跳舞的天体物理学

F几千年来，宇宙和宗教的思想体系交织在一起，通常难以区分。比如说，关于行星和恒星排列的欧洲艺术作品常常与神学指南齐头并进，而不是一点点的说教。但后来哥白尼、布拉赫、开普勒和伽利略出现了，这种联系就破裂了。其结果是现代宇宙学意义上的科学，植根于数据和数学，但非专家相对难以获得。

当我们面临着与我们的常识不符的深刻、深刻和神秘的谜团时，我们该怎么办?我们所做的艺术。传达宇宙学概念的理想艺术是什么?它不是放在画布上，而是一个舞蹈舞台。宇宙学是关于塑造和支配我们宇宙的基本粒子、力和能量的故事。这个故事是关于节奏和运动的。

在这些罕见的时刻，观众们感受到了两个星系碰撞的感觉。

看看碰撞星系的图像，每个星系都有数千亿颗独立的恒星。它们的合并需要数亿年的时间。新生恒星的喷发伸展开来，形成了数万光年长的气泡弧。看看所谓的黑暗时代，即宇宙早期历史上第一批恒星诞生之前的时期。在那些朦胧朦胧的时代，气体和物质的流动，在吸引人的引力纽带的驱动下，在漫长的岁月中建造了巨大的结构。然后，随着一道闪光，在宇宙某个被遗忘的角落，当它大约4亿年的时候，密度和温度达到了一个临界阈值，核聚变点燃，第一颗恒星诞生了，第一次用光和热照亮了宇宙。看看巨大的星系团，每个星系都穿梭在充满星系团体积的热而稀薄的等离子体汤中:一个名副其实的疯狂活动的蜂巢。

虽然像我这样的科学家用来理解这些宇宙事件的观察和理论很容易理解，但考虑到涉及的时间和空间的尺度，要讲述关于它们的故事是很困难的。但想象一个亲密的剧院场景:房子里的灯光暗了下来，音乐开始响起。幕布分开，舞台两侧的两名舞者露出来，其中一名舞者被清凉的蓝色灯光照亮;另一种则是火红的。他们接近而错综复杂双人舞开始时，它们的运动表达了恒星中心引力和能量释放之间的竞争。恒星自身重量的向内挤压被一个扭曲、对流的大锅中猛烈的核火焰所平衡。

在那些短暂的时刻里，我们被运送到一个超凡脱俗的环境;在这种情况下，是外星太阳的核心。这是一个术语(“流体静力平衡”);把这一过程看作是两股势不可当的力量之间争夺霸权的斗争，最终达到近乎完美的平衡，这是另一回事，同时也带着苦乐参半的认识，即这种斗争不会永远持续下去。恒星将会消亡。

舞蹈和艺术的神奇之处在于，它们帮助我们关心、想象，以及冒着听起来很甜的风险，梦想。我很幸运能和舞蹈团合作，看了这场演出。我最大的项目，”星星之歌该剧于2016年在俄亥俄州的国会剧院(Capitol Theater)首映，用现代舞讲述了明星们的人生故事。表演的安排很简单:我将介绍每一件作品，编织一个故事和一些基本的物理原理，而舞者则各就各位。当他们跳舞时，我看到了观众的反应。

随着音乐中的每一个优美的动作或膨胀，我都会看到观众的脸变得明亮起来，肩膀不自觉地摆动，眼睛开始流泪。在那些罕见的时刻，观众们感受到了两个星系碰撞，或者一颗恒星在灾难性爆炸中结束生命的感觉。

这是一篇演讲或期刊文章不容易想到的。

Paul M. Sutter是俄亥俄州立大学的天体物理学家，也是俄亥俄州哥伦布市COSI科学中心的首席科学家。他撰写了50多篇学术论文，主题从宇宙大爆炸的最早时刻，到宇宙中最空旷的地方，再到探测第一批恒星的新方法。

手表：艺术与科学的交叉点。