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

Translator: Yauhen Klimovich Reviewer: Alena Zhaliazniak

Here are some images of clusters of galaxies.

Вось некалькі выяў аб'яднанняў галактык.

They're exactly what they sound like.

Назва дасканальна супадае з рэчаіснасцю.

They are these huge collections of galaxies,

Яны менавіты гэткія вялізныя калекцыі галактык,

bound together by their mutual gravity.

звязаныя паміж сабой узаемнай гравітацыяй.

So most of the points that you see on the screen

Большасць кропак, якія Вы бачыце на экране --

are not individual stars,

гэта не адзіночныя зоркі,

but collections of stars, or galaxies.

але калекцыі зорак, ці галактыкі.

Now, by showing you some of these images,

Зараз, паказваючы вам некаторыя з гэтых выяў,

I hope that you will quickly see that

я маю надзею, што вы хутка пабачыце,

galaxy clusters are these beautiful objects,

што аб'яднанні галактык -- гэта не толькі прыгожыя аб'екты,

but more than that,

але больш за гэта,

I think galaxy clusters are mysterious,

я думаю, што аб'яднанні галактык таямнічыя,

they are surprising,

яны здзіўляюць,

and they're useful.

і яны карысныя.

Useful as the universe's most massive laboratories.

Карысныя як крыніца наймагутнейшых лабараторый сусвету.

And as laboratories, to describe galaxy clusters

І ў сваёй ролі лабараторый, апісанне аб'яднанняў значыць

is to describe the experiments

апісанне эксперыментаў,

that you can do with them.

якія вы можаце выконваць над імі.

And I think there are four major types,

Я думаю, што існуюць чатыры асноўныя тыпы,

and the first type that I want to describe

і першы тып, пра які хочацца паведаміць, --

is probing the very big.

у накірунку нечага вельмі вялікага.

So, how big?

Насамрэч, наколькі вялікага?

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

Добра, гэта -- выява аднаго канкрэтнага аб'яднання галактык.

It is so massive that the light passing through it

Яно настолькі масіўнае, што святло, якое праходзіць праз яго,

is being bent, it's being distorted

выгінаецца, скажаецца

by the extreme gravity of this cluster.

з-за экстрэмальнай гравітацыі гэтага аб'яднання.

And, in fact, if you look very carefully

І калі насамрэч паглядзець вельмі ўважліва,

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

вы адолееце ўбачыць кругі вакол аб'яднання.

Now, to give you a number,

Каб не быць галаслоўным

this particular galaxy cluster

менавіта гэтае аб'яднанне галактык

has a mass of over one million billion suns.

мае вагу больш за адзін мільен мільярдаў сонцаў.

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

Гэта ашаламляльна, наколькі масіўнымі могуць быць гэтыя сістэмы.

But more than their mass,

Але больш таго,

they have this additional feature.

яны маюць дадатковую асаблівасць.

They are essentially isolated systems,

Яны па сутнасці ізаляваныя сістэмы,

so if we like, we can think of them

і, калі вам даспадобы, мы можам думаць пра іх

as a scaled-down version of the entire universe.

як пра паменшаныя версіі цэлага сусвету.

And many of the questions that we might have

І на шмат пытанняў, якія могуць з'явіцца у нас,

about the universe at large scales,

пра суцэльны сусвет,

such as, how does gravity work?

напрыклад, "як працуе гравітацыя?"

might be answered by studying these systems.

можна будзе адказаць вывучаючы гэтыя сістэмы.

So that was very big.

Так, гэта мы сказалі пра неверагодны веліч.

The second things is very hot.

Другі тып -- гэтыя рэчы вельмі гарачыя.

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

Так, калі ўзяць выяву аб'яднання галактык,

and I subtract away all of the starlight,

і адняць ўсё святло, якое вылучаецца зоркамі,

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

то пасля застанецца гэтая вялікая, блакітная кропля.

This is in false color.

Гэта несапраўдны колер.

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

Тое, што мы тут бачым -- гэта насамрэч рэнтгенаўскае святло.

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

Тады паўстае пытанне: калі гэта не галактыкі,

what is emitting this light?

што выпраменьвае гэтае святло?

The answer is hot gas,

І адказам будзе гарачы газ,

million-degree gas --

газ у мільён градусаў --

in fact, it's plasma.

гэта фактычна ўжо плазма.

And the reason why it's so hot

І прычыну такой гарачыні

goes back to the previous slide.

можна знайсці на папярэднім слайдзе.

The extreme gravity of these systems

Экстрэмальная гравітацыя гэтых сістэм

is accelerating particles of gas to great speeds,

аб'ядноўвае часціцы газу і надае ім велізарную хуткасць,

and great speeds means great temperatures.

а велізарная хуткасць, у сваю чаргу, -- гэта велізарная тэмпература.

So this is the main idea,

Вось гэта і ёсць галоўны сэнс,

but science is a rough draft.

але гэта толькі навуковы эскіз.

There are many basic properties about this plasma

Існуе таксама шмат іншых асаблівасцей гэтай плазмы,

that still confuse us,

якія пакуль яшчэ галаваломка для нас,

still puzzle us,

дагэтуль блытаюць нас,

and still push our understanding

і дагэтуль штурхаюць

of the physics of the very hot.

нашае разуменне фізікі звыш-гарачых целаў.

Third thing: probing the very small.

Трэцяе -- вывучэнне вельмі малога.

Now, to explain this, I need to tell you

Каб распавесці вам пра гэта, мне трэба расказаць

a very disturbing fact.

пра турбуючы факт.

Most of the universe's matter

Большасць матэрыі сусвету

is not made up of atoms.

зроблена не з атамаў.

You were lied to.

Вас манілі дагэтуль.

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

Большасць складзена з чагосьці вельмі-вельмі таямнічага,

which we call dark matter.

што мы называем цёмнай матэрыяй.

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

Цёмная матэрыя -- гэта штосьці, што не вельмі добра ўзаемадзейнічае,

except through gravity,

акрамя за кошт гравітацыі,

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

і, канешне ж, нам карціць даведацца больш пра гэта.

If you're a particle physicist,

Калі вы цікавіцеся фізікай часцінак,

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

вам цікава, што адбываецца, калі мы стукаем нешта адно аб адно.

And dark matter is no exception.

І цёмная матэрыя не з'яўляецца выключэннем.

Well, how do we do this?

Дык як мы можам гэта зрабіць?

To answer that question,

Каб адказаць на гэта пытанне,

I'm going to have to ask another one,

я збіраюся адказаць на трошкі іншае:

which is, what happens when galaxy clusters collide?

"Што будзе, калі аб'яднанні галактык сутыкнуцца?"

Here is an image.

Паглядзім на выяву.

Since galaxy clusters are representative

Мы памятаем, што галактычныя аб'яднанні

slices of the universe, scaled-down versions.

нібы лустачкі сусвету, толькі паменшанай версіі.

They are mostly made up of dark matter,

Яны пераважна скаладаюцца з цёмнай матэрыі,

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

і гэта тое, што вы бачыце ў гэтым блакітнаватым пурпуры.

The red represents the hot gas,

Чырвоны -- гэта гарачы газ,

and, of course, you can see many galaxies.

і, канешне, вы можаце бачыць шмат галактык.

What's happened is a particle accelerator

Тое, што тут адбываецца, -- гэта паскаральнік часцінкаў

at a huge, huge scale.

у вельмі, вельмі вялікім маштабе.

And this is very important,

І гэта вельмі важна,

because what it means is that very, very small

таму што гэта значыць, што вельмі, вельмі малыя эфекты,

effects that might be difficult to detect in the lab,

якія цяжка вылучыць у лабараторыі,

might be compounded and compounded

могуць спалучацца і спалучацца

into something that we could possibly observe in nature.

у нешта, што мы можам бачыць у прыродзе.

So, it's very funny.

Так, гэта вельмі весела.

The reason why galaxy clusters

Прычына, чаму галактычныя аб'яднанні

can teach us about dark matter,

могуць навучыць нас пра тое, чым з'яўляецца цёмная матэрыя,

the reason why galaxy clusters

прычына, чаму галактычныя аб'яднанні

can teach us about the physics of the very small,

могуць навучыць нас пра фізіку вельмі малога,

is precisely because they are so very big.

менавіта ў тым, што яны настолькі велізарныя.

Fourth thing: the physics of the very strange.

Чацвертая рэч: фізіка вельмі дзіўнага.

Certainly what I've said so far is crazy.

Сказанае дагэтуль насамрэч зносіць галаву.

Okay, if there's anything stranger

Калі і ёсць што-небудзь больш дзіўнае,

I think it has to be dark energy.

дык гэта павінна быць цёмная энергія.

If I throw a ball into the air,

Калі я падкідваю шар у паветра,

I expect it to go up.

я чакаю, што ён паляціць угору.

What I don't expect is that it go up

Але я не чакаю, што ён будзе ляцець угору

at an ever-increasing rate.

з усё большай і большай хуткасцю.

Similarly, cosmologists understand why

Такім жа чынам, касмолагі тлумачаць

the universe is expanding.

чаму сусвет пашыраецца.

They don't understand why it's expanding

Яны не разумеюць, чаму ён пашыраецца

at an ever-increasing rate.

з усе большай хуткасцю.

They give the cause of this

Яны даюць гэтай прычыне

accelerated expansion a name,

паскоранага пашырэння імя

and they call it dark energy.

і называюць яго цёмная энергія.

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

Ізноў жа ж нам хочацца зразумець больш пра гэта.

So, one particular question that we have is,

Тады, адно адмысловае пытанне, якое паўстае, --

how does dark energy affect the universe

якім чынам цёмная энергія ўплывае на сусвет

at the largest scales?

у наймагутнейшым маштабе?

Depending on how strong it is,

У залежнасці ад яе моцы,

maybe structure forms faster or slower.

структура можа набываць свае рысы хутчэй або марудней.

Well, the problem with the large-scale structure

І праблема сусвету ў вялікім маштабе ў тым,

of the universe is that it's horribly complicated.

што той жудасна складаны.

Here is a computer simulation.

Паглядзім на праграмную сімуляцыю.

And we need a way to simplify it.

Нам патрэбна неяк яе спрасціць.

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

Мне падабаецца думаць пра гэта, выкарыстоўваючы аналогію.

If I want to understand the sinking of the Titanic,

Для разумення, як патануў Тытанік,

the most important thing to do

найбольш важная рэч --

is not to model the little positions

гэта не мадэль месцазнаходжання

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

кожнага маленькага кавалачка карабля, які абламаўся.

The most important thing to do is

Найбольш важная рэч --

to track the two biggest parts.

сачыць за дзвюмя найбольшымі часткамі.

Similarly, I can learn a lot about the universe

Такім жа чынам, я магу вывучыць шмат што пра сусвет

at the largest scales

у найвялікшым маштабе,

by tracking its biggest pieces

сочачы за яго найвялікшымі часткамі,

and those biggest pieces are clusters of galaxies.

а гэтыя часткі -- аб'яднанні галактык.

So, as I come to a close,

Нарэшце, я скончваю сваю прамову,

you might feel slightly cheated.

але вы можаце адчуваць сябе трохі падманутымі.

I mean, I began by talking about

Маю на ўвазе тое, што я распачаў з таго,

how galaxy clusters are useful,

наколькі карысныя аб'яднанні галактык,

and I've given some reasons,

і выказаў некалькі гэтаму прычын,

but what is their use really?

але як іх насамрэч выкарыстоўваць?

Well, to answer this,

Што ж, для адказу,

I want to give you a quote by Henry Ford

мне хочацца працытаваць Генры Форда,

when he was asked about cars.

калі яго спыталі пра аўтамабілі.

He had this to say:

Вось што ён адказаў:

"If I had asked people what they wanted,

"Калі б я пытаўся ў людзей, што ім трэба,

they would have said faster horses."

яны адказалі б, што ім патрэбны хутчэйшыя коні"

Today, we as a society are faced

Сення нашае грамадства сустракаецца

with many, many difficult problems.

з вельмі вялікай колькасцю праблем.

And the solutions to these problems are not obvious.

І вырашэнне гэтах праблем не відавочные.

They are not faster horses.

Яны не хутчэйшыя коні.

They will require an enormous amount of

Яны патрабуюць неверагодную колькасць

scientific ingenuity.

навуковых вынаходніцтваў.

So, yes, we need to focus,

Так, нам патрэбна засяродзіцца,

yes, we need to concentrate,

так, нам патрэбна сканцэнтравацца,

but we also need to remember that

але нам таксама трэба памятаць

innovation, ingenuity, inspiration --

пра інавацыі, вынаходніцтвы, натхненне --

these things come

гэтая рэчы прыходзяць

when we broaden our field of vision

падчас таго, як мы пашыраем нашае поле бачнасці,

when we step back

калі мы робім крок назад,

when we zoom out.

калі мы прыглядаемся з адлегласці.

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

І па мне, дык лепшы шлях рабіць гэта --

by studying the universe around us. Thanks.

вывучаць сусвет вакол нас. Дзякую.

(Applause)

(Апладысменты)