一位视障天文学家的“听”星之路
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0:01 - 0:03曾经有一颗恒星。
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0:04 - 0:07像其他的事物一样,她诞生了;
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0:07 - 0:11她的体积等于我们太阳的30倍,
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0:11 - 0:13存在了一段非常长的时间。
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0:13 - 0:15到底有多长?
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0:15 - 0:17没有人知道。
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0:17 - 0:19就像自然界中的一切一样,
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0:19 - 0:22她走到了恒星生涯的尽头,
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0:22 - 0:25她的内心,生命之核,
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0:25 - 0:27燃尽了所有燃料。
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0:27 - 0:28但这还不是终结。
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0:28 - 0:32她转变成了一颗超新星,
在这个过程中, -
0:32 - 0:34她释放出大量的能量,
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0:34 - 0:37比宇宙其他的一切更闪亮,
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0:37 - 0:40并且,在短短一秒中,
释放了相当于 -
0:40 - 0:44太阳10天才能释放的能量。
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0:44 - 0:47接着,她进化为我们宇宙中的其他角色。
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0:48 - 0:50超新星爆炸十分剧烈。
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0:51 - 0:55但是释放出伽马射线的那一种爆炸
更为剧烈。 -
0:55 - 0:58在变成超新星的过程中,
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0:58 - 1:01恒星的内部由于自身
重量过大而坍塌, -
1:01 - 1:04它开始以更快的速度旋转,
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1:04 - 1:08就像一位将手臂收拢的滑冰者。
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1:09 - 1:13以那种方式,它开始飞快旋转,
十分快速地增强 -
1:13 - 1:15它的磁场。
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1:15 - 1:18恒星周围的物质被吸引过来,
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1:18 - 1:21一些旋转产生的能量
也转化成那种物质, -
1:21 - 1:25磁场随之变得更强了。
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1:25 - 1:31渐渐地,我们的恒星有了额外的能量,
在亮度与伽马射线释放量的上 -
1:31 - 1:34比银河系其他部分更耀眼。
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1:34 - 1:37我的故事中的恒星,
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1:37 - 1:39就成为了所谓的磁星。
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1:39 - 1:41给大家一个概念,
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1:41 - 1:45磁星的磁场是地球磁场的
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1:45 - 1:471,000万亿倍。
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1:48 - 1:51天文学家迄今测量到最为剧烈的活动
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1:51 - 1:53被命名为伽马射线爆发,
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1:53 - 1:56因为当我们观察它们的时候,
我们测量出它们的释放与爆炸程度 -
1:56 - 1:59与伽马射线一样强。
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2:00 - 2:04一颗恒星,就像我们的故事中
变成磁星的那一颗一样, -
2:04 - 2:06当爆炸最为剧烈的部分发生时,
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2:06 - 2:09就会被检测为伽马射线爆发。
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2:10 - 2:15然而,即便伽马射线爆发是天文学家
迄今为止所测量过 -
2:15 - 2:18最激烈的事件,
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2:18 - 2:20我们仍旧不能以肉眼看到它们。
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2:20 - 2:23我们只能凭借其他的方式
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2:23 - 2:25来研究这种伽马射线光。
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2:25 - 2:27我们的肉眼看不到它们。
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2:27 - 2:30我们只能看到电磁光谱中
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2:30 - 2:34极其,极其微小的部分,
我们称之为可见光。 -
2:34 - 2:36除此之外,我们也依赖其他方式。
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2:36 - 2:42然而作为一名天文学家,
我们研究更广的光域, -
2:42 - 2:45也要依赖于其他的方式来实现。
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2:45 - 2:47在屏幕上,它也许看起来像这样。
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2:48 - 2:50你们正在看一张曲线图。
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2:50 - 2:51这是光曲线。
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2:51 - 2:55这是关于光强度
随着时间变化的图。 -
2:55 - 2:58这是伽马光曲线。
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2:58 - 3:02视觉正常的天文学家依赖这种图
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3:02 - 3:06来更好地理解光强随时间的变化。
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3:07 - 3:12在左侧,你们会看到没有爆发时的光强,
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3:12 - 3:17在右侧,则是有爆发时的光强。
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3:18 - 3:22在我事业的早期,
我也能看到这样的图。 -
3:23 - 3:25但后来,我失明了。
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3:25 - 3:28由于长期疾病,
我完全丧失了视觉, -
3:28 - 3:32因此,我失去了看这张图,
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3:33 - 3:36以及从事物理学研究的机会。
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3:36 - 3:40在许多方面,于我而言,
都是一段艰难的转变期。 -
3:41 - 3:46从职业的角度上讲,
疾病断送了我的科研之路。 -
3:46 - 3:50我渴望接触并揣摩这种能量充沛的光,
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3:50 - 3:53并探索出天体物理层面的成因。
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3:53 - 3:56我想去探索这种巨大的奇迹
并体会它带给人的兴奋, -
3:56 - 4:01一种探索如此重要的
天文事件产生的欢愉。 -
4:01 - 4:05我一直苦思冥想,
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4:05 - 4:08突然间意识到一切光曲线都是
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4:08 - 4:12一张转化成可视图的数字表。
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4:13 - 4:15因此我与合作者通力合作,
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4:15 - 4:19绞尽脑汁将数字转化为了声音。
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4:20 - 4:22我实现了对数据的接触与访问,
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4:22 - 4:27今天,得益于声音,
我能以顶尖天文学家的水准 -
4:27 - 4:28从事物理学研究。
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4:28 - 4:31人们已经能够去做的事,
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4:31 - 4:32大多是可视的,
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4:32 - 4:33延续了数百年,
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4:33 - 4:36如今我以声音实现了。
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4:36 - 4:37(掌声)
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4:37 - 4:39我用听觉感受你们用
肉眼(在屏幕上)看到的 -
4:39 - 4:40肉眼(在屏幕上)看到的
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4:40 - 4:40——谢谢——
(掌声持续) -
4:40 - 4:44——伽马射线的爆发,
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4:44 - 4:48可以给耳朵带来
一些超越了单纯爆炸声的东西。 -
4:48 - 4:50现在,我将为你们播放这一段爆炸声。
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4:50 - 4:52没有旋律,只是一种声音。
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4:53 - 4:56(电子哔哔声)
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4:56 - 5:00这是转换成音波的科学数据,
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5:00 - 5:01运用音高的变化来呈现。
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5:01 - 5:04这个处理过程称为超声波处理。
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5:07 - 5:09因此聆听这种声音会为耳朵带来
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5:09 - 5:11比简单的爆炸声更多的信息。
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5:11 - 5:15当我研究这种非常强劲的低频区,
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5:15 - 5:20或是低音区—— 我现在切换到
低音区部分。 -
5:22 - 5:27我们注意到带电气体的
声音回响的特征, -
5:27 - 5:29就像太阳风。
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5:29 - 5:31现在,我想让你们聆听我所听到的。
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5:31 - 5:35你们接下来要到一段急速减弱的声音。
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5:35 - 5:38因为你们视觉正常,我会标注一条红线
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5:38 - 5:42来指示转换成声音的射线的强度。
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5:44 - 5:46(电子嗡嗡声和哨声)
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5:46 - 5:49那个口哨声是家里的青蛙,
请不要在意。 -
5:49 - 5:51(笑声)
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5:51 - 5:56(电子嗡嗡声和哨声)
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5:56 - 5:58你们都听到了吧?
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6:00 - 6:01我们发现
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6:01 - 6:06爆炸要持续足够长
才能产生声波回响, -
6:06 - 6:10回响是由颗粒之间的能量交换产生的,
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6:10 - 6:11不同的音量也许使这些颗粒
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6:11 - 6:13受到了不同程度的激发。
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6:13 - 6:16你们也许记得我讲过
恒星周围的物质 -
6:16 - 6:18会被星体拖走。
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6:18 - 6:22它传递的能量具有频率和场分布特性,
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6:22 - 6:24这是由维度决定的。
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6:24 - 6:28你们也许记得我们
讲过一颗超重恒星 -
6:28 - 6:32成为了一颗拥有超强磁场的磁星。
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6:32 - 6:37如果是这样,
正在爆炸的恒星发生的喷流 -
6:37 - 6:39有可能与这个伽马射线爆发有关。
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6:39 - 6:41这意味着什么?
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6:41 - 6:44那颗恒星的形成可能是超新星爆炸的
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6:44 - 6:45重要组成部分。
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6:46 - 6:50聆听伽马射线爆发
让我们注意到 -
6:50 - 6:53用声音来辅助视觉显示
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6:53 - 6:55也许可以同样帮助到正在寻找
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6:55 - 6:58更多数据资讯的非视障天文学家。
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6:59 - 7:04同时,我也从事基于
其他望远镜的测量分析, -
7:04 - 7:06我的实验证明了:
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7:06 - 7:10当你把声音当作一种
辅助性视觉显示工具, -
7:10 - 7:13天文学家就可以在
目前可访问的数据集中 -
7:13 - 7:16了解更多信息。
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7:17 - 7:21这个将数据转化为声音的能力
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7:21 - 7:24带给了天文学一种
前所未有的强大转换力。 -
7:24 - 7:28场只对视觉正常的人可见的
状况得到了改善, -
7:28 - 7:33让所有对天空感到好奇的人们
可以一探究竟,无论视力状况如何。 -
7:33 - 7:35这很让人振奋。
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7:35 - 7:37当我失明时,
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7:37 - 7:39我注意到我无法和
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7:39 - 7:42其它视觉正常的天文家一样获取
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7:42 - 7:43丰富且高质的信息。
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7:44 - 7:48直到我们在超声波处理上有所创新时,
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7:48 - 7:52我才重新开始希望
能为这个领域作出贡献, -
7:52 - 7:54并为之奋斗。
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7:55 - 8:00然而,获取信息并非是天文学
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8:00 - 8:02唯一重要的部分。
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8:03 - 8:05目前它们是互相关联的,
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8:05 - 8:08但科学界对此尚未跟进。
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8:09 - 8:11我们的身体是脆弱的——
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8:11 - 8:15任何人在任何时候都有致残的可能。
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8:15 - 8:17试想,例如,
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8:17 - 8:20那些在各自领域卓有成就的科学家。
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8:20 - 8:23当他们残疾时会怎么样?
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8:23 - 8:25他们会和我一样感到孤独无依吗?
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8:26 - 8:29我们通过获取信息得以发展,
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8:29 - 8:33它给予了我们完全平等的机会
来展现自己的才能, -
8:33 - 8:36让我们可以自主选择
自己感兴趣的事情, -
8:36 - 8:39而不必受到各种限制。
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8:40 - 8:45当人们通往成功的路变得畅通无阻时,
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8:45 - 8:49这将会给他们一种自我满足感,
进而带来富足的生活。 -
8:49 - 8:52我认为声音在天文学中的应用
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8:52 - 8:55正帮助我们达成这个目标,
并促进科学的发展。 -
8:56 - 9:01然而其他国家告知我
以研究天文数据为目的的 -
9:01 - 9:04感知技术的研究与天文学无关,
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9:04 - 9:07因为目前这个领域
还没有视障的天文学家, -
9:07 - 9:11南非的表态是,“我们希望残疾人士
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9:11 - 9:13可以为这个领域贡献自己的力量。”
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9:13 - 9:14于是目前,我正在
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9:14 - 9:17南非天文观测站的
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9:17 - 9:20天文学发展性研究办公室工作。
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9:20 - 9:25在那里,我们利用
超声波处理技术以及分析手段 -
9:25 - 9:29帮助阿斯隆盲人学校的学生。
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9:30 - 9:32这些学生将会学习射电天文学,
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9:32 - 9:35以及利用超声波处理方法
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9:35 - 9:40来研究天文事件,
比如研究从太阳喷射出的巨大能量, -
9:40 - 9:42就是你们熟知的日冕物质抛射。
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9:43 - 9:45我们从这些学生身上学到了——
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9:45 - 9:49这些学生罹患多重残疾,但我们有
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9:49 - 9:51应对的方法——
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9:51 - 9:54我们从这些学生上学到的经验会影响
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9:54 - 9:57我们在专业领域处理事情的做法。
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9:57 - 9:59我把它称之为“发展”。
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9:59 - 10:01现在,“发展”正在发生。
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10:02 - 10:06我认为科学是每个人的。
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10:06 - 10:08它属于全人类,
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10:08 - 10:10它应当对所有人都敞开大门,
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10:10 - 10:12因为我们都是天生的探索者。
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10:13 - 10:18我认为如果人们因为残疾而被限制,
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10:18 - 10:20不能参与到科学活动中来,
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10:20 - 10:24历史与社会的桥梁将因此轰塌。
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10:24 - 10:27我向往一个公平的科研竞争环境,
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10:27 - 10:32人们相互鼓励与尊重,
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10:32 - 10:35相互交换自己的策略和研究发现。
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10:36 - 10:40如果残疾人得以获得
科学领域的入场券, -
10:40 - 10:45知识之泉将以洪荒之力爆发、喷涌,
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10:45 - 10:46我很确信这一点。
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10:49 - 10:51(电子哔哔声)
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10:51 - 10:53这是一次激烈的喷涌。
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10:54 - 10:56谢谢。
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10:56 - 10:57谢谢。
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10:57 - 11:02(掌声)
- Title:
- 一位视障天文学家的“听”星之路
- Speaker:
- Wanda Diaz Merced
- Description:
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Wanda Diaz Merced 致力于研究由宇宙中最激烈的活动,伽玛射线爆发所释放的光线。当她丧失了一种探索与研究的重要途径——视觉时,她有了一个启发性的洞悉:她所看不到的光曲线可以转化成声音。通过声处理,她恢复了对自己事业的掌控,现在,她正倡导一个更具包容性的科学界。“科学是每个人的科学,”她讲到,“它应当向芸芸大众敞开大门,因为我们皆为天生的探索者。”
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 11:15
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Xiaoli JIANG accepted Chinese, Simplified subtitles for How a blind astronomer found a way to hear the stars |