Dark matter: The matter we can't see - James Gillies

3,081,163 views ・ 2013-05-03

TED-Ed


A videó lejátszásához kattintson duplán az alábbi angol feliratokra.

00:00
Translator: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby
0
0
7000
Fordító: Sandor Csaba Kiss Lektor: Zsuzsanna Lőrincz
00:14
The ancient Greeks had a great idea:
1
14171
2319
Az ókori görögök hittek egy nagyszerű dologban:
00:16
The universe is simple.
2
16490
1838
az univerzum egyszerűségében.
00:18
In their minds,
3
18328
960
Úgy gondolták,
00:19
all you needed to make it were four elements:
4
19288
2162
hogy mindössze négy elemből áll:
00:21
earth,
5
21450
591
föld, levegő, tűz és víz.
00:22
air,
6
22041
528
00:22
fire,
7
22569
556
00:23
and water.
8
23125
1440
00:24
As theories go, it's a beautiful one.
9
24565
2356
Mint elmélet, ez szép elgondolás,
00:26
It has simplicity and elegance.
10
26921
1977
egyszerű és elegáns.
00:28
It says that by combining
11
28898
1416
E szerint, ha eltérő arányban
00:30
the four basic elements in different ways,
12
30314
1862
vegyítjük a négy elemet,
00:32
you could produce all the wonderful diversity of the universe.
13
32176
3170
a világmindenség valamennyi csodáját létrehozhatjuk.
00:35
Earth and fire, for example,
14
35346
1471
Földből és tűzből, például,
00:36
give you things that are dry.
15
36817
2158
száraz dolgok jönnek létre.
00:38
Air and water, things that are wet.
16
38975
2847
Levegőből és vízből nedvesek.
00:41
But as theories go, it had a problem.
17
41822
2084
Az elmélettel azonban van egy gond:
00:43
It didn't predict anything that could be measured,
18
43906
2784
nem következik belőle semmi, ami mérhető volna,
00:46
and measurement is the basis of experimental science.
19
46690
3297
márpedig a mérés a kísérleti tudományok alapja.
00:49
Worse still, the theory was wrong.
20
49987
2209
És ami még rosszabb, hogy az elmélet hibás.
00:52
But the Greeks were great scientists of the mind
21
52196
2502
De a görögök kiváló elméleti tudósok voltak,
00:54
and in the 5th century B.C.,
22
54698
1335
és az i.e. 5. században
00:56
Leucippus of Miletus came up
23
56033
1759
a milétoszi Leukipposz előállt
00:57
with one of the most enduring scientific ideas ever.
24
57792
3288
a valaha volt egyik legnagyobb hatású tudományos felvetéssel:
01:01
Everything we see is made up
25
61080
1450
minden, amit látunk,
01:02
of tiny, indivisible bits of stuff called atoms.
26
62530
3340
apró, oszthatatlan anyagi részecskékből, atomokból épül fel.
01:05
This theory is simple and elegant,
27
65870
2088
Az elmélet egyszerű és elegáns,
01:07
and it has the advantage
28
67958
1079
és megvan az az előnye
01:09
over the earth, air, fire, and water theory
29
69037
2386
a föld-levegő-tűz-víz elmélettel szemben,
01:11
of being right.
30
71423
1175
hogy működik.
01:12
Centuries of scientific thought and experimentation
31
72598
2640
Több évszázadnyi tudományos gondolkodás és kísérletezés bebizonyította,
01:15
have established that the real elements,
32
75238
1764
hogy a valódi elemek,
01:17
things like hydrogen,
33
77002
1352
pl. a hidrogén, a szén és a vas,
01:18
carbon,
34
78354
524
01:18
and iron,
35
78878
863
01:19
can be broken down into atoms.
36
79741
1920
mind felbonthatók atomokra.
01:21
In Leucippus's theory, the atom is the smallest,
37
81661
2417
Leukipposz elmélete szerint az atom a legkisebb,
01:24
indivisible bit of stuff that's still recognizable
38
84078
2860
oszthatatlan anyagi rész, amely még azonosítható
01:26
as hydrogen,
39
86938
782
01:27
carbon,
40
87720
532
hidrogénként, szénként vagy vasként.
01:28
or iron.
41
88268
781
01:29
The only thing wrong with Leucippus's idea
42
89049
1874
Leukipposz elméletének egyetlen hibája,
01:30
is that atoms are, in fact, divisible.
43
90923
2574
hogy az atomok valójában tovább oszthatók.
01:33
Furthermore, his atoms idea turns out
44
93497
2245
Ráadásul, az atomok elmélete
01:35
to explain just a small part
45
95742
1387
az univerzum egy kis részére
01:37
of what the universe is made of.
46
97129
1906
ad csak magyarázatot.
01:39
What appears to be the ordinary stuff of the universe
47
99035
2298
Az univerzumot látszólag kitöltő anyag
01:41
is, in fact, quite rare.
48
101333
1380
valójában nagyon ritka.
01:42
Leucippus's atoms, and the things they're made of,
49
102713
3136
Leukipposz atomjai, és az azokat felépítő részecskék,
01:45
actually make up only about 5%
50
105849
1838
a világegyetemnek mindössze
01:47
of what we know to be there.
51
107687
1533
körülbelül 5%-át teszik ki.
01:49
Physicists know the rest of the universe,
52
109220
1584
A fizikusok a fennmaradó részt,
01:50
95% of it,
53
110804
1378
a 95%-ot,
01:52
as the dark universe,
54
112182
1793
sötét univerzumnak nevezik,
01:53
made of dark matter and dark energy.
55
113975
2668
amely sötét anyagból és sötét energiából áll.
01:56
How do we know this?
56
116643
964
Honnan tudjuk mindezt?
01:57
Well, we know because we look at things
57
117607
2416
Onnan, hogy ránézünk dolgokra,
02:00
and we see them.
58
120023
1001
és látjuk azokat.
Ez a látszólag egyszerű érv
02:01
That might seem rather simplistic,
59
121024
1292
02:02
but it's actually quite profound.
60
122316
1544
valójában nagyon is észszerű.
02:03
All the stuff that's made of atoms is visible.
61
123860
2337
Minden, ami atomokból áll, látható:
02:06
Light bounces off it, and we can see it.
62
126197
2587
visszaveri a fényt, amit megfigyelhetünk.
02:08
When we look out into space,
63
128784
1060
Amikor az űrbe nézünk,
02:09
we see stars and galaxies.
64
129844
1696
csillagokat és galaxisokat látunk.
02:11
Some of them, like the one we live in,
65
131540
1997
Egyesek, mint a mi galaxisunk is,
02:13
are beautiful, spiral shapes, spinning gracefully through space.
66
133537
3628
gyönyörű spirális alakzatok, melyek méltóságteljesen keringenek az űrben.
02:17
When scientists first measured the motion
67
137165
1629
Amikor az 1930-as években
02:18
of groups of galaxies in the 1930's
68
138794
2172
a tudósok először mérték galaxiscsoportok mozgását
02:20
and weighed the amount of matter they contained,
69
140966
2288
és a bennük lévő anyag mennyiségét,
02:23
they were in for a surprise.
70
143254
1376
váratlan eredményre jutottak:
02:24
They found that there's not enough visible stuff
71
144630
1668
a látható anyag nem volt elég arra,
02:26
in those groups to hold them together.
72
146298
2051
hogy a csoportokat együtt tartsa.
02:28
Later measurements of individual galaxies
73
148349
1999
Később a galaxisok önálló vizsgálata
02:30
confirmed this puzzling result.
74
150348
1748
szintén igazolta a meglepő eredményt.
02:32
There's simply not enough visible stuff in galaxies
75
152096
2087
Nincs elegendő látható anyag a galaxisokban,
02:34
to provide enough gravity to hold them together.
76
154183
2586
hogy a gravitáció összetartsa őket.
02:36
From what we can see,
77
156769
1001
Ezek alapján
02:37
they ought to fly apart, but they don't.
78
157770
2085
szét kellene esniük, de nem teszik.
02:39
So there must be stuff there
79
159855
1125
Kell legyen ott valami,
02:40
that we can't see.
80
160980
1419
amit nem látunk.
02:42
We call that stuff dark matter.
81
162399
2179
Ezt hívjuk sötét anyagnak.
02:44
The best evidence for dark matter today
82
164578
1985
A sötét anyag létezését elsősorban
02:46
comes from measurements of something
83
166563
1259
az ősrobbanás visszfényének,
02:47
called the cosmic microwave background,
84
167822
1751
a kozmikus mikrohullámú háttérnek
02:49
the afterglow of the Big Bang,
85
169573
1501
vizsgálata támasztja alá,
02:51
but that's another story.
86
171074
1376
de ez már egy más történet.
02:52
All of the evidence we have
87
172450
1257
A bizonyítékok igazolják
02:53
says that dark matter is there
88
173707
1579
a sötét anyag létezését és azt,
02:55
and it accounts for much of the stuff
89
175286
1587
hogy ez az anyag felelős
02:56
in those beautiful spiral galaxies
90
176873
1792
az eget betöltő szép spirálgalaxisok
02:58
that fill the heavens.
91
178665
1526
tömegének nagy részéért.
03:00
So where does that leave us?
92
180191
1798
Mi következik mindebből?
03:01
We've long known that the heavens
93
181989
1616
Régóta tudjuk,
03:03
do not revolve around us
94
183605
1656
hogy az égbolt nem körülöttünk forog,
03:05
and that we're residents of a fairly ordinary planet,
95
185261
2532
és lakóhelyünk sem túl különleges bolygó.
03:07
orbiting a fairly ordinary star,
96
187793
1692
Hétköznapi csillag körül keringünk,
03:09
in the spiral arm of a fairly ordinary galaxy.
97
189485
2650
egy átlagos spirálgalaxis egyik karjában.
03:12
The discovery of dark matter took us
98
192135
1895
A sötét anyag felfedezése is
03:14
one step further away from the center of things.
99
194030
2947
a földközéppontú szemlélet ellen hatott.
03:16
It told us that the stuff we're made of
100
196977
1501
Kiderült: a minket alkotó anyag
03:18
is only a small fraction of what makes up the universe.
101
198478
3210
csak töredéke az univerzum alkotóelemeinek.
03:21
But there was more to come.
102
201688
1310
És itt még nem volt vége.
03:22
Early this century,
103
202998
900
03:23
scientists studying the outer reaches of the universe
104
203898
2336
A század elején
az univerzum távoli részeit tanulmányozó tudósok igazolták,
03:26
confirmed that not only is everything moving apart
105
206234
2544
hogy amellett, hogy minden mindentől távolodik –
03:28
from everything else,
106
208778
1418
03:30
as you would expect in a universe
107
210196
1296
ahogy az várható az univerzumban,
03:31
that began in hot, dense big bang,
108
211492
2107
amely forró, sűrű anyag robbanásával keletkezett –,
03:33
but that the universe's expansion
109
213599
1667
az univerzum látszólag
03:35
also seems to be accelerating.
110
215266
2245
egyre gyorsabban tágul.
03:37
What's that about?
111
217511
1444
Vajon mi okozhatja ezt?
03:38
Either there is some kind of energy
112
218955
1723
Vagy valamilyen energia
03:40
pushing this acceleration,
113
220678
1278
következménye a gyorsulás,
03:41
just like you provide energy to accelerate a car,
114
221956
2494
ahogy például plusz energiával gyorsítunk egy autót,
03:44
or gravity does not behave exactly as we think.
115
224450
2788
vagy a gravitáció nem úgy működik, ahogy eddig gondoltuk.
03:47
Most scientists think it's the former,
116
227238
2637
A tudósok többsége az első megoldásban hisz,
03:49
that there's some kind of energy driving the acceleration,
117
229875
3044
abban, hogy valamilyen energia fokozza a gyorsulást,
03:52
and they called it <i>dark energy</i>.
118
232919
2251
amit el is neveztek sötét energiának.
03:55
Today's best measurements allow us to work out
119
235170
1836
Ma már pontos mérésekkel kiszámítható,
03:57
just how much of the universe is dark.
120
237006
2294
hogy az univerzum mekkora része sötét.
03:59
It looks as if dark energy makes up
121
239300
1625
Úgy tűnik, a sötét energia felel
04:00
about 68% of the universe
122
240925
1836
az univerzum kb. 68%-áért,
04:02
and dark matter about 27%,
123
242761
2477
és a sötét anyag a 27%-áért,
04:05
leaving just 5% for us
124
245238
1859
így 5% marad ránk
04:07
and everything else we can actually see.
125
247097
2502
és minden más, látható dologra.
04:09
So what's the dark stuff made of?
126
249599
1610
De miből áll a sötét anyag?
04:11
We don't know,
127
251209
642
04:11
but there's one theory, called <i>supersymmetry</i>,
128
251851
1904
Nem tudjuk,
bár a szuperszimmetria nevű elmélet
04:13
that could explain some of it.
129
253755
1850
részben magyarázatot adhat rá.
04:15
Supersymmetry, or SUSY for short,
130
255605
2657
A szuperszimmetria, röviden SUSY,
04:18
predicts a whole range of new particles,
131
258262
1735
számos új részecskét feltételez.
04:19
some of which could make up the dark matter.
132
259997
1960
Ezek egy részéből állhat a sötét anyag.
04:21
If we found evidence for SUSY,
133
261957
1828
Ha a SUSY igazolható lenne,
04:23
we could go from understanding 5% of our universe,
134
263785
2526
az univerzum 5%-nak megértése helyett –
04:26
the things we can actually see,
135
266311
1404
ezek a látható dolgok –
04:27
to around a third.
136
267715
1457
a harmadát értenénk.
04:29
Not bad for a day's work.
137
269172
1669
Nem rossz, egy kis erőfeszítésért!
04:30
Dark energy would probably be harder to understand,
138
270841
2253
A sötét energia megértése viszont nehezebb,
04:33
but there are some speculative theories out there
139
273094
1870
bár vannak spekulatív elméletek,
04:34
that might point the way.
140
274964
1299
amelyek irányt mutathatnak.
04:36
Among them are theories that go back
141
276263
1111
Némelyik visszanyúl
04:37
to that first great idea of the ancient Greeks,
142
277374
2542
az ókori görögök felvetéséhez,
04:39
the idea that we began with several minutes ago,
143
279916
2505
amellyel az előadást is kezdtük,
04:42
the idea that the universe must be simple.
144
282421
2699
nevezetesen, hogy az univerzum egyszerű.
04:45
These theories predict that there is just a single element
145
285120
2019
Az elméletek szerint
az univerzum csodálatos változatossága egyetlen elemre vezethető vissza,
04:47
from which all the universe's wonderful diversity stems,
146
287139
2794
04:49
a vibrating string.
147
289933
1662
egy vibráló húrra.
04:51
The idea is that all the particles we know today
148
291595
2169
A lényeg, hogy a ma ismert összes részecske
04:53
are just different harmonics on the string.
149
293764
2419
a húr különböző rezgéseiként fogható fel.
04:56
Unfortunately, string theories today
150
296183
1816
Sajnos, a húrelméleteket
04:57
are, as yet, untestable.
151
297999
1557
ma még nem tudjuk tesztelni.
04:59
But, with so much of the universe waiting to be explored,
152
299556
2216
De sok minden vár felfedezésre az univerzumban,
05:01
the stakes are high.
153
301772
1586
ezért a tét nagy.
05:03
Does all of this make you feel small?
154
303358
2084
Ezek után ne érezzük magunkat tudatlannak?
05:05
It shouldn't.
155
305442
1167
Semmiképpen!
05:06
Instead, you should marvel
156
306609
1392
Vegyük észre,
05:08
in the fact that, as far as we know,
157
308001
1446
hogy – amennyire tudjuk –
05:09
you are a member of the only species in the universe
158
309447
2566
az egyetlen olyan faj vagyunk az univerzumban,
05:12
able even to begin to grasp its wonders,
159
312013
2702
amely egyáltalán elkezdte felfogni annak csodáit,
05:14
and you're living at the right time
160
314715
1320
és pont egy olyan korban élünk,
05:16
to see our understanding explode.
161
316035
2671
amikor ez a tudás kiteljesedik.
Erről a weboldalról

Ez az oldal olyan YouTube-videókat mutat be, amelyek hasznosak az angol nyelvtanuláshoz. A világ minden tájáról származó, kiváló tanárok által tartott angol leckéket láthatsz. Az egyes videók oldalán megjelenő angol feliratokra duplán kattintva onnan játszhatja le a videót. A feliratok a videó lejátszásával szinkronban gördülnek. Ha bármilyen észrevétele vagy kérése van, kérjük, lépjen kapcsolatba velünk ezen a kapcsolatfelvételi űrlapon.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7