The sound the universe makes | Janna Levin

196,962 views ・ 2011-03-15

TED


Pro přehrání videa dvakrát klikněte na anglické titulky níže.

Překladatel: Jan Bečka Korektor: Martin Francis Gilbert Máik
00:15
I want to ask you all to consider for a second
0
15260
3000
Chtěla bych, abyste se na chvilku všichni zamysleli
00:18
the very simple fact
1
18260
2000
nad prostou skutečností,
00:20
that, by far,
2
20260
2000
že, alespoň doposud,
00:22
most of what we know about the universe
3
22260
2000
nám většinu toho, co víme o vesmíru,
00:24
comes to us from light.
4
24260
2000
přineslo světlo.
00:26
We can stand on the Earth and look up at the night sky
5
26260
3000
Můžeme stát na Zemi a vzhlédnout k noční obloze
00:29
and see stars with our bare eyes.
6
29260
3000
a vidět hvězdy pouhýma očima.
00:32
The Sun burns our peripheral vision.
7
32260
2000
Slunce září v našem periferním vidění,
00:34
We see light reflected off the Moon.
8
34260
3000
vidíme světlo odrážející se od Měsíce,
00:37
And in the time since Galileo pointed that rudimentary telescope
9
37260
4000
a od chvíle, kdy Galileo zamířil svůj primitivní dalekohled
00:41
at the celestial bodies,
10
41260
3000
na nebeská tělesa,
00:44
the known universe has come to us through light,
11
44260
3000
nám světlo přinášelo známý vesmír,
00:47
across vast eras in cosmic history.
12
47260
3000
napříč celými věky vesmírné historie.
00:50
And with all of our modern telescopes,
13
50260
3000
S našimi moderními dalekohledy
00:53
we've been able to collect
14
53260
2000
jsme byli schopni natočit
00:55
this stunning silent movie of the universe --
15
55260
3000
tenhle úžasný němý filmový snímek vesmíru -
00:58
these series of snapshots
16
58260
3000
tyto série obrázků,
01:01
that go all the way back to the Big Bang.
17
61260
3000
které sahají zpět až do doby velkého třesku.
01:04
And yet, the universe is not a silent movie
18
64260
3000
Vesmír však není němým filmem,
01:07
because the universe isn't silent.
19
67260
2000
protože ve vesmíru nepanuje ticho.
01:09
I'd like to convince you
20
69260
2000
Chtěla bych vás přesvědčit o tom,
01:11
that the universe has a soundtrack
21
71260
2000
že vesmír má svůj zvukový doprovod,
01:13
and that soundtrack is played on space itself,
22
73260
4000
který je přehráván na kosmickém prostoru samotném.
01:17
because space can wobble like a drum.
23
77260
3000
Kosmický prostor se totiž může chvět jako buben.
01:20
It can ring out a kind of recording
24
80260
3000
Může vysílat jakousi zvukovou nahrávku
01:23
throughout the universe
25
83260
2000
napříč vesmírem
01:25
of some of the most dramatic events as they unfold.
26
85260
3000
zachycující průběh některých nejdramatičtějších událostí.
01:28
Now we'd like to be able to add
27
88260
3000
Chtěli bychom být schopni přidat
01:31
to a kind of glorious visual composition
28
91260
3000
k té úžasné obrazové expozici
01:34
that we have of the universe --
29
94260
2000
vesmíru, kterou máme,
01:36
a sonic composition.
30
96260
2000
i expozici akustickou.
01:38
And while we've never heard the sounds from space,
31
98260
4000
A třebaže jsme doposud zvuky z kosmického prostoru nikdy neslyšeli,
01:42
we really should, in the next few years,
32
102260
3000
během několika příštích let bychom určitě měli
01:45
start to turn up the volume on what's going on out there.
33
105260
2000
slyšet hlasitěji, co se tam venku děje.
01:47
So in this ambition
34
107260
2000
S tímto cílem
01:49
to capture songs from the universe,
35
109260
3000
zachytit melodie vesmíru
01:52
we turn our focus
36
112260
2000
obracíme tedy svoji pozornost
01:54
to black holes and the promise they have,
37
114260
2000
k černým dírám a k příslibu, který znamenají,
01:56
because black holes can bang on space-time
38
116260
3000
protože černé díry dokážou bubnovat na časoprostor
01:59
like mallets on a drum
39
119260
2000
jako paličky na buben
02:01
and have a very characteristic song,
40
121260
2000
a vyluzují velice zvláštní melodii.
02:03
which I'd like to play for you -- some of our predictions
41
123260
3000
Chtěla bych vám pustit některé naše odhady toho,
02:06
for what that song will be like.
42
126260
2000
čemu se ta melodie bude podobat.
02:08
Now black holes are dark against a dark sky.
43
128260
3000
Černé díry jsou na pozadí tmavé oblohy tmavé.
02:11
We can't see them directly.
44
131260
2000
Nemůžeme je vidět přímo.
02:13
They're not brought to us with light, at least not directly.
45
133260
3000
Světlo nám je neukáže, alespoň ne přímo.
02:16
We can see them indirectly,
46
136260
2000
Můžeme je vidět nepřímo,
02:18
because black holes wreak havoc on their environment.
47
138260
3000
protože černé díry pustoší okolní prostředí.
02:21
They destroy stars around them.
48
141260
2000
Ničí hvězdy kolem sebe.
02:23
They churn up debris in their surroundings.
49
143260
3000
Víří vesmírný odpad v okolním prostoru.
02:26
But they won't come to us directly through light.
50
146260
2000
Prostřednictvím světla je ale přímo neuvidíme.
02:28
We might one day see a shadow
51
148260
2000
Možná jednoho dne zahlédneme stín,
02:30
a black hole can cast on a very bright background,
52
150260
3000
který může černá díra vrhat na velice jasném pozadí,
02:33
but we haven't yet.
53
153260
2000
ale zatím se tak nestalo.
02:35
And yet black holes may be heard
54
155260
2000
Černé díry je nicméně slyšet,
02:37
even if they're not seen,
55
157260
2000
i když je není vidět,
02:39
and that's because they bang on space-time like a drum.
56
159260
4000
protože bubnují na časoprostor jako na buben.
02:43
Now we owe the idea that space can ring like a drum
57
163260
3000
Za myšlenku, že kosmický prostor může zvučet jako buben,
02:46
to Albert Einstein -- to whom we owe so much.
58
166260
3000
vděčíme Albertu Einsteinovi, kterému vůbec vděčíme za tolik.
02:49
Einstein realized that if space were empty,
59
169260
2000
Einstein si uvědomil, že kdyby kosmický prostor byl prázdný,
02:51
if the universe were empty,
60
171260
2000
kdyby vesmír byl prázdný,
02:53
it would be like this picture,
61
173260
3000
vypadal by jako tenhle obrázek,
02:56
except for maybe without the helpful grid drawn on it.
62
176260
3000
jen by tam asi chyběla ta užitečná mřížka, která je tady nakreslená.
02:59
But if we were freely falling through the space,
63
179260
3000
Kdybychom volně padali kosmickým prostorem,
03:02
even without this helpful grid,
64
182260
2000
tak bychom i bez té užitečné mřížky
03:04
we might be able to paint it ourselves,
65
184260
2000
možná dokázali sami ten obrázek nakreslit,
03:06
because we would notice that we traveled along straight lines,
66
186260
3000
protože bychom zjistili, že se pohybujeme v přímce,
03:09
undeflected straight paths
67
189260
2000
v přímém směru bez odchylek
03:11
through the universe.
68
191260
2000
napříč vesmírem.
03:13
Einstein also realized --
69
193260
2000
Einstein si rovněž uvědomil -
03:15
and this is the real meat of the matter --
70
195260
2000
a to je podstata celého problému -
03:17
that if you put energy or mass in the universe,
71
197260
3000
že pokud do vesmíru vložíte energii nebo hmotu,
03:20
it would curve space,
72
200260
2000
kosmický prostor se zakřiví.
03:22
and a freely falling object
73
202260
2000
Předmět ve volném pádu
03:24
would pass by, let's say, the Sun
74
204260
2000
poletí například kolem slunce
03:26
and it would be deflected
75
206260
2000
a trajektorie jeho letu se odchýlí
03:28
along the natural curves in the space.
76
208260
2000
podél přirozeného zakřivení kosmického prostoru.
03:30
It was Einstein's great general theory of relativity.
77
210260
4000
To byla Einsteinova slavná obecná teorie relativity.
03:34
Now even light will be bent by those paths.
78
214260
3000
Dokonce i světlo se ohýbá podél těchto linií.
03:37
And you can be bent so much
79
217260
2000
A můžete se ohnout natolik,
03:39
that you're caught in orbit around the Sun,
80
219260
2000
že uvíznete na oběžné dráze kolem Slunce,
03:41
as the Earth is, or the Moon around the Earth.
81
221260
2000
jak je tomu v případě Země, nebo jako Měsíc obíhá Zemi.
03:43
These are the natural curves in space.
82
223260
3000
To jsou přirozená zakřivení kosmického prostoru.
03:46
What Einstein did not realize
83
226260
2000
Einstein si však neuvědomil skutečnost,
03:48
was that, if you took our Sun
84
228260
2000
že kdybyste vzali naše Slunce
03:50
and you crushed it down to six kilometers --
85
230260
3000
a zhustili ho do šesti kilometrů -
03:53
so you took a million times the mass of the Earth
86
233260
3000
kdybyste vzali milionkrát větší hmotu, než má Země,
03:56
and you crushed it to six kilometers across,
87
236260
3000
a zhustili ji do průměru šesti kilometrů,
03:59
you would make a black hole,
88
239260
2000
vytvořili byste černou díru,
04:01
an object so dense
89
241260
2000
objekt, který má takovou hustotu,
04:03
that if light veered too close, it would never escape --
90
243260
3000
že když se k němu světlo dostane příliš blízko, už nikdy neunikne -
04:06
a dark shadow against the universe.
91
246260
3000
temný stín na pozadí vesmíru.
04:09
It wasn't Einstein who realized this,
92
249260
2000
Nebyl to Einsteinův objev,
04:11
it was Karl Schwarzschild
93
251260
2000
přišel na to Karl Schwarzchild,
04:13
who was a German Jew in World War I --
94
253260
2000
německý Žid za první světové války -
04:15
joined the German army already an accomplished scientist,
95
255260
3000
vstoupil do německé armády už jako úspěšný vědec
04:18
working on the Russian front.
96
258260
3000
a působil na ruské frontě.
04:21
I like to imagine Schwarzschild in the war in the trenches
97
261260
3000
Ráda si představuji Schwarzchilda za války v zákopech,
04:24
calculating ballistic trajectories for cannon fire,
98
264260
4000
jak propočítává balistické křivky pro dělostřeleckou palbu,
04:28
and then, in between,
99
268260
2000
a pak, v přestávkách mezi tím,
04:30
calculating Einstein's equations --
100
270260
2000
počítá Einsteinovy rovnice -
04:32
as you do in the trenches.
101
272260
2000
a všechno tohle v zákopech.
04:34
And he was reading Einstein's recently published
102
274260
2000
Četl krátce předtím vydanou Einsteinovu
04:36
general theory of relativity,
103
276260
2000
obecnou teorii relativity
04:38
and he was thrilled by this theory.
104
278260
2000
a byl touto teorií nadšen.
04:40
And he quickly surmised
105
280260
2000
Velice rychle přišel
04:42
an exact mathematical solution
106
282260
2000
na přesné matematické řešení,
04:44
that described something very extraordinary:
107
284260
2000
které popisovalo velmi zvláštní jev:
04:46
curves so strong
108
286260
2000
zakřivení tak silná,
04:48
that space would rain down into them,
109
288260
3000
že bych do nich kosmický prostor stekl,
04:51
space itself would curve like a waterfall
110
291260
2000
kosmický prostor sám by se zakřivil jako vodopád
04:53
flowing down the throat of a hole.
111
293260
2000
a proudil by otvorem do díry.
04:55
And even light could not escape this current.
112
295260
3000
Dokonce ani světlo by nedokázalo tomuto proudu uniknout.
04:58
Light would be dragged down the hole
113
298260
2000
Bylo by staženo dolů do díry stejně
05:00
as everything else would be,
114
300260
2000
jako všechno ostatní
05:02
and all that would be left would be a shadow.
115
302260
2000
a zbyl by zde pouhý stín.
05:04
Now he wrote to Einstein,
116
304260
2000
Napsal tedy Einsteinovi
05:06
and he said, "As you will see,
117
306260
2000
a řekl: "Jak vidíte,
05:08
the war has been kind to me enough.
118
308260
3000
válka se ke mně zachovala dostatečně milosrdně,
05:11
Despite the heavy gunfire,
119
311260
3000
i přes silnou palbu.
05:14
I've been able to get away from it all
120
314260
2000
Dokázal jsem se od toho všeho tady odpoutat
05:16
and walk through the land of your ideas."
121
316260
3000
a procházet se zemí vašich nápadů."
05:19
And Einstein was very impressed with his exact solution,
122
319260
3000
Na Einsteina velice silně zapůsobilo jeho přesné řešení
05:22
and I should hope also the dedication of the scientist.
123
322260
3000
a doufám, že i obětavost tohoto vědce.
05:25
This is the hardworking scientist under harsh conditions.
124
325260
3000
Byl to skutečně vědec, který pilně pracoval v obtížných podmínkách.
05:28
And he took Schwarzschild's idea
125
328260
2000
Einstein pak Schwarzchildovu tezi přinesl
05:30
to the Prussian Academy of Sciences the next week.
126
330260
3000
následující týden na Pruskou akademii věd.
05:33
But Einstein always thought black holes were a mathematical oddity.
127
333260
3000
Einstein se však vždy domníval, že černé díry jsou matematická úchylka.
05:36
He did not believe they existed in nature.
128
336260
3000
Nevěřil, že v přírodě existují.
05:39
He thought nature would protect us from their formation.
129
339260
3000
Domníval se, že příroda by nás ochránila před jejich vytvořením.
05:42
It was decades
130
342260
2000
Trvalo desetiletí,
05:44
before the term "black hole" was coined
131
344260
2000
než se objevil název černá díra
05:46
and people realized
132
346260
2000
a než si lidé uvědomili,
05:48
that black holes are real astrophysical objects --
133
348260
2000
že černé díry jsou skutečnými astrofyzickými objekty -
05:50
in fact they're the death state
134
350260
2000
že jsou vlastně smrtelným stádiem
05:52
of very massive stars
135
352260
2000
velice masivních hvězd,
05:54
that collapse catastrophically
136
354260
2000
které se katastrofálně zhroutily
05:56
at the end of their lifetime.
137
356260
2000
na konci svého života.
05:58
Now our Sun will not collapse to a black hole.
138
358260
2000
Naše Slunce se do černé díry nezhroutí.
06:00
It's actually not massive enough.
139
360260
2000
Není na to dostatečně masivní.
06:02
But if we did a little thought experiment --
140
362260
2000
Pokud bychom ale udělali takový imaginární pokus -
06:04
as Einstein was very fond of doing --
141
364260
2000
což Einstein dělal velice rád -
06:06
we could imagine
142
366260
2000
mohli bychom si představit,
06:08
putting the Sun crushed down to six kilometers,
143
368260
3000
že se Slunce zhustí do průměru šesti kilometrů,
06:11
and putting a tiny little Earth around it in orbit,
144
371260
3000
a že se na jeho oběžné dráze bude pohybovat maličká Země,
06:14
maybe 30 kilometers
145
374260
2000
možná takových třicet kilometrů
06:16
outside of the black-hole sun.
146
376260
3000
od slunce, které je černou dírou.
06:19
And it would be self-illuminated,
147
379260
2000
A tato Země se bude sama osvětlovat,
06:21
because now the Sun's gone, we have no other source of light --
148
381260
2000
protože když zmizí Slunce, nebude zde žádný další zdroj světla -
06:23
so let's make our little Earth self-illuminated.
149
383260
3000
nechme tedy naši malou Zemi, ať se osvětluje sama.
06:26
And you would realize you could put the Earth in a happy orbit
150
386260
2000
Uvědomili byste si, že by jste mohli umístit Zemi na bezpečnou oběžnou dráhu
06:28
even 30 km
151
388260
2000
pouhých třicet kilometrů
06:30
outside of this crushed black hole.
152
390260
3000
od této zhuštěné černé díry.
06:33
This crushed black hole
153
393260
2000
Tahle zhuštěná černá díra
06:35
actually would fit inside Manhattan, more or less.
154
395260
2000
by se vlastně rozlohou víceméně vešla na Manhattan.
06:37
It might spill off into the Hudson a little bit
155
397260
2000
Možná by se trošku přelila do řeky Hudson,
06:39
before it destroyed the Earth.
156
399260
2000
než by zničila Zemi.
06:41
But basically that's what we're talking about.
157
401260
2000
O tomhle tedy ale v zásadě mluvíme.
06:43
We're talking about an object that you could crush down
158
403260
2000
Hovoříme o objektu, který byste mohli zhustit
06:45
to half the square area of Manhattan.
159
405260
2000
na poloviční velikost rozlohy Manhattanu.
06:47
So we move this Earth very close --
160
407260
2000
Posuneme tedy naši Zemi velmi blízko -
06:49
30 kilometers outside --
161
409260
2000
do vzdálenosti třicet kilometrů -
06:51
and we notice it's perfectly fine orbiting around the black hole.
162
411260
3000
a povšimneme si, že naprosto bezpečně obíhá černou díru.
06:54
There's a sort of myth
163
414260
2000
Existuje takový mýtus,
06:56
that black holes devour everything in the universe,
164
416260
2000
že černé díry pohlcují všechno ve vesmíru,
06:58
but you actually have to get very close to fall in.
165
418260
3000
ale ve skutečnosti musíte být velice blízko, abyste do nich spadli.
07:01
But what's very impressive is that, from our vantage point,
166
421260
3000
Nesmírně zajímavé je nicméně to, že z našeho úhlu pohledu
07:04
we can always see the Earth.
167
424260
2000
můžeme vždy vidět Zemi.
07:06
It cannot hide behind the black hole.
168
426260
2000
Nemůže se za černou dírou skrýt.
07:08
The light from the Earth, some of it falls in,
169
428260
2000
Část světla ze Země do ní spadne,
07:10
but some of it gets lensed around and brought back to us.
170
430260
3000
ale část se odrazí kolem ní a vrátí se k nám.
07:13
So you can't hide anything behind a black hole.
171
433260
2000
Za černou dírou tedy nemůžete nic ukrýt.
07:15
If this were Battlestar Galactica
172
435260
2000
Pokud by to bylo v seriálu Battlestar Galactica [Hrdinové z galaxií]
07:17
and you're fighting the Cylons,
173
437260
2000
a bojovali byste proti Cylonům,
07:19
don't hide behind the black hole.
174
439260
2000
tak se neschovávejte za černou dírou.
07:21
They can see you.
175
441260
3000
Viděli by vás.
07:24
Now, our Sun will not collapse to a black hole --
176
444260
2000
Naše Slunce se tedy do černé díry nezhroutí -
07:26
it's not massive enough --
177
446260
2000
není na to dost masivní.
07:28
but there are tens of thousands of black holes in our galaxy.
178
448260
4000
V naší galaxií je jsou ale desítky tisíc černých děr.
07:32
And if one were to eclipse the Milky Way,
179
452260
3000
Pokud bychom zatměli Mléčnou dráhu,
07:35
this is what it would look like.
180
455260
2000
vypadala by takhle.
07:37
We would see a shadow of that black hole
181
457260
3000
Viděli bychom stín té černé díry
07:40
against the hundred billion stars
182
460260
2000
na pozadí stovky miliard hvězd
07:42
in the Milky Way Galaxy and its luminous dust lanes.
183
462260
3000
v Mléčné dráze a jejích svítících prachových stop.
07:45
And if we were to fall towards this black hole,
184
465260
3000
Kdybychom padali směrem k této černé díře,
07:48
we would see all of that light lensed around it,
185
468260
3000
viděli bychom, jak se kolem ní odráží všechno to světlo,
07:51
and we could even start to cross into that shadow
186
471260
3000
a mohli bychom dokonce začít přecházet do toho stínu
07:54
and really not notice that anything dramatic had happened.
187
474260
3000
a vlastně si ani nevšimnout, že se něco zásadního děje.
07:57
It would be bad if we tried to fire our rockets and get out of there
188
477260
3000
Kdybychom nahodili motory a snažili se odtamtud dostat, dopadlo by to špatně,
08:00
because we couldn't,
189
480260
2000
protože by se nám to nepovedlo,
08:02
anymore than light can escape.
190
482260
2000
stejně jako nedokáže uniknout světlo.
08:04
But even though the black hole is dark from the outside,
191
484260
3000
Třebaže je ale černá díra zvenku tmavá,
08:07
it's not dark on the inside,
192
487260
2000
není tmavá uvnitř,
08:09
because all of the light from the galaxy can fall in behind us.
193
489260
3000
protože všechno světlo z galaxie do ní může spadnout za námi.
08:12
And even though, due to a relativistic effect known as time dilation,
194
492260
4000
A i když by relativizující úkaz známý jako dilatace času způsobil,
08:16
our clocks would seem to slow down
195
496260
3000
že by se naše hodiny zdánlivě zpomalily
08:19
relative to galactic time,
196
499260
3000
ve srovnání s galaktickým časem,
08:22
it would look as though the evolution of the galaxy
197
502260
3000
pořád by se zdálo, že vývoj celé galaxie
08:25
had been sped up and shot at us,
198
505260
2000
byl zrychlen a vystřelen přímo proti nám
08:27
right before we were crushed to death by the black hole.
199
507260
3000
těsně předtím, než by nás černá díra rozdrtila.
08:30
It would be like a near-death experience
200
510260
2000
Byla by to podobná zkušenost jako zdánlivá smrt,
08:32
where you see the light at the end of the tunnel,
201
512260
2000
kdy vidíte světlo na konci tunelu,
08:34
but it's a total death experience.
202
514260
2000
ale tohle je zkušenost definitivní smrti.
08:36
(Laughter)
203
516260
2000
(Smích)
08:38
And there's no way of telling anybody
204
518260
2000
A není možné nikomu říci
08:40
about the light at the end of the tunnel.
205
520260
2000
o tom světle na konci tunelu.
08:42
Now we've never seen a shadow like this of a black hole,
206
522260
3000
Nikdy předtím jsme sice podobný stín černé díry neviděli,
08:45
but black holes can be heard,
207
525260
2000
ale černé díry je nicméně možné slyšet,
08:47
even if they're not seen.
208
527260
2000
i když je není vidět.
08:49
Imagine now taking an astrophysically realistic situation --
209
529260
4000
Představte si nyní situaci, která je z astrofyzického hlediska reálná -
08:53
imagine two black holes that have lived a long life together.
210
533260
3000
představte si dvě černé díry, které prožily dlouhý společný život.
08:56
Maybe they started as stars
211
536260
2000
Možná byly na počátku hvězdami
08:58
and collapsed to two black holes --
212
538260
2000
a zhroutily se do dvou černých děr,
09:00
each one 10 times the mass of the Sun.
213
540260
3000
z nich každá má desetkrát větší hmotu než Slunce.
09:03
So now we're going to crush them down to 60 kilometers across.
214
543260
3000
Zhustíme je tedy do průměru šedesáti kilometrů.
09:06
They can be spinning
215
546260
2000
Budou se možná otáčet
09:08
hundreds of times a second.
216
548260
2000
několiksetkrát za vteřinu.
09:10
At the end of their lives,
217
550260
2000
Na konci svého života
09:12
they're going around each other very near the speed of light.
218
552260
3000
se budou navzájem obíhat takřka světelnou rychlostí.
09:15
So they're crossing thousands of kilometers
219
555260
2000
Urazí tedy vzdálenost tisíců kilometrů
09:17
in a fraction of a second,
220
557260
2000
ve zlomku vteřiny.
09:19
and as they do so, they not only curve space,
221
559260
2000
Když se takto přemísťují, tak nejen zakřivují kosmický prostor,
09:21
but they leave behind in their wake
222
561260
2000
ale rovněž za sebou zanechávají
09:23
a ringing of space,
223
563260
2000
zvučící prostor,
09:25
an actual wave on space-time.
224
565260
2000
skutečnou vlnu na časoprostoru.
09:27
Space squeezes and stretches
225
567260
2000
Kosmický prostor se smršťuje a roztahuje,
09:29
as it emanates out from these black holes
226
569260
2000
když vychází z těchto černých děr
09:31
banging on the universe.
227
571260
2000
bubnujících na vesmír.
09:33
And they travel out into the cosmos
228
573260
2000
Cestují vesmírem
09:35
at the speed of light.
229
575260
2000
rychlostí světla.
09:37
This computer simulation
230
577260
2000
Tato počítačová simulace
09:39
is due to a relativity group at NASA Goddard.
231
579260
3000
je výsledkem práce skupiny zabývající se relativitou v laboratoři NASA Goddard.
09:42
It took almost 30 years for anyone in the world to crack this problem.
232
582260
3000
Trvalo téměř třicet let, než kdokoli na světě dokázal tento problém vyřešit.
09:45
This was one of the groups.
233
585260
2000
Snažila se o to i tato skupina.
09:47
It shows two black holes in orbit around each other,
234
587260
2000
Vidíme zde dvě černé díry, které se navzájem obíhají,
09:49
again, with these helpfully painted curves.
235
589260
2000
a zase jsou tady ta šikovně zakreslená zakřivení.
09:51
And if you can see -- it's kind of faint --
236
591260
3000
A pokud to vidíte - je to dost slabě vidět -
09:54
but if you can see the red waves emanating out,
237
594260
3000
ale pokud tam vidíte vyzařovat červené vlny,
09:57
those are the gravitational waves.
238
597260
2000
tak to jsou gravitační vlny.
09:59
They're literally the sounds of space ringing,
239
599260
3000
Jsou to skutečné zvuky záchvěvů kosmického prostoru
10:02
and they will travel out from these black holes at the speed of light
240
602260
2000
a budou vycházet z těchto černých děr rychlostí světla,
10:04
as they ring down and coalesce
241
604260
3000
postupně utichat a spojovat se
10:07
to one spinning, quiet black hole
242
607260
2000
do jedné rotující, tiché černé díry
10:09
at the end of the day.
243
609260
2000
v závěrečné fázi.
10:11
If you were standing near enough,
244
611260
2000
Kdybyste stáli dostatečně blízko,
10:13
your ear would resonate
245
613260
2000
ve vašich uších by rezonovalo
10:15
with the squeezing and stretching of space.
246
615260
2000
smršťování a roztahování kosmického prostoru.
10:17
You would literally hear the sound.
247
617260
2000
Skutečně byste slyšeli ten zvuk.
10:19
Now of course, your head would be squeezed and stretched unhelpfully,
248
619260
4000
Samozřejmě by se nepříjemně smršťovala a roztahovala i vaše hlava,
10:23
so you might have trouble understanding what's going on.
249
623260
3000
takže byste měli možná problémy pochopit, co se děje.
10:26
But I'd like to play for you
250
626260
2000
Chtěla bych Vám teď přehrát
10:28
the sound that we predict.
251
628260
2000
zvuk, který očekáváme.
10:30
This is from my group --
252
630260
2000
Tohle je od mojí skupiny -
10:32
a slightly less glamorous computer modeling.
253
632260
3000
naše počítačová simulace je o něco méně efektní.
10:35
Imagine a lighter black hole
254
635260
2000
Představte si lehčí černou díru
10:37
falling into a very heavy black hole.
255
637260
2000
padající do velice těžké černé díry.
10:39
The sound you're hearing
256
639260
2000
Zvuk, který slyšíte,
10:41
is the light black hole banging on space
257
641260
3000
je lehká černá díra bubnující na kosmický prostor
10:44
each time it gets close.
258
644260
2000
pokaždé, když se přiblíží.
10:46
If it gets far away, it's a little too quiet.
259
646260
3000
Když se vzdálí, je až moc potichu.
10:49
But it comes in like a mallet,
260
649260
2000
Ale tady se řítí jako palička
10:51
and it literally cracks space,
261
651260
2000
a doslova rozštípne kosmický prostor,
10:53
wobbling it like a drum.
262
653260
2000
když ho rozechvěje jako buben.
10:55
And we can predict what the sound will be.
263
655260
3000
Dokážeme předpovědět, co to bude za zvuk.
10:58
We know that, as it falls in,
264
658260
2000
Víme, že během svého pádu dovnitř
11:00
it gets faster and it gets louder.
265
660260
2000
stále zrychluje a je stále hlasitější.
11:02
And eventually,
266
662260
2000
A nakonec
11:04
we're going to hear the little guy just fall into the bigger guy.
267
664260
3000
uslyšíme, jak ten malý spadl do toho většího.
11:07
(Thumping)
268
667260
17000
(Bušení)
11:24
Then it's gone.
269
684260
2000
Pak to zmizí.
11:26
Now I've never heard it that loud -- it's actually more dramatic.
270
686260
2000
Nikdy jsem to neslyšela takhle nahlas - je to mnohem dramatičtější.
11:28
At home it sounds kind of anticlimactic.
271
688260
2000
Doma je to tak trošku zklamání.
11:30
It's sort of like ding, ding, ding.
272
690260
2000
Je to takové cink, cink, cink.
11:32
This is another sound from my group.
273
692260
4000
Tady je další zvuk od mojí skupiny.
11:36
No, I'm not showing you any images,
274
696260
2000
Ne, neukazuji vám žádné obrázky,
11:38
because black holes don't leave behind
275
698260
2000
protože černé díry za sebou nezanechávají
11:40
helpful trails of ink,
276
700260
2000
stopy po inkoustu, které by nám mohly pomoci,
11:42
and space is not painted,
277
702260
2000
a kosmický prostor není namalovaný,
11:44
showing you the curves.
278
704260
2000
abyste tam mohli vidět ta zakřivení.
11:46
But if you were to float by in space on a space holiday
279
706260
2000
Kdybyste ale prolétali vesmírem na vesmírných prázdninách
11:48
and you heard this,
280
708260
2000
a slyšeli jste tohle,
11:50
you want to get moving.
281
710260
2000
tak byste sebou měli hnout.
11:52
(Laughter)
282
712260
2000
(Smích)
11:54
Want to get away from the sound.
283
714260
2000
Dostat se daleko od toho zvuku.
11:56
Both black holes are moving.
284
716260
2000
Obě černé díry se pohybují.
11:58
Both black holes are getting closer together.
285
718260
3000
Obě černé díry se k sobě přibližují.
12:01
In this case, they're both wobbling quite a lot.
286
721260
3000
V tomto případě jsou obě hodně rozkmitané.
12:04
And then they're going to merge.
287
724260
2000
A pak splynou v jedno.
12:06
(Thumping)
288
726260
8000
(Bušení)
12:14
Now it's gone.
289
734260
2000
A je to pryč.
12:16
Now that chirp is very characteristic of black holes merging --
290
736260
3000
Tenhle cvrkot je velmi typický pro splývání černých děr,
12:19
that it chirps up at the end.
291
739260
3000
to zacvrlikání na konci.
12:22
Now that's our prediction
292
742260
2000
Takový je tedy náš odhad toho,
12:24
for what we'll see.
293
744260
2000
co uvidíme.
12:26
Luckily we're at this safe distance in Long Beach, California.
294
746260
2000
Naštěstí jsme v bezpečné vzdálenosti v Long Beach v Kalifornii.
12:28
And surely, somewhere in the universe
295
748260
2000
Někde ve vesmíru určitě
12:30
two black holes have merged.
296
750260
2000
splynuly dvě černé díry.
12:32
And surely, the space around us
297
752260
2000
A prostor kolem nás určitě
12:34
is ringing
298
754260
2000
zvučí
12:36
after traveling maybe a million light years, or a million years,
299
756260
3000
poté, co urazil možná milión světelných let, milión let
12:39
at the speed of light to get to us.
300
759260
3000
rychlostí světla, než se k nám dostal.
12:42
But the sound is too quiet for any of us to ever hear.
301
762260
3000
Ten zvuk je však příliš tichý na to, aby ho kdokoli z nás slyšel.
12:45
There are very industrious experiments being built on Earth --
302
765260
3000
Na Zemi jsou vyvíjeny velice užitečné experimentální projekty -
12:48
one called LIGO --
303
768260
2000
jeden se jmenuje LIGO -
12:50
which will detect deviations
304
770260
2000
které zachytí odchylky
12:52
in the squeezing and stretching of space
305
772260
3000
ve smršťování a roztahování kosmického prostoru
12:55
at less than the fraction of a nucleus of an atom
306
775260
3000
menší než zlomek atomového jádra
12:58
over four kilometers.
307
778260
2000
v oblasti o rozloze čtyř kilometrů.
13:00
It's a remarkably ambitious experiment,
308
780260
2000
Je to nesmírně ambiciózní experiment,
13:02
and it's going to be at advanced sensitivity
309
782260
2000
který dosáhne zvýšené citlivosti
13:04
within the next few years -- to pick this up.
310
784260
3000
za několik málo let - aby tyto odchylky zachytil.
13:07
There's also a mission proposed for space,
311
787260
2000
Existuje rovněž návrh kosmické mise,
13:09
which hopefully will launch in the next ten years,
312
789260
2000
která bude, doufejme, spuštěna během následujících deseti let
13:11
called LISA.
313
791260
2000
a která se jmenuje LISA.
13:13
And LISA will be able to see super-massive black holes --
314
793260
3000
LISA bude schopna vidět supermasivní černé díry -
13:16
black holes millions or billions of times
315
796260
3000
černé díry, které mají milionkrát či miliardkrát
13:19
the mass of the Sun.
316
799260
2000
větší hmotu než Slunce.
13:21
In this Hubble image, we see two galaxies.
317
801260
3000
Na tomto snímku z Hubbleova dalekohledu vidíme dvě galaxie.
13:24
They look like they're frozen in some embrace.
318
804260
3000
Zdá se, jako by ustrnuly v jakémsi vzájemném obětí.
13:27
And each one probably harbors
319
807260
2000
Obě mají pravděpodobně
13:29
a super-massive black hole at its core.
320
809260
3000
ve svém středu supermasivní černou díru.
13:32
But they're not frozen;
321
812260
2000
Nejsou však strnulé,
13:34
they're actually merging.
322
814260
2000
ve skutečnosti splývají.
13:36
These two black holes are colliding,
323
816260
2000
Tyto dvě černé díry do sebe narážejí
13:38
and they will merge over a billion-year time scale.
324
818260
3000
a v horizontu miliard let splynou.
13:41
It's beyond our human perception
325
821260
2000
Není ve schopnostech našeho lidského vnímání
13:43
to pick up a song of that duration.
326
823260
3000
zachytit tak dlouho znějící melodii.
13:46
But LISA could see the final stages
327
826260
2000
LISA však může spatřit konečné stádium
13:48
of two super-massive black holes
328
828260
2000
dvou supermasivních černých děr
13:50
earlier in the universe's history,
329
830260
2000
v uplynulé historii vesmíru,
13:52
the last 15 minutes before they fall together.
330
832260
3000
posledních patnáct minut předtím, než se do sebe zhroutily.
13:55
And it's not just black holes,
331
835260
2000
A nejsou to jen černé díry,
13:57
but it's also any big disturbance in the universe --
332
837260
3000
ale rovněž každé větší narušení pořádku ve vesmíru -
14:00
and the biggest of them all is the Big Bang.
333
840260
2000
a největší ze všech je velký třesk.
14:02
When that expression was coined, it was derisive --
334
842260
3000
Když se tento výraz poprvé objevil, měl posměšný nádech -
14:05
like, "Oh, who would believe in a Big Bang?"
335
845260
2000
něco jako: "No, kdo by věřil na velký třesk?"
14:07
But now it actually might be more technically accurate
336
847260
2000
Nyní se ale zdá, že je vlastně technicky přesnější,
14:09
because it might bang.
337
849260
2000
protože to možná byl třesk -
14:11
It might make a sound.
338
851260
2000
možná se tam ozval nějaký zvuk.
14:13
This animation from my friends at Proton Studios
339
853260
3000
Tahle animace od mých přátel z Proton Studios
14:16
shows looking at the Big Bang from the outside.
340
856260
2000
nabízí pohled na velký třesk zvenku.
14:18
We don't ever want to do that actually. We want to be inside the universe
341
858260
3000
Něco takového bychom nikdy nechtěli - chceme být uvnitř vesmíru,
14:21
because there's no such thing as standing outside the universe.
342
861260
3000
protože stát mimo vesmír nelze.
14:24
So imagine you're inside the Big Bang.
343
864260
2000
Představte si tedy, že jste uvnitř velkého třesku.
14:26
It's everywhere, it's all around you,
344
866260
2000
Je všude, všude kolem vás,
14:28
and the space is wobbling chaotically.
345
868260
2000
a celý kosmický prostor se chaoticky chvěje.
14:30
Fourteen billion years pass
346
870260
2000
Uběhne čtrnáct miliard let
14:32
and this song is still ringing all around us.
347
872260
3000
a ta melodie pořád zní všude kolem nás.
14:35
Galaxies form,
348
875260
2000
Vznikají galaxie
14:37
and generations of stars form in those galaxies,
349
877260
2000
a v nich celé generace hvězd.
14:39
and around one star,
350
879260
2000
A u jedné hvězdy,
14:41
at least one star,
351
881260
2000
minimálně jedné hvězdy,
14:43
is a habitable planet.
352
883260
2000
je obyvatelná planeta.
14:45
And here we are frantically building these experiments,
353
885260
3000
A my tady horečně vyvíjíme ty experimenty,
14:48
doing these calculations, writing these computer codes.
354
888260
2000
děláme výpočty, píšeme počítačové kódy.
14:50
Imagine a billion years ago,
355
890260
3000
Představte si, že se před miliardou let
14:53
two black holes collided.
356
893260
2000
srazily dvě černé díry.
14:55
That song has been ringing through space
357
895260
2000
Tato melodie zvučí kosmickým prostorem
14:57
for all that time.
358
897260
2000
celou dobu od té chvíle.
14:59
We weren't even here.
359
899260
2000
My jsme tu tehdy ještě ani nebyli.
15:01
It gets closer and closer --
360
901260
2000
Stále se přibližuje a přibližuje.
15:03
40,000 years ago, we're still doing cave paintings.
361
903260
2000
Před 40 000 lety jsme pořád ještě malovali po stěnách jeskyní.
15:05
It's like hurry, build your instruments.
362
905260
2000
Zní to jako: pospěšte si, vybudujte ta svá zařízení.
15:07
It's getting closer and closer, and in 20 ...
363
907260
3000
Pořád se přibližuje a přibližuje a v roce dva tisíce něco,
15:10
whatever year it will be
364
910260
2000
ať už to bude kdykoliv,
15:12
when our detectors are finally at advanced sensitivity --
365
912260
2000
kdy už naše detektory konečně dosáhnou zvýšené citlivosti -
15:14
we'll build them, we'll turn on the machines
366
914260
2000
je postavíme, zapneme přístroje
15:16
and, bang, we'll catch it -- the first song from space.
367
916260
3000
a, bum, zachytíme ji - první kosmickou melodii.
15:19
If it was the Big Bang we were going to pick up,
368
919260
2000
Kdybychom zachytili velký třesk,
15:21
it would sound like this.
369
921260
2000
znělo by to takhle.
15:23
(Static) It's a terrible sound.
370
923260
3000
(Šum) Je to strašlivý zvuk.
15:26
It's literally the definition of noise.
371
926260
2000
Je to přímo definice hluku.
15:28
It's white noise; it's such a chaotic ringing.
372
928260
2000
Je to bílý šum, je to takové chaotické drnčení.
15:30
But it's around us everywhere, presumably,
373
930260
3000
Nejspíš je ale všude kolem nás,
15:33
if it hasn't been wiped out
374
933260
2000
pokud již nebylo přehlušeno
15:35
by some other process in the universe.
375
935260
2000
nějakým jiným vesmírným dějem.
15:37
And if we pick it up, it will be music to our ears
376
937260
3000
Pokud bychom jej zachytili, byla by to hudba pro naše uši,
15:40
because it will be the quiet echo
377
940260
2000
protože by to byla tichá ozvěna
15:42
of that moment of our creation,
378
942260
2000
okamžiku našeho stvoření,
15:44
of our observable universe.
379
944260
2000
stvoření našeho pozorovatelného vesmíru.
15:46
So within the next few years,
380
946260
2000
Během příštích několika let
15:48
we'll be able to turn up the soundtrack a little bit,
381
948260
3000
ten zvukový doprovod budeme schopni trošku vylepšit,
15:51
render the universe in audio.
382
951260
3000
nabídnout zvukovou nahrávku vesmíru.
15:54
But if we detect those earliest moments,
383
954260
3000
Pokud však zachytíme ty nejstarší okamžiky,
15:57
it'll bring us that much closer
384
957260
2000
přiblížíme se tak mnohem více
15:59
to an understanding of the Big Bang,
385
959260
2000
porozumění velkému třesku,
16:01
which brings us that much closer
386
961260
3000
čímž se dostaneme mnohem blíže k tomu,
16:04
to asking some of the hardest, most elusive, questions.
387
964260
3000
abychom si položili některé z vůbec nejtěžších, nejhůře uchopitelných otázek.
16:07
If we run the movie of our universe backwards,
388
967260
3000
Kdybychom si pustili film o našem vesmíru pozpátku,
16:10
we know that there was a Big Bang in our past,
389
970260
3000
víme, že se v naší minulosti odehrál velký třesk,
16:13
and we might even hear the cacophonous sound of it,
390
973260
4000
a možná uslyšíme i jeho ohlušující zvuk,
16:17
but was our Big Bang the only Big Bang?
391
977260
2000
byl však náš velký třesk jediným velkým třeskem?
16:19
I mean we have to ask, has it happened before?
392
979260
3000
Musíme se ptát, jestli se něco podobného stalo už předtím.
16:22
Will it happen again?
393
982260
2000
Stane se to znovu?
16:24
I mean, in the spirit of rising to TED's challenge
394
984260
3000
V duchu výzvy, kterou nám ukládá TED,
16:27
to reignite wonder,
395
987260
2000
abychom znovu probudili svoji zvědavost,
16:29
we can ask questions, at least for this last minute,
396
989260
3000
si můžeme pokládat otázky, minimálně během téhle poslední minuty,
16:32
that honestly might evade us forever.
397
992260
2000
na něž, upřímně řečeno, možná nikdy nenalezneme odpověď.
16:34
But we have to ask:
398
994260
2000
Ale musíme se ptát.
16:36
Is it possible that our universe
399
996260
2000
Je možné, že náš vesmír
16:38
is just a plume off of some greater history?
400
998260
3000
je jen ozdobným přívěškem nějakého delšího dějinného příběhu?
16:41
Or, is it possible that we're just a branch off of a multiverse --
401
1001260
4000
Nebo, je možné, že jsme jen jednou z rovin mnohovesmíru -
16:45
each branch with its own Big Bang in its past --
402
1005260
4000
každá rovina má ve své minulosti svůj vlastní velký třesk -
16:49
maybe some of them with black holes playing drums,
403
1009260
2000
někde černé díry bubnují na bubny,
16:51
maybe some without --
404
1011260
2000
a někde ne -
16:53
maybe some with sentient life, and maybe some without --
405
1013260
3000
někde možná existuje vědomý život, a někde ne -
16:56
not in our past, not in our future,
406
1016260
2000
ani v naší minulosti, ani v naší budoucnosti,
16:58
but somehow fundamentally connected to us?
407
1018260
3000
ale přesto v zásadě nějak propojené s námi?
17:01
So we have to wonder, if there is a multiverse,
408
1021260
2000
Pokud existuje mnohovesmír, tak se musíme ptát,
17:03
in some other patch of that multiverse,
409
1023260
2000
zda jsou v jiné části tohoto mnohovesmíru
17:05
are there creatures?
410
1025260
2000
také bytosti?
17:07
Here's my multiverse creatures.
411
1027260
2000
Tady jsou moje mnohovesmírné bytosti.
17:09
Are there other creatures in the multiverse,
412
1029260
2000
Existují v mnohovesmíru jiné bytosti,
17:11
wondering about us
413
1031260
2000
které přemýšlejí o nás
17:13
and wondering about their own origins?
414
1033260
3000
a o svém vlastním původu?
17:16
And if they are,
415
1036260
2000
Pokud ano,
17:18
I can imagine them as we are,
416
1038260
3000
dokáži si je představit jako nás,
17:21
calculating, writing computer code,
417
1041260
2000
jak počítají, píší počítačové kódy,
17:23
building instruments,
418
1043260
2000
budují zařízení,
17:25
trying to detect that faintest sound
419
1045260
3000
snaží se zachytit ten nejslabší zvuk
17:28
of their origins
420
1048260
2000
vypovídající o jejich původu
17:30
and wondering who else is out there.
421
1050260
2000
a přemýšlejí o tom, kdo tu kromě nich ještě je.
17:32
Thank you. Thank you.
422
1052260
3000
Děkuji vám. Děkuji vám.
17:35
(Applause)
423
1055260
2000
(Potlesk)
O tomto webu

Tato stránka vám představí videa na YouTube, která jsou užitečná pro výuku angličtiny. Uvidíte lekce angličtiny vedené špičkovými učiteli z celého světa. Dvojklikem na anglické titulky zobrazené na každé stránce s videem si video přehrajete přímo odtud. Titulky se posouvají synchronizovaně s přehráváním videa. Pokud máte nějaké připomínky nebo požadavky, kontaktujte nás prosím pomocí tohoto kontaktního formuláře.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7