探索的渴望
啊,今晚真美,不是吗?欢迎,我的朋友们。请坐,弗朗索瓦会给您拿一杯葡萄酒。我必须告诉您,我的朋友们,本月关于科学与工程的特刊让我的主厨今晚感到相当沉思。
有人说科学最近变得相当枯燥。我发现这种想法难以理解,因为我们正站在解开人类基因密码的门槛上,因为新的太阳系外行星几乎每天都在被发现,因为人类航天器围绕遥远的小行星运行或收集彗星尘埃。如果科学变得无聊,那么我认为是科学的呈现方式变得枯燥了。现在是时候让人们重新对生命、宇宙以及其他一切事物的研究感到兴奋了。您的电脑上运行着 Linux,不是吗?那么现在是您,我的朋友们,加入探索知识的行列的时候了。
Linux 的可扩展性和多用户 UNIX 根基使其成为科学工作的理想平台。现在每个人都可以拥有工作站,用于数据收集和分析、数学和统计建模以及出色的可视化和模拟。更棒的是,Linux 的开源意味着科学家和工程师不必等待某些公司创建他们需要的工具。再加上 Linux 的网络就绪和网络友好设计,您不仅拥有了最佳的研究环境,还拥有了与同行协作的最佳环境。科学家们多年来一直使用 UNIX 机器,正是出于这些原因。有了 Linux,情况变得更好了。当情况变得艰难,单台机器无法产生更多马力时,Linux 仍然是低成本 Beowulf 集群的答案。
我们普通大众不再需要在遥远实验室的阴暗殿堂中观看科学的发生。借助 Linux 的力量,每个人都可以成为参与者。Linux 在科学界实力的证明很容易找到,只需访问 SAL 网站(Linux 上的科学应用),网址是 sal.kachinatech.com/index.shtml。
例如,您可以开始收集您所在地区的气象数据。使用像 Kweather 这样的程序,您可以监控您所在地区的日常天气事件,例如最高和最低温度或降水量。Kweather 可以让您将结果绘制成图表,以便您可以跟踪一段时间内的模式。我们真的正在经历变暖趋势吗?记忆是脆弱的,当我评论我童年时期 14 英尺高的雪堆时,我经常被提醒这一点。有了 Kweather 和有规律的观察,您就可以确定。要获取您的 Kweather 副本,请访问 J<\#252>rgen Hochwald 的网站,网址是 www.privat.kkf.net/~juergen.hochwald/linux/kweather/e_index.html。
但是,我的朋友们,当无数的 其他世界 试图捕捉我们好奇的想象力,只需再点击一下鼠标时,我们为什么要仅仅关注我们周围的世界呢?除了是葡萄酒、美食和美味酱汁的爱好者之外,您谦逊的主厨还是一位业余天文学家。啊,宇宙的奥秘!弗朗索瓦!再来点酒,拜托。
因此,我们菜单上的下一项来自 Aaron Worley,他为我们带来了 Hitchhiker 2000 (HH2000)。这个精彩的程序是一个太阳系模拟器,一个数字天文演示仪(马塞尔的柯林斯词典将其定义为“太阳系的机械模型,其中行星可以以正确的相对速度围绕太阳移动”)。亚伦称他的网站为“太阳系搭车客指南”。
HH2000 肯定是具有教育意义的;但最重要的是,该程序 非常有趣。想法是您在您选择的天体上安装了一个摄像头,可以是太阳系中的任何行星或任何卫星。您也可以选择彗星和小行星。HH2000 配备了一个健康的对象数据库,并且可以通过 .CSV 格式的文件(逗号分隔值)添加更多对象。效果也很棒。根据您的视角(您可以通过在视图屏幕上拖动鼠标来更改视角),您会注意到行星的夜侧真实地处于阴影中。使用鼠标中键(对于我的双键鼠标,右键可以完成这项工作),您可以通过向上或向下拖动鼠标指针来放大或缩小。只需单击一下,您就可以将视图从本地轨道切换到深空轨道视图。
这个天空之眼使用 OpenGL 或 Mesa 库(我使用了 Mesa)来实现 3D 效果,这两者有时都可能非常消耗资源。为了获得最佳效果,您可能需要比我的 150MHz 奔腾笔记本电脑更强大的东西。尽管如此,即使在这种环境下,我仍然觉得 Hitchhiker 非常可以接受,这引出了要求。HH2000 构建在 GNOME 库之上,因此您要么需要运行 GNOME,要么需要加载这些库。如果您像弗朗索瓦和我一样,您可能已经加载了这两种桌面环境。在您开始探索之前,您可能还需要另一件软件(除了 OpenGL 或 Mesa)。也下载 gtkglarea 库并编译它们。您将在 Hitchhiker 2000 网站(请参阅资源)上找到所有这些部件的链接。最后,获取 HH2000 代码。glibc2.0 系统的二进制文件可用,源代码也可用。对于我的 Red Hat 6.2 系统,我从源代码编译了该程序。步骤很简单
tar -xvfz hh2000-0.3-0.tar.gz cd hh2000-0.3-0 ./configure make make install
运行该程序是通过键入 hh2000 完成的。现在,坐下来享受旅程吧。小心油门。
对于真正严肃的天文学家,Elwood Downey 为我们带来了下一个项目,这是一个杰作。XEphem 是一个星图软件包,几乎可以完成所有工作。您首先要确定您的位置(在我的例子中是安大略省多伦多),然后单击“更新”。XEphem 加载您选择的城市的适当经度和纬度信息。如果您需要比“隔壁可以”更准确的信息,也可以手动输入该信息。想看看 2007 年 4 月 30 日可以看到月球的哪个部分吗?您可以通过日历界面更改日期,再次单击“更新”,然后选择“查看”和“月球”。主要行星只需单击一下即可获得,太阳系视图也是如此,它可以是动画的,并且可以更改其视角。
像 XEphem 这样的每个程序都需要星图。对于像我这样的许多业余天文学家来说,行星只是观测真正核心内容(即恒星和深空天体)的热身。XEphem 提供了一个出色的星图,允许您定义许多查看选项。例如,您可以激活星座线、标签,定义您想要看到的天体类型(星系、疏散星团、双星等)或这些天体的最小显示亮度。XEphem 还允许您以某个天体为中心,并通过简单的滑动控件进行放大。
使用 XEphem 进行探索几乎太有趣了(正如您谦逊的主厨在尝试完成这篇文章时发现的那样)。Mais, qu'est-ce que c'est? Cepheus 正下方的那个疏散星团看起来很有趣。您想看看它通过非常强大的望远镜会是什么样子吗?将天体居中,单击“查看图像”,让太空望远镜科学研究所和哈勃太空望远镜为您提供特写!老实说,我的朋友们,这些功能实在太多,无法一一提及。这里还有另一个好处。下次您运行其他操作系统的朋友告诉您所有您无法在 Linux 上运行的优秀软件时,请向他们展示 XEphem。然后,当您告诉他们他们无法在其他操作系统上使用它时,请观察他们的表情。
XEphem 是一款商业产品,但也提供免费下载。我会告诉您,下载版本仍然非常壮观。但是,CD-ROM(商业版本)附带更多内容,包括完整的哈勃导星星表(未包含在下载中)、大量额外的深空天体、完整的印刷手册以及适用于各种平台的预构建二进制文件。虽然您可以在需要额外信息(例如特写)时连接到互联网(如上一段所述),但您可能会发现它物有所值。
如果您想自己构建 XEphem,您还需要 Motif 或来自 Hungry Programmers 的免费软件 LessTif(我想知道他们是否知道 Chez Marcel 开门了?)。它可以在 http://www.lesstif.org/ 下载。构建 LessTif 只需从网站下载 lesstif-current.tar.gz 并执行以下现在熟悉的步骤
tar -xvfz lesstif-current.tar.gz cd lesstif-current ./configure make make install
接下来,您需要下载您的 XEphem 副本。在撰写本文时,最新版本是 xephem-3.2.3.tar.gz。构建 XEphem 与通常的“configure”和“make”略有不同。以下是步骤
tar -xzvf xephem-3.2.3.tar.gz cd xephem-3.2.3/libastro ./xmkmf make cd ../GUI/xephem ./xmkmf make make install
最后,为什么不加入最伟大的冒险:SETI,地外文明搜寻计划?您的 Linux 系统非常适合这项任务。由于您运行的是真正的多用户系统,因此可以在后台运行 setiathome 进程(重新调整优先级,使其不会过度占用您的系统资源)。谁知道呢?您可能是破译来自遥远文明的第一个信号的人,就像加利福尼亚一样——我开玩笑,seulement,不是吗?尽管如此,请访问 SETI@home 页面,注册成为 SETI 探险家,下载您的客户端,并在探索可能是人类最激动人心的新领域中尽自己的一份力量。[您也可以加入Linux Journal 读者群。]
无需编译或链接。您只需下载客户端并解压即可。例如,我下载了客户端的 2.4 版本。解压捆绑包后,我重命名了目录(您会明白为什么),并从那里运行了客户端。
tar -xvf setiathome-2.4.i386-pc-linux-gnu-glibc2.1.tar mv setiathome-2.4.i386-pc-linux-gnu-glibc2.1 setiathome cd setiathome ./setiathome
您也可以从 crontab 启动程序(就像我一样),然后让它在后台运行。这是我的 crontab 条目
0 * * * * cd /root/setiathome; ./setiathome\ -graphics<\n> -nice 19 > /dev/null 2> /dev/null目前,SETI@home 运行的是纯文本客户端,但最新版本还附带了一个名为 xsetiathome 的实验性“屏幕保护模式”程序。如果您希望使用这个实验性的“xsetiathome”GUI 前端,则需要上面 crontab 中的 -graphics 选项。甚至在这个 GUI 功能添加之前,Linux SETI 用户就已经创建了自己的 GUI 客户端,以使 setiathome 更加友好。我最喜欢的仍然是 Rick Macdonald 的 TkSETI。您可以从 www.cuug.ab.ca/~macdonal/tkseti/tkseti.html 下载 TkSETI。我喜欢它的一件事是能够将我的进度与运行 SETI@home 的其他朋友进行比较。此刻,主厨马塞尔可爱的妻子莎莉遥遥领先,但弗朗索瓦却远远落后。
是的,我的朋友们,又到时间了。我希望您喜欢今天菜单上的项目,并且您会发现自己探索了其他美味的途径。与此同时,今晚天气晴朗,主厨马塞尔在后院架起了望远镜。如果您想加入我,弗朗索瓦会为您倒上最后一杯葡萄酒,我们将在品尝夏布利酒的同时探索天空。下次在 Chez Marcel 再次与我相聚。祝您胃口好!
