What we can learn from galaxies far, far away - Henry Lin

מה אנחנו יכולים ללמוד מגלקסיות רחוקות -הנרי לין

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Tal Dekkers

Here are some images of clusters of galaxies.

הנה כמה תמונות של צבירי גלקסיות.

They're exactly what they sound like.

זה בדיוק מה שזה נשמע.

They are these huge collections of galaxies,

אלה אוספים עצומים של גלקסיות,

bound together by their mutual gravity.

שקשורות יחד על ידי הכבידה המשותפת שלהן.

So most of the points that you see on the screen

אז רוב הנקודות שאתם רואים על המסך

are not individual stars,

הם לא כוכבים בודדים,

but collections of stars, or galaxies.

אלא אוספים של כוכבים, או גלקסיות.

Now, by showing you some of these images,

עכשיו, כשאני מראה לכם כמה מהתמונות האלו,

I hope that you will quickly see that

אני מקווה שאתם תראו במהרה

galaxy clusters are these beautiful objects,

שצבירי גלקסיות הם אובייקטים יפיפיים,

but more than that,

אבל יותר מזה,

I think galaxy clusters are mysterious,

אני חושב שצבירי גלקסיות הם מסתוריים,

they are surprising,

הם מפתיעים,

and they're useful.

והם שימושיים.

Useful as the universe's most massive laboratories.

שימושיים כמעבדות הכי מסיביות של היקום.

And as laboratories, to describe galaxy clusters

וכמעבדות, לתאר צבירי גלקסיות

is to describe the experiments

זה לתאר את הניסויים

that you can do with them.

שאתם יכולים לעשות איתם.

And I think there are four major types,

ואני חושב שיש ארבעה סוגים עיקריים,

and the first type that I want to describe

והראשון שאני רוצה לתאר

is probing the very big.

הוא לחקור את המאוד גדול.

So, how big?

אז, כמה גדול?

Well, here is an image of a particular galaxy cluster.

ובכן, הנה תמונה של צביר גלקסיות אחד.

It is so massive that the light passing through it

הוא כל כך מסיבי שהאור שעובר דרכו

is being bent, it's being distorted

מתכופף, הוא מעוות

by the extreme gravity of this cluster.

על ידי כוחות המשיכה העצומים בצביר.

And, in fact, if you look very carefully

ולמעשה, אם תביטו בעיון

you'll be able to see rings around this cluster.

תוכלו לראות את הטבעות סביב הצביר.

Now, to give you a number,

עכשיו, כדי לתת לכם מספר,

this particular galaxy cluster

לצביר הספציפי הזה

has a mass of over one million billion suns.

יש מאסה של מעל למיליון מיליארד שמשות.

It's just mind-boggling how massive these systems can get.

זה פשוט מדהים כמה מאסיביות המערכות האלו יכולות להיות.

But more than their mass,

אבל יותר מהמאסה שלהן,

they have this additional feature.

יש להן תכונות נוספות.

They are essentially isolated systems,

הן למעשה מערכות מבודדות,

so if we like, we can think of them

אז אם נרצה, נוכל לחשוב עליהן

as a scaled-down version of the entire universe.

כגרסה מוקטנת של כל היקום.

And many of the questions that we might have

והרבה מהשאלות שאולי יש לנו

about the universe at large scales,

על היקום באופן כללי,

such as, how does gravity work?

כמו, איך כוח המשיכה עובד?

might be answered by studying these systems.

אולי יקבלו תשובה על ידי חקר המערכות האלו.

So that was very big.

אז זה היה מאוד גדול.

The second things is very hot.

הדבר השני הוא מאוד חם.

Okay, if I take an image of a galaxy cluster,

אוקיי, אם נצלם תמונה של צביר גלקסיות,

and I subtract away all of the starlight,

ונפחית את כל אור הכוכבים,

what I'm left with is this big, blue blob.

מה שנשאר לנו זה גוש כחול גדול.

This is in false color.

זה בצבע מדומה.

It's actually X-ray light that we're seeing.

זה למעשה אור קרינת X שאנחנו רואים.

And the question is, if it's not galaxies,

והשאלה היא, אם זה לא גלקסיות,

what is emitting this light?

מה משדר את האור הזה?

The answer is hot gas,

התשובה היא גז חם,

million-degree gas --

גז במליוני מעלות --

in fact, it's plasma.

למעשה, זו פלזמה.

And the reason why it's so hot

והסיבה שהוא כל כך חם

goes back to the previous slide.

חוזרת לשקופית הקודמת.

The extreme gravity of these systems

הכבידה העצומה של המערכות האלו

is accelerating particles of gas to great speeds,

מאיצה חלקיקים של גז למהירויות אדירות,

and great speeds means great temperatures.

ומהירויות גבוהות משמען טמפרטורות גבוהות.

So this is the main idea,

אז זה הרעיון הכללי,

but science is a rough draft.

אבל מדע הוא טיוטא גסה.

There are many basic properties about this plasma

יש הרבה תכונות בסיסיות בנוגע לפלזמה הזו

that still confuse us,

שעדיין מבלבלות אותנו,

still puzzle us,

עדיין מתעתעות בנו,

and still push our understanding

ועדיין דוחפות את ההבנה שלנו

of the physics of the very hot.

של הפיסיקה של המאוד חם.

Third thing: probing the very small.

דבר שלישי: חקר המאוד קטן.

Now, to explain this, I need to tell you

עכשיו, כדי להסביר את זה, אני צריך להגיד לכם

a very disturbing fact.

עובדה מאוד מטרידה.

Most of the universe's matter

רוב החומר ביקום

is not made up of atoms.

לא עשוי מאטומים.

You were lied to.

שיקרו לכם.

Most of it is made up of something very, very mysterious,

רובו עשוי ממשהו מאוד מאוד מסתורי,

which we call dark matter.

שאנחנו קרואים לו חומר אפל.

Dark matter is something that doesn't like to interact very much,

חומר אפל זה משהו שלא אוהב לתקשר הרבה,

except through gravity,

חוץ מאשר דרך כבידה,

and of course we would like to learn more about it.

וכמובן היינו רוצים ללמוד עוד עליו.

If you're a particle physicist,

אם אתם פיסיקאי חלקיקים,

you want to know what happens when we smash things together.

אתם רוצים לדעת מה קורה כשאתם מרסקים דברים אחד בשני.

And dark matter is no exception.

וחומר אפל הוא לא יוצא דופן.

Well, how do we do this?

ובכן, איך אנחנו עושים את זה?

To answer that question,

כדי לענות על השאלה,

I'm going to have to ask another one,

אני אשאל אתכם אחת אחרת,

which is, what happens when galaxy clusters collide?

שהיא, מה קורה כשצבירי גלקסיות מתנגשים?

Here is an image.

הנה תמונה.

Since galaxy clusters are representative

מאחר וצבירי גלקסיות מייצגים

slices of the universe, scaled-down versions.

חלקים של היקום, רק מוקטנים.

They are mostly made up of dark matter,

הם בעיקר עשויים מחומר אפל,

and that's what you see in this bluish purple.

וזה מה שאתם רואים בכחול סגול הזה.

The red represents the hot gas,

האדום מייצג את הגז החם,

and, of course, you can see many galaxies.

וכמובן, אתם יכולים לראות הרבה גלקסיות.

What's happened is a particle accelerator

מה שקרה זה מאיץ חלקיקים

at a huge, huge scale.

בקנה מידה ממש עצום.

And this is very important,

וזה מאוד חשוב,

because what it means is that very, very small

מפני שמה שזה אומר זה שאפקטים ממש ממש קטנים

effects that might be difficult to detect in the lab,

שאולי קשים לגילוי במעבדה,

might be compounded and compounded

אולי יהיו מורכבים

into something that we could possibly observe in nature.

למשהו שאנחנו אולי נוכל לצפות בו בטבע.

So, it's very funny.

אז, זה מאוד מצחיק.

The reason why galaxy clusters

הסיבה שצבירי גלקסיות

can teach us about dark matter,

יכולים ללמד אותנו על חומר אפל,

the reason why galaxy clusters

הסיבה שצבירי גלקסיות

can teach us about the physics of the very small,

יכולים ללמד אותנו על הפיסיקה של המאוד קטן.

is precisely because they are so very big.

היא בדיוק בגלל שהם כל כך גדולים.

Fourth thing: the physics of the very strange.

הדבר הרביעי: הפיסיקה של המאוד מוזר.

Certainly what I've said so far is crazy.

מה שאמרתי עד עכשיו הוא בהחלט מטורף.

Okay, if there's anything stranger

אוקיי, אם יש משהו יותר מוזר

I think it has to be dark energy.

אני חושב שזו אנרגיה אפלה.

If I throw a ball into the air,

אם אני אזרוק כדור לאויר,

I expect it to go up.

אני מצפה שהוא יעלה.

What I don't expect is that it go up

מה שאני לא מצפה זה שהוא יעלה

at an ever-increasing rate.

במהירות מתגברת.

Similarly, cosmologists understand why

בדומה, קוסמולוגים מבינים למה

the universe is expanding.

היקום מתפשט.

They don't understand why it's expanding

הם לא מבינים למה הוא מתפשט

at an ever-increasing rate.

במהירות מתגברת.

They give the cause of this

הם נותנים את הסיבה

accelerated expansion a name,

להתפשטות המאיצה הזו שם,

and they call it dark energy.

והם קוראים לזה אנרגיה אפלה.

And, again, we want to learn more about it.

ושוב, אנחנו רוצים ללמוד יותר עליה.

So, one particular question that we have is,

אז, שאלה אחת ספציפית שיש לנו היא,

how does dark energy affect the universe

איך האנרגיה האפלה משפיעה על היקום

at the largest scales?

בקני מידה הגדולים ביותר?

Depending on how strong it is,

תלוי בכמה הוא חזק,

maybe structure forms faster or slower.

אולי המבנה נוצר מהר או לאט יותר.

Well, the problem with the large-scale structure

ובכן, הבעיה עם המבנה הגדול יותר

of the universe is that it's horribly complicated.

של היקום היא שהוא מאוד מסובך.

Here is a computer simulation.

הנה הדמיה ממוחשבת.

And we need a way to simplify it.

ואנחנו צריכים דרך לפשט אותה.

Well, I like to think about this using an analogy.

ובכן, אני אוהב לחשוב על זה בעזרת אנלוגיה.

If I want to understand the sinking of the Titanic,

אם אני רוצה להבין את שקיעת הטיטניק,

the most important thing to do

הדבר הכי חשוב לעשות

is not to model the little positions

הוא לא למדל את המיקומים הקטנים

of every single little piece of the boat that broke off.

של כל פיסה קטנה של האוניה שנשברה.

The most important thing to do is

הדבר הכי חשוב לעשות הוא

to track the two biggest parts.

לעקוב אחרי שני החלקים הגדולים יותר.

Similarly, I can learn a lot about the universe

בדומה, אני יכול ללמוד הרבה על היקום

at the largest scales

בקני מידה הגדולים יותר

by tracking its biggest pieces

על ידי עקיבה אחרי החתיכות הגדולות יותר

and those biggest pieces are clusters of galaxies.

והפיסות הגדולות האלה הן צבירי גלקסיות.

So, as I come to a close,

אז, כשאני מגיע לסיכום,

you might feel slightly cheated.

אתם אולי תרגישו מעט מרומים.

I mean, I began by talking about

אני מתכוון, התחלתי בלדבר על

how galaxy clusters are useful,

איך צבירי גלקסיות הם שימושיים,

and I've given some reasons,

ונתתי כמה סיבות,

but what is their use really?

אבל מה השימוש שלהם באמת?

Well, to answer this,

ובכן, כדי לענות על זה,

I want to give you a quote by Henry Ford

אני רוצה לתת לכם ציטוט של הנרי פורד

when he was asked about cars.

כששאלו אותו על מכוניות.

He had this to say:

היה לו את זה להגיד:

"If I had asked people what they wanted,

"אם הייתי שואל אנשים מה הם רוצים,

they would have said faster horses."

הם היו אומרים סוסים מהירים יותר."

Today, we as a society are faced

היום, אנחנו כחברה ניצבים מול

with many, many difficult problems.

המון בעיות מסובכות.

And the solutions to these problems are not obvious.

והפתרונות לבעיות האלה אינם מובנים.

They are not faster horses.

זה לא סוסים מהירים יותר.

They will require an enormous amount of

הן ידרשו כמות עצומה של

scientific ingenuity.

מחשבה מדעית.

So, yes, we need to focus,

אז, כן, אנחנו צריכים להתמקד,

yes, we need to concentrate,

כן, אנחנו צריכים להתרכז,

but we also need to remember that

אבל אנחנו גם צריכים לזכור

innovation, ingenuity, inspiration --

שהמצאה, מחשבה, השראה --

these things come

הדברים האלה באים

when we broaden our field of vision

כשאנחנו מרחיבים את שדה הראיה שלנו

when we step back

כשאנחנו לוקחים צעד אחורה

when we zoom out.

כשאנחנו עושים זום החוצה.

And I can't think of a better way to do this than

ואני לא יכול לחשוב על דרך טובה יותר לעשות את זה

by studying the universe around us. Thanks.

מאשר ללמוד את היקום סביבנו. תודה.

(Applause)

(מחיאות כפיים)