袋暗星雲(coalsack nebula)。


figure 2: 在 Gaia Archive Visualization 裡根據文獻以polygon工具在 銀道座標系(Galactic coordinates)繪製的七個印加暗星座。


Figure 3: 左圖:跟據 Garry Urton 在 1981 年的發表,能訂出七個印加人的暗星座。由右到左分別是 (1) Machacuay, (2) Hanp’atu, (3) Yutu, (4) Yacana, (5) Uñallamacha, (6) Atoq, and (7) Yutu. Art by Jessica Gullberg, constellations from Urton (1981).  中圖:南十字星座和其左下方的媒袋星座。右圖:在 Gaia Archive visualisation 中根據文獻繪製的 Yutu (Tinamou)暗星座範圍。



2. Astronomical Data Query Languege (ADQL)
天文數據查詢語言(Astronomy Data Query Language,ADQL)是一 XML 格式的天文數據查詢語言,它基於 SQL 子集並且加上 region 作為最小的支持,這個 region 實現了錐形檢索 (Cone Search) 的功能 (ADQL-circle)。天文數據訪問門戶或客戶端程序發送 XML 文檔形式的ADQL 查詢語句到天文數據結點的查詢接口上,由其內部的 ADQL 解析器來將該查詢語句轉換為關係型數據庫可識別的 SQL 標準語句。[8] 從 Gaia Archive 上使用 polygon 工具繪製 Yutu 星座的 region 後,可以得到一串 ADQL 碼,在這個展覽中,這串查詢語言可以被視為使用當代天文資料重建印加暗星座的當代範圍定義,在 Gaia Archive 頁面下的 Search 標籤下輸入這串 ADQL 碼下載這個 region 中所有的星體資料:

Yutu 暗星座中的所有星體資料


SELECT * FROM gaiaedr3.gaia_source WHERE 1=CONTAINS(POINT('ICRS',gaiaedr3.gaia_source.l,gaiaedr3.gaia_source.b), POLYGON('ICRS', -65.22101, -0.24904, -65.67713, -0.35016, -66.1528, -0.08804, -66.57714, -0.36802, -67.12908, -0.10558, -67.56428, -0.29421, -68.89579, -1.62916, -68.62142, -2.30916, -68.8, -2.70552, -69.11419, -2.95706, -69.26885, -3.7139, -68.97418, -4.00531, -68.36638, -3.63234, -67.8434, -3.30225, -67.27032, -3.29176, -66.53433, -3.3443, -65.01378, -3.18955, -64.56345, -2.97118, -64.71398, -2.41462, -64.76301, -1.84342, -64.39504, -1.0149, -64.6983, -0.4463))


七個暗星座範圍內的所有星體資料,但只提取 source_id, ra, dec, bp_rp, bp_g, g_rp 等資料,並篩除掉被重複觀測過的星體。


SELECT gaia_source.source_id,gaia_source.ra target="_blank">gaia_source.ra,gaia_source.dec target="_blank">gaia_source.dec,gaia_source.bp_rp,gaia_source.bp_g, gaia_source.g_rp FROM gaiaedr3.gaia_source WHERE 1=CONTAINS(POINT('ICRS',gaiaedr3.gaia_source.ra,gaiaedr3.gaia_source.dec), POLYGON('ICRS', 175.2760617304606, -62.00225242666287, 174.28320299429646, -61.97345768025377, 173.4807689926867, -61.58488006066786, 172.45041698098134, -61.72320783701981, 171.52743364230895, -61.299297931721114, 170.54175111994627, -61.33330945865088, 166.8992832068622, -62.092368546941124, 166.87177855055245, -62.825462956905454, 166.16637478861853, -63.11903032048014, 165.30464154343062, -63.22139379489159, 164.27783109367917, -63.84368272844407, 164.6033069416968, -64.23234156173903, 166.22508894637772, -64.14165588786864, 167.61987172570397, -64.04127219549939, 168.84679143068394, -64.24406985325369, 170.39576868841323, -64.55171444929078, 173.88365812116314, -64.8837509320528, 175.04324022446434, -64.80067519605362, 175.05946590599044, -64.22420371072143, 175.3037553082024, -63.66103762821697, 176.57269182931023, -62.95609931335926, 176.24599323820146, -62.32942505800025))AND gaia_source.duplicated_source!='True'

Figure 4: 蓋亞計劃網站中的 ADQL 頁面


3. 基於暗星座資料而產生的雷射染作品和其方法
bp_rp、 bp_g、 g_rp、phot_g_mean_flux、phot_bp_mean_flux、phot_rp_mean_flux,我選擇這些參數的考量是這些參數可能和假色(false color)的系統有關連,假色是指在一幅影像中使用與真實色彩不同的顏色描述一項物體,這和天文圖片的產生有關,例如黑洞照片的產生。另外一個設計圖像的參考是 ALMA 望遠鏡的干涉學運作原理,所以我使用了一些類似磁場或干涉條紋的意象在設計裡,但這些只是基於我對於干涉學的主觀想像而已。這些暗星座的資料也同時地被連結到一個 2 維音頻播放器的控制參數,因此每筆星體資料也同樣賦予了可聽化內容。原始的音頻是一段具有鼓節奏和一些碎拍,長度為10秒鐘的取樣。


figure 5:在 max 中製作的星體圖像身份


figure 6:製作音像作品的 max patch


4. 雷射染織品的製作



figure 7:Yutu 暗星座現場雷射染裝置



figure 8: 自暗星座資料轉換的雷射染作品(上圖)和其細節照片(下三)。


5. 參考文獻


  1. On the astronomical content of the sacred landscape of Cusco in Inka times.
  2. List of dark nebulae
  3. Astronomy Picture of the Day Index - Nebulae: Dark Nebulae
  4. The Knots in the Quipu, and in the Friar's Belt
  5. The Khipu Field Guide
  6. ADQL polygon 
  7. Some notes on the Inka Constellations
  8. Astronomical Data Query Language
  9. If Time was Wearable and Foladable - The Laser Dye Project