What light can teach us about the universe - Pete Edwards

מה אור יכול ללמד אותנו על היקום - פיט אדוארדס

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Tal Dekkers

How and when did our universe begin?

איך ומתי התחיל היקום?

How did it get to look like this?

איך הוא הגיע להראות ככה?

How will it end?

איך הוא יסתיים?

Humans have been discussing these questions

אנשים דנו בשאלות האלו

for as long as they've been around without ever reaching much agreement.

מאז שהם היו בסביבה בלי להגיע להסכמה.

Today, cosmologists are working hard to find the answers.

היום, קוסמולוגים עובדים קשה כדי למצוא את התשובות.

But how can anyone hope to find concrete answers to such profound questions?

אבל איך מישהו יכול לקוות למצוא תשובות מוצקות לשאלות כל כך עמוקות?

And how is it possible to explore and study something as huge as the universe,

ואיך זה אפשרי לחקור וללמוד משהו כל כך גדול כמו היקום,

most of which we'll never be able to reach?

שלרובו לעולם לא נוכל להגיע?

The answer is light.

התשובה היא אור.

And although light from distant parts of the universe

ולמרות שאור מחלקים רחוקים של היקום

can take billions of years to reach us,

יכול לקחת מיליארדי שנים כדי להגיע אלינו,

it carries six unique messages that, when put together,

הוא נושא שישה מסרים יחודיים, שכשמחברים אותם,

can disclose an amazing amount of information to astronomers

יכולים לגלות כמות אדירה של מידע לאסטרונומים

who know how to look for it.

שיודעים מה לחפש.

Just as sunlight can be split up into the familiar rainbow,

ממש כמו שאור שמש יכול להתחלק לקשת המוכרת,

splitting the light from distant objects exposes different patterns of colors

פיצול האור מעצמים רחוקים חושף תבניות שונות של צבע

depending on its source.

תלוי במקור שלו.

This distinctive light barcode can reveal not only an object's composition,

הברקוד היחודי של אור יכול לגלות לא רק את ההרכב של העצם,

but also the temperature and pressure of its constituent parts.

אלא גם את הטמפרטורה שלו והלחץ של החלקים המרכיבים אותו.

There's even more we can discover from light.

יש אפילו יותר שאנחנו יכולים לגלות מהאור,

If you've ever stood on a train platform, you might have noticed

אם אי פעם עמדתם על רציף של רכבת, אולי שמתם לב

that the train sounds different depending on its direction

שהרכבת נשמעת שונה תלוי בכיוון שלה

with the pitch ascending when it approaches you

עם הטון עולה כשהיא מתקרבת אליכם

and descending when it speeds away.

ויורד כשהיא מתרחקת.

But this isn't because the train conductor is practicing for a second career.

אבל זה לא בגלל שהכרטיסן מתאמן לקריירה שניה.

Rather, it's because of something called the Doppler effect

בעצם, זה בגלל משהו שנקרא אפקט דופלר

where sound waves generated by an approaching object are compressed,

כשגלי הקול שנוצרים על ידי עצם מתקרב נדחסים,

while those from a receding object are stretched.

בעוד אלה מעצם מתרחק נמתחים.

But what has this to do with astronomy?

אבל איך זה קשור לאסטרונומיה?

Sound does not travel through a vacuum. In space, no one can you hear you scream!

קול לא עובר דרך ואקום. בחלל, אף אחד לא יכול לשמוע אתכם צועקים!

But the same Doppler effect applies to light whose source is moving at exceptional speed.

אבל אותו אפקט דופלר תקף גם לאור שהמקור שלו נע במהירות יוצאת דופן.

If it's moving towards us, the shorter wavelength

אם הוא נע לכיוונינו, אורכי הגל הקצרים יותר

will make the light appear to be bluer.

יגרמו לאור להראות כחול יותר.

While light from a source that's moving away

בעוד לאור ממקור מתרחק

will have a longer wavelength, shifting towards red.

יהיה אורך גל ארוך יותר ויוסט לאדום.

So by analyzing the color pattern in the Doppler shift of the light

אז על ידי אנליזה של דוגמת הצבעים בהסטת הדופלר של האור

from any object observed with a telescope, we can learn what it's made of,

מכל עצם שנצפה על ידי טלסקופ, אנחנו יכולים ללמוד ממה הוא עשוי,

how hot it is and how much pressure it's under,

כמה הוא חם ותחת כמה לחץ הוא נמצא,

as well as whether it's moving, in what direction and how fast.

כמו גם אם הוא נע, ובאיזה כיוון וכמה מהר.

And these six measurements, like six points of light,

ושש המדידות, כמו שש נקודות אור,

reveal the history of the universe.

מגלות את ההסטוריה של היקום.

The first person to study the light from distant galaxies was Edwin Hubble,

האדם הראשון לחקור את האור מגלקסיות רחוקות היה אדווין האבל,

and the light he observed was redshifted.

והאור שהוא הבחין בו היה מוסט לאדום.

The distant galaxies were all moving away from us,

הגלקסיות הרחוקות כולן נעו הרחק מאיתנו,

and the further away the were, the faster they were receding.

וככל שהן היו רחוקות יותר, הן התרחקו מהר יותר.

Hubble had discovered our universe is expanding,

האבל גילה שהיקום שלנו מתרחב,

providing the first evidence for the Big Bang theory.

וסיפק את העדות הראשונה לתאוריית המפץ הגדול.

Along with the idea that the visible universe has been constantly expanding

יחד עם הרעיון שהיקום הנראה מתרחב ללא הפסקה

from a densely packed single point,

מנקודה אחת מאוד דחוסה,

one of this theory's most important predictions

אחת התחזיות הכי חשובות של התאוריה הזו

is that the early universe consisted of just two gases: hydrogen and helium,

היא שהיקום המוקדם הכיל רק שני גזים:מימן והליום,

in a ratio of three to one.

ביחס של שלושה לאחד.

And this prediction can also be tested with light.

והתחזית הזו יכולה גם להיבדק באור.

If we observe the light from a remote, quiet region of the universe and split it,

אם נבחין באור מאזור רחוק ושקט של היקום ונפצל אותו,

we do indeed find the signatures of the two gases in just those proportions.

אנחנו באמת מוצאים חתימה של שני הגזים האלה ביחסים האלה בדיוק.

Another triumph for the Big Bang.

ניצחון נוסף למפץ הגדול.

However, many puzzles remain.

עם זאת, הרבה שאלות נשארו.

Although we know the visible universe is expanding,

למרות שאנחנו יודעים שהיקום הנראה מתרחב,

gravity should be applying the brakes.

הכבידה צריכה להפעיל את המעצורים.

But recent measurements of light from distant dying stars

אבל מדידות עדכניות של אור מכוכבים גוססים מרוחקים

show us that they're farther away than predicted.

מראה לנו שהם רחוקים משצפינו.

So the expansion of the universe is actually accelerating.

אז ההתרחבות של היקום למעשה מואצת.

Something appears to be pushing it,

נראה שמשהו דוחף אותה,

and many scientists believe that something is dark energy,

והרבה מדענים מאמינים שהמשהו הזה הוא אנרגיה אפלה,

making up over 2/3 of the universe and slowly tearing it apart.

שהיא 2/3 מהיקום ולאט לאט קורעת אותו.

Our knowledge of the behavior of matter and the precision of our instruments

הידע שלנו על התנהגות החומר והדיוק של המכשירים

means that simply observing distant stars can tell us more about the universe

אומרים שפשוט להביט בכוכבים מרוחקים יכול להגיד לנו יותר על היקום

than we ever thought possible.

משאי פעם נחשב לאפשרי.

But there are other mysteries, like the nature of dark energy

אבל יש תעלומות אחרות כמו הטבע של האנרגיה האפלה

upon which we have yet to shed light.

שעליהן עדיין צריך לשפוך אור.