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

Wat we kunnen leren van verre sterrenstelsels - Henry Lin

Vertaald door: Eduard de Zwart Nagekeken door: Els De Keyser

Here are some images of clusters of galaxies.

Dit zijn een paar dia's van sterrenstelselclusters.

They're exactly what they sound like.

Ze zien er net zo uit als ze klinken.

They are these huge collections of galaxies,

Het zijn enorme verzamelingen sterrenstelsels,

bound together by their mutual gravity.

bijeengehouden door hun zwaartekracht.

So most of the points that you see on the screen

De meeste stippen die je ziet afgebeeld,

are not individual stars,

zijn geen op zichzelf staande sterren

but collections of stars, or galaxies.

maar verzamelingen sterren of sterrenstelsels.

Now, by showing you some of these images,

Ik laat een paar dia's zien

I hope that you will quickly see that

omdat ik hoop dat je begrijpt

galaxy clusters are these beautiful objects,

dat sterrenstelsels prachtige objecten zijn.

but more than that,

Maar afgezien daarvan

I think galaxy clusters are mysterious,

vind ik sterrenstelselclusters geheimzinnig,

they are surprising,

verrassend

and they're useful.

en nuttig.

Useful as the universe's most massive laboratories.

Nuttig omdat het de grootste laboratoria van het universum zijn.

And as laboratories, to describe galaxy clusters

Als je sterrenstelsels als laboratoria beschrijft,

is to describe the experiments

beschrijf je de experimenten

that you can do with them.

die je ermee kunt doen.

And I think there are four major types,

Er zijn vier grote experimenten.

and the first type that I want to describe

Het eerste experiment dat ik wil beschrijven,

is probing the very big.

is het onderzoeken van een heel grote cluster.

So, how big?

Maar hoe groot?

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

Dit is een foto van een specifieke sterrenstelselcluster.

It is so massive that the light passing through it

Hij is zo immens dat het licht dat erdoorheen gaat,

is being bent, it's being distorted

wordt omgebogen en vervormd

by the extreme gravity of this cluster.

door zijn extreem grote zwaartekracht.

And, in fact, if you look very carefully

Als je heel goed kijkt,

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

kun je ringen rondom de cluster zien.

Now, to give you a number,

Om je een getal te geven:

this particular galaxy cluster

deze sterrenstelselcluster

has a mass of over one million billion suns.

heeft een massa van een miljoen maal een miljard zonnen.

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

Het gaat je verstand te boven hoe groot deze clusters kunnen worden.

But more than their mass,

Maar afgezien van hun omvang

they have this additional feature.

worden ze nog door iets anders gekenmerkt:

They are essentially isolated systems,

het zijn op zichzelf staande systemen.

so if we like, we can think of them

Dus we zouden ze kunnen beschouwen

as a scaled-down version of the entire universe.

als verkleinde versies van het universum.

And many of the questions that we might have

Op een heleboel vragen die we hebben

about the universe at large scales,

over het universum op grote schaal,

such as, how does gravity work?

bijvoorbeeld hoe zwaartekracht werkt,

might be answered by studying these systems.

kunnen we een antwoord krijgen als we de clusters bestuderen.

So that was very big.

Dus deze was heel groot.

The second things is very hot.

De tweede is ontzettend heet.

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

Als ik een afbeelding van een cluster neem

and I subtract away all of the starlight,

en ik ontdoe die van al het licht,

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

dan hou ik een grote blauwe vlek over.

This is in false color.

De kleur is niet echt.

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

Wat we zien, is röntgenlicht.

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

Als het licht niet van de sterrenstelsels komt, waarvan dan wel?

what is emitting this light?

The answer is hot gas,

Het antwoord is: heet gas.

million-degree gas --

Gas van een miljoen graden.

in fact, it's plasma.

In feite is het plasma.

And the reason why it's so hot

De verklaring waarom het zo heet is,

goes back to the previous slide.

vinden we bij de vorige afbeelding.

The extreme gravity of these systems

Door de extreme zwaartekracht van de sterrenstelsels

is accelerating particles of gas to great speeds,

neemt de snelheid van de gasdeeltjes enorm toe.

and great speeds means great temperatures.

Hoge snelheden betekenen hoge temperaturen.

So this is the main idea,

Dit is het idee in grote lijnen.

but science is a rough draft.

Wetenschappelijk gezien is het een ruwe schets.

There are many basic properties about this plasma

Veel eigenschappen van het plasma kunnen we nog steeds niet thuisbrengen.

that still confuse us,

still puzzle us,

Ons begrip van de eigenschappen van gassen wordt erdoor op de proef gesteld.

and still push our understanding

of the physics of the very hot.

Third thing: probing the very small.

Het derde experiment omvat het onderzoeken van heel kleine clusters.

Now, to explain this, I need to tell you

Voordat ik het ga uitleggen, moet ik eerst iets schokkends vertellen:

a very disturbing fact.

Most of the universe's matter

de meeste materie in het universum

is not made up of atoms.

bestaat niet uit atomen.

You were lied to.

Ze hebben je voorgelogen.

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

Het universum bestaat voornamelijk uit iets heel geheimzinnigs

which we call dark matter.

dat we donkere materie noemen.

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

Donkere materie reageert niet graag met iets anders,

except through gravity,

behalve via zwaartekracht. We willen er graag meer over te weten komen.

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

If you're a particle physicist,

Een elementairedeeltjes-fysicus

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

wil weten wat er gebeurt als dingen op elkaar botsen.

And dark matter is no exception.

Voor donkere materie geldt hetzelfde.

Well, how do we do this?

Hoe pakken we het onderzoek aan?

To answer that question,

Om daarop te antwoorden, moet ik eerst iets anders vragen.

I'm going to have to ask another one,

which is, what happens when galaxy clusters collide?

Wat gebeurt er als sterrenstelclusters op elkaar botsen?

Here is an image.

Deze dia laat dat zien.

Since galaxy clusters are representative

Sterrenstelselclusters kun je vergelijken

slices of the universe, scaled-down versions.

met kleine versies van het universum.

They are mostly made up of dark matter,

Ze bestaan grotendeels uit donkere materie.

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

Die is blauw-paars.

The red represents the hot gas,

Het rood is het hete gas.

and, of course, you can see many galaxies.

Er zijn veel sterrenstelsels zichtbaar.

What's happened is a particle accelerator

Vergelijk het met een deeltjesversneller,

at a huge, huge scale.

maar dan op een enorme schaal.

And this is very important,

Dat is heel belangrijk

because what it means is that very, very small

want het betekent dat kleine effecten die in het laboratorium moeilijk te zien zijn,

effects that might be difficult to detect in the lab,

might be compounded and compounded

steeds opnieuw vergroot kunnen worden

into something that we could possibly observe in nature.

tot iets dat we misschien in de natuur zouden kunnen waarnemen.

So, it's very funny.

Dat is best wel grappig.

The reason why galaxy clusters

Sterrenstelselclusters kunnen ons iets vertellen over donkere materie,

can teach us about dark matter,

the reason why galaxy clusters

en over de eigenschappen van wat heel klein is,

can teach us about the physics of the very small,

is precisely because they are so very big.

net omdat ze zo groot zijn.

Fourth thing: the physics of the very strange.

Vierde experiment: de eigenschappen van dat wat heel geheimzinnig is.

Certainly what I've said so far is crazy.

Wat ik tot nu toe heb verteld, klinkt gek.

Okay, if there's anything stranger

Maar als er iets geheimzinniger is,

I think it has to be dark energy.

dan is het wel donkere energie.

If I throw a ball into the air,

Als ik een bal de lucht ingooi, verwacht ik dat hij omhoog gaat.

I expect it to go up.

What I don't expect is that it go up

Wat ik niet verwacht, is dat hij steeds sneller omhoog gaat.

at an ever-increasing rate.

Similarly, cosmologists understand why

Op dezelfde wijze begrijpen astronomen

the universe is expanding.

waarom het universum uitdijt.

They don't understand why it's expanding

Maar ze begrijpen niet waarom het steeds sneller uitdijt.

at an ever-increasing rate.

They give the cause of this

Als reden voor het versnelde uitdijen van het universum

accelerated expansion a name,

and they call it dark energy.

noemen ze donkere energie.

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

Daarover willen we meer te weten komen.

So, one particular question that we have is,

Daarbij stellen we ons vooral de vraag:

welke invloed heeft donkere energie op het universum, op grote schaal gezien?

how does dark energy affect the universe

at the largest scales?

Afhankelijk van hoe groot de invloed is,

Depending on how strong it is,

maybe structure forms faster or slower.

zal het universum sneller of langzamer groeien.

Well, the problem with the large-scale structure

Het probleem met expansie op grote schaal is dat het erg gecompliceerd is.

of the universe is that it's horribly complicated.

Here is a computer simulation.

Dit is een computersimulatie.

And we need a way to simplify it.

We moeten het eenvoudiger maken.

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

Daarvoor maak ik gebruik van een analogie.

If I want to understand the sinking of the Titanic,

Als ik wil begrijpen waarom de Titanic is gezonken,

the most important thing to do

is het belangrijkste wat ik moet doen niet het in kaart brengen

is not to model the little positions

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

van elk stukje dat er van het schip is afgebroken.

The most important thing to do is

Het belangrijkste is dat ik de twee grootste stukken volg.

to track the two biggest parts.

Similarly, I can learn a lot about the universe

Op dezelfde manier kan ik een heleboel te weten komen over het universum

at the largest scales

op de grootst mogelijke schaal door de grootste stukken te volgen.

by tracking its biggest pieces

and those biggest pieces are clusters of galaxies.

En de grootste stukken zijn de sterrenstelselclusters.

So, as I come to a close,

Ik ben bijna aan het eind van mijn voordracht

you might feel slightly cheated.

en misschien voel je je beetgenomen.

I mean, I began by talking about

Ik bedoel, ik begon te praten

how galaxy clusters are useful,

over het nut van sterrenstelselclusters

and I've given some reasons,

en ik noemde een paar redenen.

but what is their use really?

Maar wat voor nut hebben ze nu eigenlijk?

Well, to answer this,

Om deze vraag te beantwoorden,

I want to give you a quote by Henry Ford

gebruik ik een citaat van Henry Ford.

when he was asked about cars.

Toen ze hem een vraag over auto's stelden, zei hij:

He had this to say:

"If I had asked people what they wanted,

"Als ik de mensen had gevraagd wat ze wilden,

they would have said faster horses."

hadden ze gezegd: snellere paarden."

Today, we as a society are faced

Onze samenleving wordt geconfronteerd met een heleboel lastige problemen.

with many, many difficult problems.

And the solutions to these problems are not obvious.

De oplossingen voor deze problemen liggen niet voor de hand.

They are not faster horses.

Snellere paarden zijn het niet.

They will require an enormous amount of

Er is enorm veel wetenschappelijke vindingrijkheid voor nodig.

scientific ingenuity.

So, yes, we need to focus,

Ja, we moeten ons focussen

yes, we need to concentrate,

en ons concentreren.

but we also need to remember that

Maar we moeten onthouden

innovation, ingenuity, inspiration --

dat van innovatie, vindingrijkheid en inspiratie alleen sprake is

these things come

when we broaden our field of vision

als we onze horizon verbreden,

when we step back

als we een stap terugdoen en uitzoomen.

when we zoom out.

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

En dat kunnen we het beste doen

by studying the universe around us. Thanks.

door het universum te bestuderen. Bedankt.

(Applause)

(Applaus)