این تنها سینمای فضایی جهان است!

چنین مجموعه هیجان انگیزی که البته به عقیده برخی بازدیدکنندگان بیشتر به یک مجموعه وهم انگیز شباهت دارد در دانشگاه ایلینویز راه‌اندازی شده است. نمی‌توان گفت این مجموعه یک سینمای سه بعدی است یا یک آزمایشگاه بزرگ علمی که در آن تصاویر به دست آمده از گوشه و کنار کیهان در دنیای سه بعدی مورد بررسی قرار می‌گیرد. شاید بهتر باشد این مکان را یک سینمای علمی سه بعدی بنامیم که برای افراد مختلف از دانشمندان گرفته تا افراد عادی و از جمله خانواده‌ها و کودکان مملو از جذابیت است. این مکان جایی نیست جز آزمایشگاه پیشرفته تجسم‌سازی‌(Advanced Visualization Lab).

پرسشی که در ابتدا به ذهن بسیاری از بازدیدکنندگان از این مکان خطور می‌کند این است که چگونه قدرتمندترین آزمایشگاه تجسم‌سازی جهان داده‌های پیچیده و حتی نامفهوم را به یک سینمای علمی با جذابیت‌های خاص خود تبدیل می‌کند؟! پاسخ به این پرسش کمی طولانی‌تر از آن چیزی است که ممکن است بسیاری تصور کنند اما در یک جمله می‌توان گفت با ترکیب قدرت‌پردازشی و نوعی ظرافت هنری، آزمایشگاه پیشرفته تجسم‌سازی، گوشه و کنار عالم را در قالب تصاویر خیره کننده سه بعدی برای دانشمندان و تمامی آنهایی که خود را به این مکان می‌رسانند پخش می‌کند. همه آنچه که برای لذت بردن از حضور در این سینما به آن احتیاج دارید یک عینک ساده مخصوص استفاده از نمایشگرهای سه بعدی است.

باید پذیرفت که به تصویر کشیدن کیهان کار ساده‌ای نیست. باید به انبوهی از بخش‌ها توجه کرد، بخش‌هایی که همواره در حال حرکت هستند تا بدین ترتیب ذات در حال تغییر و انبساط کیهان را بخوبی نشان دهند. در واقع هنرمندان و محققانی که می‌خواهند تصویری هر چند کوتاه و مختصر از کیهان ارائه کنند باید فاکتور در حرکت بودن قسمت‌های تشکیل‌دهنده آن را همواره مدنظر داشته باشند. اما زمانی که صحبت از به تصویر کشیدن کیهان در دنیای سه بعدی می‌شود باید گوش‌ها را تیز کرد. این یک رویداد هیجان انگیزی است که نمی‌توان بی‌تفاوت از کنار آن عبور کرد. از زمانی که فناوری سه بعدی پا به عرصه حیات گذاشته است محققان زیادی در سراسر جهان دست به ابتکار عمل‌های هیجان انگیزی زده و با استفاده از آن دنیای نه چندان جذاب دو بعدی را در قالب دنیای سه بعدی ارائه کرده‌اند اما کمتر کسی تاکنون به فکر ارائه تصویری سه بعدی از عالم آن هم در ابعاد بزرگ بوده است. اکنون گروهی از محققان ماجراجو در ساختمان کوچکی واقع در یکی از دانشکده‌های دانشگاه ایلینویز دست به این کار مهم زده‌اند. رابرت پاترسون در صدر این گروه تحقیقاتی قرار دارد. او با همکاری تیمی از محققان جوان این دانشگاه عالم مملو از راز را به دنیای سه بعدی آورده‌اند. او این سینمای سه بعدی را صرفا برای تماشای عالم و عناصر تشکیل دهنده آن یعنی سحابی‌ها، منظومه‌ها و نظایر آنها ارائه کرده است. با این حال این تازه آغاز یک ماجرای هیجان انگیز است. او در نظر دارد تا فضاپیمای کوچکی را نیز به این مجموعه سه بعدی اضافه کند که در این صورت افرادی که در این سینما حضور دارند خود را همانند فضانوردانی می‌بینند که از اتمسفر زمین فرار کرده و خود را به آنچه که فضا گفته می‌شود می‌رسانند. البته در این صورت این افراد یک تفاوت بزرگ با فضانوردان واقعی خواهند داشت و آن این‌که آنها نخستین کسانی خواهند بود که فراتر از ماه حرکت کرده و خود را به گوشه و کنار عالم می‌رسانند. البته رابرت پاترسون می‌داند که در صورت طراحی این فضاپیما ممکن است آنهایی که خود را در دنیای
سه بعدی به دل این سحابی‌ها می‌رسانند دچار سرگیجه شوند!

این سرگرمی‌ای است که رابرت پاترسون و تیم همراهش مدتهاست خود را به آن مشغول کرده‌اند. به سال 1985 می‌رویم یعنی بیش از 25 سال پیش. از آن زمان تاکنون این دانشمندان با تکیه بر فناوری‌های نوینی که در گوشه و کنار جهان ارائه شده است تلاش کرده‌اند تا بر قابلیت‌های این فناوری هیجان‌انگیز اضافه کنند. در این سینما پاترسون مسیر پخش فیلم‌های ساخته شده را هدایت می‌کند و این درحالی است که کنترل دوربین نیز در دست اوست. او در این آزمایشگاه بیش از دو دهه است که تصاویر با کیفیت خیره‌کننده‌ای از کیهان پخش می‌کند. آنهایی که در برابر این تصاویر قرار دارند با استفاده از عینکی که بر چشمان خود گذاشته‌اند خود را دقیقا در میان عناصر تشکیل‌دهنده کیهان تجسم می‌کنند یعنی سیارات، ستارگان، خرده سیاره‌ها و نظایر آنها.

شاید برای بسیاری از آنهایی که تاکنون عنوان آزمایشگاه پیشرفته تجسم‌سازی را نشنیده‌اند، شنیدن این نکته که دانشمندان حاضر در این آزمایشگاه حرفه تخصصی به نام تولید و پخش تصاویر سه بعدی از کیهان دارند کمی عجیب به نظر برسد. اما واقعیت این است که این افراد سال‌های طولانی است که کاری جز این ندارند و جالب این‌که برای انجام این کارهای هیجان انگیز و مملو از سرگرمی حقوق هم می‌گیرند. این دانشمندان در ارائه چنین تصاویر حرفه‌ای شده‌اند. آنها تصاویر سه بعدی بزرگی از کائنات پخش می‌کنند، تصاویری که سالهاست صدها هزار بیننده را سرگرم کرده است. آنها این تصاویر را برای مراکز مختلفی پخش می‌کنند. از موزه تاریخ طبیعی آمریکا در نیویورک گرفته تا آکادمی علوم کالیفرنیا در سانفرانسیسکو. نکته‌ای که درخصوص کار این حرفه‌ای‌ها نباید از آن غافل شد این است که تولیدات سه بعدی آنها صرفا مبتنی بر به کارگیری ذوق و سلیقه و ابتکار عمل نیست بلکه هسته اصلی کار آنها بر انجام محاسبات پیچیده علمی استوار است. بدون‌شک برای خلق چنین تصاویر حیرت‌انگیزی به ابزار قدرتمندی نیز نیاز است و ابررایانه‌ها اولین ابزاری هستند که در این میان به ذهن خطور می‌کنند. دانشگاه ایلینویز و مرکز ملی ابرمحاسبات کاربردی همان جایی است که ابررایانه تاریخی HAL9000ساخته شده است. آزمایشگاه پیشرفته تجسم‌سازی رابرت پاترسون از بابت استفاده از ابزارهای قدرتمندی نظیر ابررایانه‌های فوق مدرن هیچ کمبودی ندارد. در حقیقت در این آزمایشگاه یا همان سینمای علمی ابررایانه‌هایی به کار گرفته می‌شوند که نظیر آنها در هیچ نقطه‌ای از جهان دیده نمی‌شود. از این‌رو این ابزار در میان بهترین ابزارهای محاسباتی جهان قرار دارند که می‌توانند داده‌های پیچیده و حتی نامفهوم را به یک هنر سینمایی تبدیل کنند. دان کاکس، مدیر آزمایشگاه پیشرفته تجسم‌سازی می‌گوید: زمانی که انبوهی از داده‌ها داری، انبوهی که حجم آن به چندین ترابایت داده می‌رسد، آن زمان است که باید اعتراف کرد تجسم‌سازی یک مشکل بزرگ ابرمحاسباتی می‌شود. ما برای به تصویر کشیدن گوشه و کنار عالم، انبوه خیره کننده‌ای از داده‌ها را داریم اما باید با استفاده از پردازشگرهای حرفه‌ای روی آنها کار کرد تا در نهایت مجموعه‌ای کامل و بی نقص ارائه شود. این کار با استفاده از ابررایانه‌هایی صورت می‌گیرد که نظیر آنها در جای دیگری پیدا نمی‌شود.

دانشمندانی که در این سینمای بزرگ علمی کار می‌کنند با مشکلات زیادی روبه‌رو هستند. این مشکلات آنقدر بزرگ هستند که حتی سیستم‌های پیشرفته و حرفه‌ای تجسم‌سازی نیز نمی‌توانند کار چندان شاخصی در ارائه تصویری روشن از کائنات انجام دهند. تنها 3 سال دیگر تلسکوپ فضایی جیمز وب راهی فضا می‌شود. از زمان به بعد باید منتظر دریافت تصاویر بی‌سابقه و هیجان‌انگیزی از عالم بود که شاید فعلا تنها خواب یا رویای آنها را می‌بینیم. این تلسکوپ قدرتمندترین تلسکوپ فضایی است که تاکنون بشر موفق به ساخت آن شده است. دانشمندان از چندی پیش مدلسازی‌های محاسباتی را در مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا انجام داده‌اند و در این مدت توانسته‌اند تصویر نسبتا روشنی از آنچه که تلسوکوپ جیمز وب خواهد دید تجسم کنند. با این حال حتی با استفاده از چنین ابزار قدرتمندی و دسترسی به منابع عظیم محاسباتی در ناسا، تیم دانشمندانی که در مرکز گودارد ناسا کار می‌کنند می‌دانند که پس از دریافت داده‌ها از این تلسکوپ با انبوهی از پیچیدگی‌ها روبه‌رو خواهند شد. در اینجاست که نقش آزمایشگاه پیشرفته تجسم‌سازی بخوبی به چشم می‌آید.

دانشمندان ناسا امیدهای زیادی برای کمک گرفتن از این ابر سینمای علمی سه بعدی دارند. ویدسیسلر، تولیدکننده اختصاصی تلویزیون و امور چند رسانه‌ای در مرکز پرتاب‌های فضایی گودارد ناسا می‌گوید: ما دانشمندان در ناسا باید خیلی خوشبخت باشیم که چنین تجسم‌سازهای بسیار قدرتمندی در اطرافمان وجود دارند. سیسلر چند سال پیش با این سینمای علمی سه بعدی آشنا شد. او درخصوص نخستین تجربه حضور در این سینما می‌گوید: نفسم بریده بود، حقیقتا حضور در چنین مکانی هیجان خاص خود را دارد. در این آزمایشگاه از هر چیزی که در عالم وجود دارد تجسم‌سازی می‌شود حتی سیاهچاله ها. سیسلر در سال 2006 یکی از تجسم‌سازی‌های مربوط به سیاهچاله‌ها را در این نمایشگاه دید و اکنون آن را به عنوان یکی از تاریخی‌ترین خاطرات خود از حضور در این سینما می‌داند.

ناسا آزمایشگاه پیشرفته تجسم‌سازی دانشگاه ایلینویز را بهترین مرکز موجود روی زمین برای به تصویر کشیدن ساختارهای فضا و زمان در دنیای سه بعدی می‌داند. به عقیده دانشمندان ناسا، چنین کاری به توانمندی بسیار ویژه‌ای نیاز دارد تا بتوان نه تنها اعمال کنترل کاملی بر حرکت دوربین داشت بلکه از مدل‌های پیچیده مناسبی نیز استفاده کرد. این توانمندی بخشی به نیروی ابتکار عمل دانشمندان و بخشی نیز توان فنی آنها مربوط می‌شود.

مجموعه انسانی که این سینمای سه بعدی را برای سال‌های طولانی اداره کرده است شامل گروهی از دانشمندان، متخصصان جلوه‌های ویژه، ریاضیدانان، فیلمسازان و طراحان نرم‌افزاری است و نکته جالب توجه این است که در این سال‌های طولانی هر یک از آنها توانسته است نکات آموزشی زیادی از دیگری فرا بگیرد. بسیاری این گروه حرفه‌ای را یک تیم رنسانسی عنوان می‌کنند، تیمی که تک تک اعضای آن ذاتا افرادی منضبط و کاری هستند. اما این تنها بخش انسانی این مجموعه بود. روی دیگر سکه فناوری‌هایی است که در این آزمایشگاه برای بیش از 25 سال به کار گرفته می‌شوند.

نکته جالب توجه این است که بسیاری از فناوری‌هایی که در این آزمایشگاه به کار گرفته می‌شوند صرفا برای پیشبرد برنامه‌های از پیش تعیین شده آن طراحی و ارائه شده‌اند! در طول بیش از یک ربع قرن، مجموعه برنامه‌های پیچیده نرم افزاری و همچنین ابزارهای پیشرفته محاسباتی طراحی و ساخته شده‌اند و پس از چند صباحی نسخه‌های به روزتر شده آنها از سوی همین دانشمندان و در همین سینما ارائه شده است. کاکس در این خصوص می‌گوید: از سال 1986 به این سو هنوز هم برخی سیستم‌ها وجود دارند که  در حال ساخته شدن هستند و نکته مهم این است که تنها محل به کارگیری آنها در سرار جهان این آزمایشگاه پیشرفته تجسم‌سازی است.

کار مهم دیگری که دانشمندان این آزمایشگاه سال‌هاست مشغول به انجام آن هستند همفکری و مشورت با دانشمندان مختلف از گوشه و کنار جهان است. آنها در سال‌های گذشته ایده‌های مختلفی از این بابت به دست آورده‌اند و بر مبنای همین ایده‌ها توانسته‌اند تصویر هیجان‌انگیزتری از عالم تولید کنند. دانشمندانی که با رابرت پاترسون کار می‌کنند نگاه گسترده‌ای به عالم دارند. آنها از بیش از یک دهه پیش به این فکر افتادند که عالم را از زمانی که بسیار جوان بوده است شبیه‌سازی کنند. این یک حرکت ماجراجویانه بوده است که از ابتدا برخی از این دانشمندان با تردید به آن نگاه می‌کرده‌اند اما اکنون آنها از این‌که این خطر را پذیرفته بودند بسیار خوشحال هستند. مجموعه انسانی و فنی آزمایشگاه پیشرفته تجسم‌سازی در بیش از 25 سال گذشته کلکسیونی از تصاویر سه بعدی را خلق کرده است که حتی امروز ناسا برای استفاده از آنها تقاضانامه کتبی برای دانشگاه ایلینویز ارسال می‌کند.

تلفیق سینما و فناوری در این آزمایشگاه اتفاق مملو از جذابیت بوده است، چرا که به عقیده آنهایی که در آزمایشگاه پیشرفته تجسم‌سازی کار می‌کنند علم و سینما باید یکدیگر را در جریان تازه‌ترین پیشرفت‌ها و هنرنمایی‌ها قرار دهند تا در نهایت تجسم‌سازی در بهترین شیوه خود ادامه پیدا کند.

یکی از هنرنمایی‌های تاریخی این سینما به کارهایی مربوط می‌شود که درخصوص تلسکوپ فضایی هابل انجام شده است. در دنیای سه بعدی هابل، چشمان بینندگانی که در این سینما حاضر می‌شوند تا 50 هزار سال نوری دنیای اطراف را می‌بینند. از این رو می‌توان گفت در دنیای سه بعدی هابل ساختار دنیای اطراف زمین بخوبی و روشنی مشخص است. با استفاده از این عینک‌ها و تصاویری که در این سینما پخش می‌شود، حاضرین خود را در منظومه شمسی شناور می‌بینند. آنها از کنار تک تک سیارات منظومه شمسی و اقمار آنها عبور می‌کنند تا خود را برای خروج از مرزهای این منظومه و ورود به دنیای کیهانی آماده کنند. یکی از برنامه‌های هیجان‌انگیزی که برای استفاده از این آزمایشگاه یا همان سینمای سه بعدی در نظر گرفته شده است، راه یافتن نوجوانان و علاقه‌مندان به دنیای کیهان‌شناسی است. نوجوانان و دانش‌آموزان با حضور در این سینما فراتر از آنچه که در کتاب‌های درسی و فیلم‌های دو بعدی به نمایش کشیده می‌شوند با کیهان و مجموعه پر راز و رمز آن آشنا می‌شوند. با این‌حال حتی دانش آموزانی که اطلاعات بسیار اندکی از عالم دارند نیز می‌توانند پرسش‌هایی را مطرح کنند که برای ارائه پاسخی مناسب به آنها به مجموعه عظیم و به روز شده‌ای از داده‌ها نیاز است. کاکس در این خصوص می‌گوید: در این مدت طولانی اطلاعات، همواره بزرگ‌ترین چالش ما بوده است. ما این اطلاعات را از هر جایی جمع آوری می‌کنیم. تلسکوپ‌های فضایی منبع اصلی ما در جمع آوری این داده‌ها هستند. دانشمندانی که در این پروژه کار می‌کنند برای آینده خواب‌های زیادی دیده‌اند. آنها در نظر دارند تا با استفاده از تازه ترین دستاوردهای دنیای سه بعدی‌سازی، تصاویر جذاب تر و زنده تری از کیهان را برای آیندگان به تصویر بکشند. برنامه اصلی این آزمایشگاه فراهم آوردن امکان استفاده عموم مردم از برنامه‌های جذابی است که در این سینما پخش می‌شود. گذشته از آن قرار است. همکاری‌های میان این سینما و ناسا گسترش پیدا کند. البته این کار بجز با تبادل تازه‌ترین اطلاعات به دست آمده از کیهان مقدور نخواهد بود.