Claude 补天记

天空浩瀚，同时也无比复杂，对于地面上的人而言，无论看得多远，目之所及的都只是一小块。假如把各个方向的观测铺开，再切换可见光、紫外线、红外线和射电等波段，同一片天空又会显出不同的结构。

2003 年，NASA 发射了 GALEX 星系演化探测器，一台围绕地球运行的紫外线太空望远镜。它只在轨道进入地球背光面时进行科学观测，每次对准一小片约 1.2 度宽的圆形区域，分别记录远紫外和近紫外光。随着一次次观测，这些圆形碎片逐渐铺成巡天图。

GALEX 的全天成像巡天在 2007 年时已覆盖约三分之二的天空，拍摄了约 38,000 张快照，覆盖了远紫外波段 64% 的天空和近紫外波段 76% 的天空。但直到 2013 年整台探测器结束任务，地图上仍有大块空缺。一些明亮恒星和银河盘面区域被有意绕开，因为过强的光可能损伤探测器。其他望远镜后来补进部分观测，也没能把紫外线天空全部拍下来，

10 月 8 日，Anthropic 展示的一张新地图却没有这些缺口——它覆盖了整个天空，是一张全天图。

Claude 如何「补天」

图中约三分之一从未被紫外线望远镜直接观测，而是由模型推算出来的。今年夏天，约翰斯·霍普金斯大学物理与天文学教授、Anthropic 研究员 Brice Ménard 给 Claude 布置了任务：收集现有的紫外线观测，把它们放在同一把尺子、同一套坐标里，最后补齐没有观测的地方。

Ménard 多年来想在课堂上展示一张没有缺损的紫外线天空图，却一直受制于繁琐的数据清理工作，直到现在有了 AI。但对 Claude 来说，这不是回答一个天文学问题，它需要简短的要求拆成一连串可执行的工作：找出有哪些公开巡天资料，下载到本地，让同一台仪器不同年份的照片能互相比较，再让不同仪器的结果对齐。

只有测量值都落在同一套坐标和亮度标准里，空白处的推算才有参照。Ménard 给出方向，Claude 则调度多个 Agent 分头处理不同区域；计算和校准可以持续数小时，研究者回来检查阶段成果，再决定下一轮怎么改。

实际操作就像一次工程浩大的校对：来自不同仪器、不同年份的图像，亮度和分辨率不能直接相加；明亮恒星在附近造成的杂光，也要从微弱的紫外线背景里辨出来。Agent 一边处理各自负责的区域，一边把不同来源的测量拼接起来。

没有紫外线观测的地方，要借助其他波段。团队拿已测得紫外线的区域作为对照，寻找紫外线亮度与可见光、红外线、射电等数据之间的关系，再用这种统计关系估计空白区域的亮度。随后，他们根据欧洲航天局 Gaia 对恒星的可见光测量，另外估计了上亿颗恒星的紫外线贡献，把它们加到背景图上。

为了检验推算，Ménard 让系统把已经拍过的区域暂时遮住，再用剩余资料补图，最后与藏起来的实测值比较。几轮调整后，Anthropic 称预测结果与这些实测值的差异约为 10%。

但这个准确率仍然是来自已观测区域的测试；真正从未拍过的地方，没有一张紫外线原片可以拿来逐点核对。

AI 漏掉的，人看见了

地图做出初版后，一天晚上，Ménard 在一片很暗的区域发现了几枚若隐若现的圆圈，有的比周围略亮，有的略暗。以他的经验，Ménard 判断它们不是天空里真实存在的天体，更像是 GALEX 一次次圆形拍摄留下的，因为圆圈与望远镜每次拍摄的边界吻合，说明图上仍留着仪器和处理流程的痕迹。

如果把这样的明暗变化当成天空本身，地图就可能误导观看它的人。Claude 早就知道这类残留可能存在，还让其他 Agent 审查过两轮，但都漏掉了这个问题。直到 Ménard 亲眼看到圆圈，这个已知风险才变成一次具体的修正。

最终地图经历了十多个版本。它把远紫外和近紫外的信息放在一张覆盖全天的图上，也为每个像素标明「测得」或「预测」，并附上不确定性。点开同一片天空，人们既能看见成图，也能知道那一片颜色究竟来自望远镜，还是来自模型推算。

回头看那几个圆圈，它们消失之后，地图确实更接近望远镜记录的天空，圆圈是处理数据留下的错误，必须修掉。同时，拼接出的全天图再「完整」，其中仍然有依赖模型「预测」的区域，两者若混成同一种颜色，再完整的地图也无法告诉人们自己知道什么。这样分门别类绘制之后，才是一张可用的紫外线全天图。

用算法补齐紫外线地图的空白并非从零开始，2021 年已有研究借助神经网络做出远紫外全天图。Ménard 近年来的研究方向也包括神经网络，他曾用星系数据研究星系间尘埃，也开发过从复杂数据中自动找规律的算法。

但是作为天体物理学家出身，Ménard 很清楚，望远镜早已产生海量数据，困难在于怎样从中整理出可靠的知识，并进一步激发想象。

我们平时说「天空」，脑中默认就是肉眼所见，没有更多手段去发现不同，也就不会起心动念提出这个疑惑：真正的天空是什么样子？

这张图上，有些光曾经真正落在过太空望远镜的探测器上；另一些光，是人类从可见光、红外线和射电留下的线索里推想出来的。它们第一次在同一片天空下相接，让我们得以沿着银河一直看下去。

你可以看到银河那条横带，在切换成不同光线之后，这条横带的明暗也发生了变化。

在图上还可以选择查看发亮的尘埃云，查它附近是什么恒星。如果发现这块区域是由 Claude 预测构建的，为什么它就是发亮的？

那些尚未被拍到的地方，仍然在等一束真正的紫外线抵达。而在此之前，我们已经忍不住，想象它们的样子。