Andrew Connolly: What's the next window into our universe?

Andrew Connolly: Was ist das nächste Fenster in unser Universum?

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2014-09-16 ・ TED


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Andrew Connolly: What's the next window into our universe?

Andrew Connolly: Was ist das nächste Fenster in unser Universum?

84,386 views ・ 2014-09-16

TED


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Übersetzung: Konstantin Weil Lektorat: Kai Rasmus Nissen
Im Jahr 1781 bemerkte ein englischer Komponist,
00:13
So in 1781, an English composer,
0
13119
3471
00:16
technologist and astronomer called William Herschel
1
16590
3139
Techniker und Astronom namens William Herschel
00:19
noticed an object on the sky that
2
19729
1743
ein Objekt am Himmel,
00:21
didn't quite move the way the rest of the stars did.
3
21472
2868
das sich etwas anders bewegte als die übrigen Sterne.
00:24
And Herschel's recognition that something was different,
4
24340
3094
Und Herschels Erkenntnis, dass etwas anders war,
00:27
that something wasn't quite right,
5
27434
1867
dass etwas nicht ganz stimmte,
00:29
was the discovery of a planet,
6
29301
1822
war die Entdeckung eines Planeten,
00:31
the planet Uranus,
7
31123
2077
des Planeten Uranus.
00:33
a name that has entertained
8
33200
1355
Ein Name, der zahllose Generationen von Kindern amüsiert hat,
00:34
countless generations of children,
9
34555
3160
00:37
but a planet that overnight
10
37715
2335
aber ein Planet, der über Nacht
00:40
doubled the size of our known solar system.
11
40050
2616
die Größe des uns bekannten Sonnensystems verdoppelte.
00:42
Just last month, NASA announced the discovery
12
42666
1855
Gerade letzten Monat gab die NASA
00:44
of 517 new planets
13
44521
2329
die Entdeckung von 517 neuen Planeten bekannt,
00:46
in orbit around nearby stars,
14
46850
2126
die nahe gelegene Sterne umkreisen,
00:48
almost doubling overnight the number of planets
15
48976
2251
was die Anzahl der bekannten Planeten
00:51
we know about within our galaxy.
16
51227
2598
in unserer Galaxie über Nacht fast verdoppelte.
00:53
So astronomy is constantly being transformed by this
17
53825
2632
Die Fähigkeit Daten zu sammeln
00:56
capacity to collect data,
18
56457
2138
verändert die Astronomie kontinuierlich
00:58
and with data almost doubling every year,
19
58595
2545
und mit sich jährlich verdoppelnden Datenmengen
01:01
within the next two decades, me may even
20
61140
1808
könnten wir innerhalb der nächsten zwei Jahrzehnte
01:02
reach the point for the first time in history
21
62948
2318
zum ersten Mal in der Geschichte
01:05
where we've discovered the majority of the galaxies
22
65266
2854
den Punkt erreichen, an dem wir die Mehrheit der Galaxien
01:08
within the universe.
23
68120
1724
im Universum entdeckt haben.
01:09
But as we enter this era of big data,
24
69844
2284
Aber mit dem Beginn dieser Ära der "Datenflut"
01:12
what we're beginning to find is there's a difference
25
72128
1980
merken wir, dass es einen Unterschied gibt,
01:14
between more data being just better
26
74108
3161
ob mehr Daten einfach besser
01:17
and more data being different,
27
77269
1980
oder ob sie auch anders sind
01:19
capable of changing the questions we want to ask,
28
79249
2891
und unsere Fragen verändern können.
01:22
and this difference is not about how much data we collect,
29
82140
3320
Dabei geht es nicht darum, wie viele Daten wir sammeln,
01:25
it's whether those data open new windows
30
85460
1689
sondern ob diese Daten neue Fenster
01:27
into our universe,
31
87149
1378
zu unserem Universum öffnen,
01:28
whether they change the way we view the sky.
32
88527
2885
ob sie die Art, wie wir unseren Himmel betrachten, verändern.
01:31
So what is the next window into our universe?
33
91412
3439
Also was ist das nächste Fenster zu unserem Universum?
01:34
What is the next chapter for astronomy?
34
94851
2791
Was ist das nächste Kapitel der Astronomie?
01:37
Well, I'm going to show you some of the tools and the technologies
35
97642
2655
Ich werde Ihnen einige Werkzeuge und Technologien zeigen,
01:40
that we're going to develop over the next decade,
36
100297
2564
die wir in den nächsten zehn Jahren entwickeln werden
01:42
and how these technologies,
37
102861
1473
und wie diese Technologien,
01:44
together with the smart use of data,
38
104334
1868
gepaart mit geschickter Datennutzung,
01:46
may once again transform astronomy
39
106202
2970
einmal mehr die Astronomie verändern könnten,
01:49
by opening up a window into our universe,
40
109172
2047
indem sie ein Fenster in unser Universum öffnen,
01:51
the window of time.
41
111219
1781
das Fenster der Zeit.
01:53
Why time? Well, time is about origins,
42
113000
2584
Wieso Zeit? Weil Zeit von Anfängen
01:55
and it's about evolution.
43
115584
1890
und von Evolution handelt;
01:57
The origins of our solar system,
44
117474
1496
von der Entstehung des Sonnensystems;
01:58
how our solar system came into being,
45
118970
2204
wie unser Sonnensystem zustande kam;
02:01
is it unusual or special in any way?
46
121174
3409
ist es ungewöhnlich oder auf irgendeine Art besonders?
02:04
About the evolution of our universe.
47
124583
1991
Von der Evolution unseres Universums.
02:06
Why our universe is continuing to expand,
48
126574
3006
Warum unser Universum sich weiterhin ausdehnt
02:09
and what is this mysterious dark energy
49
129580
1933
und was diese rätselhafte Dunkle Energie ist,
02:11
that drives that expansion?
50
131513
2615
die die Ausdehnung vorantreibt?
02:14
But first, I want to show you how technology
51
134128
2764
Aber zuerst möchte ich Ihnen zeigen, wie Technologie
02:16
is going to change the way we view the sky.
52
136892
2771
unsere Sichtweise des Himmels verändern wird.
02:19
So imagine if you were sitting
53
139663
1507
Stellen Sie sich vor,
02:21
in the mountains of northern Chile
54
141170
2092
Sie sitzen in den Bergen des nördlichen Chile
02:23
looking out to the west
55
143262
1407
und schauen nach Westen,
02:24
towards the Pacific Ocean
56
144669
2048
in Richtung des Pazifischen Ozeans,
02:26
a few hours before sunrise.
57
146717
2564
ein paar Stunden vor Sonnenaufgang.
02:29
This is the view of the night sky that you would see,
58
149281
3237
Das hier ist der Nachthimmel, den Sie sehen würden
02:32
and it's a beautiful view,
59
152518
1671
und es ist ein schöner Anblick,
02:34
with the Milky Way just peeking out over the horizon.
60
154189
2913
mit der Milchstraße, die über dem Horizont herausschaut
02:37
but it's also a static view,
61
157102
2160
aber es ist auch ein statisches Bild
02:39
and in many ways, this is the way we think of our universe:
62
159262
2758
und in vielfacher Weise denken wir so über unser Universum:
02:42
eternal and unchanging.
63
162020
2394
als ewig und unveränderlich.
02:44
But the universe is anything but static.
64
164414
1991
Aber das Universum ist keineswegs statisch.
02:46
It constantly changes on timescales of seconds
65
166405
2531
Es ändert sich ständig, im Bereich von Sekunden
02:48
to billions of years.
66
168936
1845
bis zu Milliarden von Jahren.
02:50
Galaxies merge, they collide
67
170781
1744
Galaxien verschmelzen
und kollidieren mit hunderttausenden Kilometern pro Stunde.
02:52
at hundreds of thousands of miles per hour.
68
172525
2655
02:55
Stars are born, they die,
69
175180
2070
Sterne werden geboren, sie sterben,
02:57
they explode in these extravagant displays.
70
177250
3150
und explodieren in extravaganten Schauspielen.
03:00
In fact, if we could go back
71
180400
1270
Wenn wir zurück
03:01
to our tranquil skies above Chile,
72
181670
2599
zu unserem beschaulichen Himmel über Chile gehen würden
03:04
and we allow time to move forward
73
184269
2465
und die Zeit voranschreiten ließen,
03:06
to see how the sky might change over the next year,
74
186734
4393
um zu sehen, wie sich der Himmel im nächsten Jahr verändert,
03:11
the pulsations that you see
75
191127
2290
werden Sie Lichtimpulse sehen,
03:13
are supernovae, the final remnants of a dying star
76
193417
4409
sogenannte Supernovae, die letzten Überreste eines sterbenden Sterns,
03:17
exploding, brightening and then fading from view,
77
197826
3747
die explodieren, aufleuchten und dann verblassen.
03:21
each one of these supernovae
78
201573
1890
Jede dieser Supernovae
03:23
five billion times the brightness of our sun,
79
203463
3003
ist fünf Milliarden mal so hell wie unsere Sonne,
03:26
so we can see them to great distances
80
206466
2340
weshalb wir sie über große Entfernungen,
03:28
but only for a short amount of time.
81
208806
2496
aber nur für sehr kurze Zeit sehen.
03:31
Ten supernova per second explode somewhere
82
211302
2577
Zehn Supernovae pro Sekunde explodieren irgendwo
03:33
in our universe.
83
213879
1417
in unserem Universum.
03:35
If we could hear it,
84
215296
1420
Wenn wir das hören könnten,
03:36
it would be popping like a bag of popcorn.
85
216716
3699
würde es sich so anhören wie das Aufpoppen einer Tüte Popcorn.
03:40
Now, if we fade out the supernovae,
86
220415
3127
Wenn wir die Supernovae beiseite lassen,
03:43
it's not just brightness that changes.
87
223542
3229
verändert sich nicht nur die Helligkeit.
03:46
Our sky is in constant motion.
88
226771
2339
Unser Himmel ist ständig in Bewegung.
03:49
This swarm of objects you see streaming across the sky
89
229110
3170
Diese Schwärme von Objekten, die Sie über den Himmel ziehen sehen,
03:52
are asteroids as they orbit our sun,
90
232280
2658
sind Asteroiden, wie sie unsere Sonne umkreisen
03:54
and it's these changes and the motion
91
234938
1972
und es sind diese Veränderungen
03:56
and it's the dynamics of the system
92
236910
2324
und die Bewegung sowie die Dynamik des Systems,
03:59
that allow us to build our models for our universe,
93
239234
2373
mit denen wir Modelle unseres Universums erstellen,
04:01
to predict its future and to explain its past.
94
241607
4073
um seine Zukunft vorherzusagen und seine Vergangenheit zu erklären.
04:05
But the telescopes we've used over the last decade
95
245680
3094
Aber die Teleskope, die wir im letzten Jahrzehnt benutzt haben,
04:08
are not designed to capture the data at this scale.
96
248774
4015
sind nicht dafür gebaut, Daten diesen Umfangs zu erfassen.
04:12
The Hubble Space Telescope:
97
252789
1620
Das Hubble-Weltraumteleskop hat
04:14
for the last 25 years it's been producing
98
254409
2261
in den letzten 25 Jahren
04:16
some of the most detailed views
99
256670
1961
einige der detailliertesten Ansichten
04:18
of our distant universe,
100
258631
1991
unseres Universums produziert,
04:20
but if you tried to use the Hubble to create an image
101
260622
2070
aber um damit ein Bild
04:22
of the sky, it would take 13 million individual images,
102
262692
4578
des gesamten Himmels zu machen, bräuchte man 13 Millionen einzelne Fotos
04:27
about 120 years to do this just once.
103
267270
3712
und etwa 120 Jahre für einen einzigen solchen Vorgang.
04:30
So this is driving us to new technologies
104
270982
2261
Das erfordert neue Technologien
04:33
and new telescopes,
105
273243
1847
und neue Teleskope;
04:35
telescopes that can go faint
106
275090
1742
Teleskope, die blasse Objekte
04:36
to look at the distant universe
107
276832
1553
im entfernten Universum sehen,
04:38
but also telescopes that can go wide
108
278385
2681
aber auch Teleskope mit großen Bildwinkeln,
04:41
to capture the sky as rapidly as possible,
109
281066
2819
die den Himmel so schnell wie möglich aufnehmen können,
04:43
telescopes like the Large Synoptic Survey Telescope,
110
283885
3561
Teleskope wie das Large Synoptic Survey Telescope,
04:47
or the LSST,
111
287446
1879
auch LSST genannt,
04:49
possibly the most boring name ever
112
289325
2340
dem wahrscheinlich langweiligsten Namen überhaupt
04:51
for one of the most fascinating experiments
113
291665
1979
für eines der faszinierendsten Experimente
04:53
in the history of astronomy,
114
293644
1992
in der Geschichte der Astronomie,
04:55
in fact proof, if you should need it,
115
295636
2214
und außerdem Beweis dafür,
04:57
that you should never allow a scientist or an engineer
116
297850
2668
dass man einem Wissenschaftler oder einem Ingenieur
05:00
to name anything, not even your children. (Laughter)
117
300518
5831
nie erlauben sollte, etwas zu benennen, nicht mal Ihre Kinder. (Lachen)
05:06
We're building the LSST.
118
306349
1465
Wir bauen das LSST.
05:07
We expect it to start taking data by the end of this decade.
119
307814
3381
Wir erwarten, dass es zum Ende dieses Jahrzehnts erste Daten sammelt.
05:11
I'm going to show you how we think
120
311195
1699
Ich zeige Ihnen, wie es vermutlich
05:12
it's going to transform our views of the universe,
121
312894
3577
unsere Sicht auf das Universum verändern wird,
05:16
because one image from the LSST
122
316471
2374
denn ein Bild des LSST
05:18
is equivalent to 3,000 images
123
318845
2385
entspricht 3 000 Bildern
05:21
from the Hubble Space Telescope,
124
321230
2126
des Hubble-Weltraumteleskops,
05:23
each image three and a half degrees on the sky,
125
323356
3138
jedes Bild erfasst dreieinhalb Grad des Himmels,
05:26
seven times the width of the full moon.
126
326494
2776
die siebenfache Breite des Vollmonds.
05:29
Well, how do you capture an image at this scale?
127
329270
2309
Aber wie nimmt man ein Bild dieser Größe auf?
05:31
Well, you build the largest digital camera in history,
128
331579
4151
Man baut die größte Digitalkamera der Geschichte,
05:35
using the same technology you find in the cameras in your cell phone
129
335730
3161
mit der Technologie, die Sie auch in Ihren Handykameras
05:38
or in the digital cameras you can buy in the High Street,
130
338891
3791
oder in den Digitalkameras im Geschäft finden,
05:42
but now at a scale that is five and a half feet across,
131
342682
3120
nur mit einem Durchmesser von gut eineinhalb Metern,
05:45
about the size of a Volkswagen Beetle,
132
345802
2408
etwa so groß wie ein VW Käfer,
05:48
where one image is three billion pixels.
133
348210
2958
und einem Bild, das aus drei Milliarden Pixeln besteht.
05:51
So if you wanted to look at an image
134
351168
1338
Wenn man sich
05:52
in its full resolution, just a single LSST image,
135
352506
3229
ein einziges Bild des LSST in voller Auflösung ansehen wollte,
05:55
it would take about 1,500 high-definition TV screens.
136
355735
4725
bräuchte man etwa 1 500 HD-Fernsehbildschirme.
06:00
And this camera will image the sky,
137
360460
2778
Diese Kamera wird den Himmel abbilden,
06:03
taking a new picture every 20 seconds,
138
363238
3038
indem sie alle zwanzig Sekunden ein neues Bild macht
06:06
constantly scanning the sky
139
366276
2188
und den Himmel ununterbrochen scannt,
06:08
so every three nights, we'll get a completely new view
140
368464
2825
damit wir alle drei Nächte ein komplett neues Bild
06:11
of the skies above Chile.
141
371289
2383
des Himmels über Chile erhalten.
06:13
Over the mission lifetime of this telescope,
142
373672
2835
Während der gesamten Einsatzzeit des Teleskops
06:16
it will detect 40 billion stars and galaxies,
143
376507
3352
wird es 40 Milliarden Sterne und Galaxien entdecken
06:19
and that will be for the first time
144
379859
1500
und das bedeutet, dass wir erstmals
06:21
we'll have detected more objects in our universe
145
381359
2775
mehr Objekte im Universum gefunden haben werden
06:24
than people on the Earth.
146
384134
2689
als es Menschen auf der Erde gibt.
06:26
Now, we can talk about this
147
386823
1215
Man kann darüber
06:28
in terms of terabytes and petabytes
148
388038
2362
in Form von Terabytes und Petabytes
06:30
and billions of objects,
149
390400
1519
und Milliarden von Objekten reden,
06:31
but a way to get a sense of the amount of data
150
391919
1748
aber um ein Gefühl für die Datenmenge zu bekommen,
06:33
that will come off this camera
151
393667
1899
die diese Kamera liefern wird:
06:35
is that it's like playing every TED Talk ever recorded
152
395566
4731
Es ist, als würde man jeden TED-Talk, der je aufgenommen wurde,
06:40
simultaneously, 24 hours a day,
153
400297
3073
gleichzeitig 24 Stunden täglich abspielen,
06:43
seven days a week, for 10 years.
154
403370
2858
sieben Tage die Woche, zehn Jahre lang.
06:46
And to process this data means
155
406228
2261
Diese Daten zu verarbeiten bedeutet,
06:48
searching through all of those talks
156
408489
1924
all diese Talks nach sämtlichen neuen Ideen
06:50
for every new idea and every new concept,
157
410413
2249
und Konzepten zu durchsuchen,
06:52
looking at each part of the video
158
412662
1856
sich jeden Teil des Videos anzusehen,
06:54
to see how one frame may have changed
159
414518
2025
um den Unterschied zwischen einem Standbild
06:56
from the next.
160
416543
1845
und dem nächsten festzustellen.
06:58
And this is changing the way that we do science,
161
418388
2351
Das verändert die Art, wie wir Wissenschaft
07:00
changing the way that we do astronomy,
162
420739
2255
und Astronomie betreiben, hin zu einem Punkt,
07:02
to a place where software and algorithms
163
422994
2256
an dem Software und Algorithmen
07:05
have to mine through this data,
164
425250
1868
sich durch diese Daten arbeiten müssen,
07:07
where the software is as critical to the science
165
427118
3206
sodass die Software für die Wissenschaft genauso wichtig ist
07:10
as the telescopes and the cameras that we've built.
166
430324
4027
wie die Teleskope und die Kameras, die wir gebaut haben.
07:14
Now, thousands of discoveries
167
434351
2587
Dieses Projekt wird
07:16
will come from this project,
168
436938
1935
für tausende Entdeckungen sorgen,
07:18
but I'm just going to tell you about two
169
438873
1451
aber ich möchte Ihnen
07:20
of the ideas about origins and evolution
170
440324
2363
nur zwei Konzepte von Ursprüngen und Evolution zeigen,
07:22
that may be transformed by our access
171
442687
2253
die sich durch unseren Zugang
07:24
to data at this scale.
172
444940
2561
zu solchen Datenmengen grundlegend verändern könnten.
07:27
In the last five years, NASA has discovered
173
447501
2385
In den letzten fünf Jahren hat die NASA
07:29
over 1,000 planetary systems
174
449886
2261
über 1 000 Planetensysteme
07:32
around nearby stars,
175
452147
2093
um nahe gelegene Sterne entdeckt,
07:34
but the systems we're finding
176
454240
1930
aber die gefundenen Systeme
07:36
aren't much like our own solar system,
177
456170
2490
haben mit unserem Sonnensystem wenig gemein.
07:38
and one of the questions we face is
178
458660
1575
Da stellt sich die Frage,
07:40
is it just that we haven't been looking hard enough
179
460235
2318
ob wir einfach nicht gut genug gesucht haben
07:42
or is there something special or unusual
180
462553
1766
oder die Entstehung unseres Systems
07:44
about how our solar system formed?
181
464319
2418
etwas Besonderes oder Ungewöhnliches hatte.
07:46
And if we want to answer that question,
182
466737
2262
Wenn wir diese Frage beantworten wollen,
07:48
we have to know and understand
183
468999
1439
müssen wir die Geschichte unseres Sonnensystems
07:50
the history of our solar system in detail,
184
470438
2836
im Detail verstehen
07:53
and it's the details that are crucial.
185
473274
2137
und es sind die Details, die wichtig sind.
07:55
So now, if we look back at the sky,
186
475411
3666
Wenn wir jetzt wieder den Himmel
und die Asteroiden betrachten, die über den Himmel ziehen --
07:59
at our asteroids that were streaming across the sky,
187
479077
3551
08:02
these asteroids are like the debris of our solar system.
188
482628
4222
Diese Asteroiden sind so etwas wie Trümmerteile unseres Sonnensystems.
08:06
The positions of the asteroids
189
486850
2008
Die Positionen der Asteroiden
08:08
are like a fingerprint of an earlier time
190
488858
2137
sind wie Fingerabdrücke einer früheren Zeit,
08:10
when the orbits of Neptune and Jupiter
191
490995
1980
als die Umlaufbahnen von Neptun und Jupiter
08:12
were much closer to the sun,
192
492975
1895
viel näher an der Sonne waren.
08:14
and as these giant planets migrated through our solar system,
193
494870
3453
Als diese Riesenplaneten durch unser Sonnensystem wanderten,
08:18
they were scattering the asteroids in their wake.
194
498323
3330
haben sie die Asteroiden in ihrem Sog verstreut.
08:21
So studying the asteroids
195
501653
1306
Die Asteroiden zu untersuchen
08:22
is like performing forensics,
196
502959
2121
ist wie Forensik an unserem Sonnensystem zu betreiben.
08:25
performing forensics on our solar system,
197
505080
2558
08:27
but to do this, we need distance,
198
507638
2702
Dazu brauchen wir die Distanzen
08:30
and we get the distance from the motion,
199
510340
2079
und diese ergeben sich aus der Bewegung
08:32
and we get the motion because of our access to time.
200
512419
4547
und die Bewegung erschließt sich durch unseren Zugang zur Zeit.
08:36
So what does this tell us?
201
516966
1702
Aber was sagt uns das?
08:38
Well, if you look at the little yellow asteroids
202
518668
2227
Wenn man die kleinen gelben Asteroiden ansieht,
08:40
flitting across the screen,
203
520895
2273
die über den Bildschirm flitzen:
Diese Asteroiden bewegen sich am schnellsten,
08:43
these are the asteroids that are moving fastest,
204
523168
2430
08:45
because they're closest to us, closest to Earth.
205
525598
3341
weil sie unserer Erde am nächsten sind.
08:48
These are the asteroids we may one day
206
528939
1507
Zu diesen Asteroiden
08:50
send spacecraft to, to mine them for minerals,
207
530446
3398
könnten wir eines Tages Raumschiffe schicken, um Minerale abzubauen,
08:53
but they're also the asteroids that may one day
208
533844
2002
aber dieselben Asteroiden könnten eines Tages
08:55
impact the Earth,
209
535846
1665
auf der Erde einschlagen,
08:57
like happened 60 million years ago
210
537511
1291
wie vor 60 Millionen Jahren,
08:58
with the extinction of the dinosaurs,
211
538802
2635
als die Dinosaurier ausstarben;
09:01
or just at the beginning of the last century,
212
541437
1822
oder zu Beginn des letzten Jahrhunderts,
09:03
when an asteroid wiped out
213
543259
1332
als ein Asteroid
09:04
almost 1,000 square miles of Siberian forest,
214
544591
3589
über 2 500 Quadratkilometer sibirischen Wald ausradiert hat;
09:08
or even just last year, as one burnt up over Russia,
215
548180
3088
oder gerade letztes Jahr, als einer über Russland verglühte
09:11
releasing the energy of a small nuclear bomb.
216
551268
3612
und dabei die Energie einer kleinen Atombombe freisetzte.
09:14
So studying the forensics of our solar system
217
554880
3622
Die Spuren unseres Sonnensystems
09:18
doesn't just tell us about the past,
218
558502
2058
künden nicht nur von der Vergangenheit,
09:20
it can also predict the future, including our future.
219
560560
3811
sondern auch von der Zukunft -- die unsere eingeschlossen.
09:26
Now when we get distance,
220
566771
1968
Wenn wir die Entfernungen kennen,
09:28
we get to see the asteroids in their natural habitat,
221
568739
3589
können wir die Asteroiden in ihrer natürlichen Umgebung
09:32
in orbit around the sun.
222
572328
1322
im Orbit um die Sonne sehen.
09:33
So every point in this visualization that you can see
223
573650
2907
Jeder Punkt in dieser Darstellung, die Sie hier sehen
09:36
is a real asteroid.
224
576557
2763
ist ein echter Asteroid,
09:39
Its orbit has been calculated from its motion across the sky.
225
579320
4010
Seine Umlaufbahn wurde aus seiner Bewegung über den Himmel berechnet.
09:43
The colors reflect the composition of these asteroids,
226
583330
3341
Die Farben zeigen die Zusammensetzung dieser Asteroiden:
09:46
dry and stony in the center,
227
586671
2137
trocken und steinig im Zentrum,
09:48
water-rich and primitive towards the edge,
228
588808
2587
wasserreich und primitiv im Randbereich;
09:51
water-rich asteroids which may have seeded
229
591395
2284
wasserreiche Asteroiden,
die das Wasser unserer Ozeane und Meere auf den Planeten gebracht haben könnten,
09:53
the oceans and the seas that we find on our planet
230
593679
3451
09:57
when they bombarded the Earth at an earlier time.
231
597130
3206
als sie früher die Erde bombardiert haben.
10:02
Because the LSST will be able to go faint
232
602127
2832
Weil das LSST auch blasse Objekte erkennt
10:04
and not just wide,
233
604959
1698
und nicht nur weitwinklig ist,
10:06
we will be able to see these asteroids
234
606657
1808
werden wir Asteroiden
10:08
far beyond the inner part of our solar system,
235
608465
3187
weit über das Innere unseres Sonnensystems hinaus sehen können,
10:11
to asteroids beyond the orbits of Neptune and Mars,
236
611652
3813
bis hin zu Asteroiden jenseits der Umlaufbahnen von Neptun und Mars,
10:15
to comets and asteroids that may exist
237
615465
2261
bis hin zu Kometen und Asteroiden,
10:17
almost a light year from our sun.
238
617726
3230
die fast ein Lichtjahr von unserer Sonne entfernt existieren könnten.
10:20
And as we increase the detail of this picture,
239
620956
2609
Indem wir dieses Bild
10:23
increasing the detail by factors of 10 to 100,
240
623565
3127
um das Zehn- bis Hundertfache vergrößern,
10:26
we will be able to answer questions such as,
241
626692
2430
werden wir Fragen beantworten können
10:29
is there evidence for planets outside the orbit of Neptune,
242
629122
3589
wie z. B. ob es Beweise für Planeten außerhalb von Neptuns Orbit gibt,
10:32
to find Earth-impacting asteroids
243
632711
2507
um Asteroiden mit Kurs auf die Erde finden zu können,
10:35
long before they're a danger,
244
635218
2535
lange bevor sie eine Gefahr sind
10:37
and to find out whether, maybe,
245
637753
1757
und herausfinden, ob unsere Sonne
10:39
our sun formed on its own or in a cluster of stars,
246
639510
3180
sich alleine oder in einem Sternhaufen gebildet hat.
10:42
and maybe it's this sun's stellar siblings
247
642690
3082
Vielleicht sind es diese Sternengeschwister der Sonne,
10:45
that influenced the formation of our solar system,
248
645772
3442
die die Entstehung unseres Sonnensystems beeinflusst haben;
10:49
and maybe that's one of the reasons why solar systems like ours seem to be so rare.
249
649214
5753
vielleicht sind deshalb Sonnensysteme wie unseres scheinbar so selten.
10:54
Now, distance and changes in our universe —
250
654974
4562
Nun zu Entfernungen und Veränderungen in unserem Universum:
10:59
distance equates to time,
251
659536
3859
Entfernung ist gleich Zeit,
11:03
as well as changes on the sky.
252
663395
2059
genau wie Veränderungen am Himmel.
11:05
Every foot of distance you look away,
253
665454
2790
Mit jedem Meter, den man in die Ferne sieht
11:08
or every foot of distance an object is away,
254
668244
2485
oder mit jedem Meter Entfernung eines Objekts
11:10
you're looking back about a billionth of a second in time,
255
670729
3589
schaut man etwa eine Milliardstelsekunde in die Vergangenheit
11:14
and this idea or this notion of looking back in time
256
674318
2613
und diese Vorstellung eines Blicks in die Vergangenheit
11:16
has revolutionized our ideas about the universe,
257
676931
2631
hat unsere Vorstellung des Universums revolutioniert,
11:19
not once but multiple times.
258
679562
2280
und zwar nicht nur einmal sondern mehrfach.
11:21
The first time was in 1929,
259
681842
2812
Das erste Mal 1929,
11:24
when an astronomer called Edwin Hubble
260
684654
2092
als der Astronom Edwin Hubble gezeigt hat,
11:26
showed that the universe was expanding,
261
686746
2249
dass sich das Universum ausdehnt,
11:28
leading to the ideas of the Big Bang.
262
688995
2713
was zur Theorie des Urknalls führte.
11:31
And the observations were simple:
263
691708
2582
Die Beobachtungen waren einfach:
11:34
just 24 galaxies
264
694290
2154
nur 24 Galaxien
11:36
and a hand-drawn picture.
265
696444
3050
und ein handgezeichnetes Bild.
11:41
But just the idea that the more distant a galaxy,
266
701124
4660
Aber allein der Gedanke, dass eine Galaxie umso schneller entschwindet,
11:45
the faster it was receding,
267
705784
2070
je weiter sie entfernt ist, reichte aus,
11:47
was enough to give rise to modern cosmology.
268
707854
3419
um die moderne Kosmologie entstehen zu lassen.
11:51
A second revolution happened 70 years later,
269
711273
2425
Eine zweite Revolution passierte 70 Jahre später,
11:53
when two groups of astronomers showed
270
713698
2072
als zwei Gruppen von Astronomen zeigten,
11:55
that the universe wasn't just expanding,
271
715770
2433
dass sich das Universum nicht nur ausbreitete,
11:58
it was accelerating,
272
718203
1325
sondern auch beschleunigte.
11:59
a surprise like throwing up a ball into the sky
273
719528
3343
Eine Überraschung, als würde man einen Ball in den Himmel werfen
12:02
and finding out the higher that it gets,
274
722871
2812
und merken, dass er sich immer schneller weg bewegt,
12:05
the faster it moves away.
275
725683
1778
je höher er kommt.
12:07
And they showed this
276
727461
1509
Und sie zeigten das,
12:08
by measuring the brightness of supernovae,
277
728970
2405
indem sie die Helligkeit von Supernovae maßen
12:11
and how the brightness of the supernovae
278
731375
1834
und wie die Helligkeit
12:13
got fainter with distance.
279
733209
2171
mit zunehmender Entfernung nachließ.
12:15
And these observations were more complex.
280
735380
2453
Diese Beobachtungen waren komplexer
12:17
They required new technologies and new telescopes,
281
737833
3014
und erforderten neue Technologien und Teleskope,
12:20
because the supernovae were in galaxies
282
740847
4050
da die Supernovae sich in Galaxien befanden,
12:24
that were 2,000 times more distant
283
744897
1958
die 2000-mal weiter entfernt waren
12:26
than the ones used by Hubble.
284
746855
2688
als diejenigen, auf die Hubble sich bezog.
12:29
And it took three years to find just 42 supernovae,
285
749543
5311
Es dauerte drei Jahre, um gerade mal 42 Supernovae zu finden,
12:34
because a supernova only explodes
286
754854
1754
weil die Explosion einer Supernova
12:36
once every hundred years within a galaxy.
287
756608
3082
nur alle hundert Jahre in einer Galaxie vorkommt.
12:39
Three years to find 42 supernovae
288
759690
2284
Drei Jahre um 42 Supernovae zu finden,
12:41
by searching through tens of thousands of galaxies.
289
761974
4019
indem man Zehntausende von Galaxien durchsucht.
12:45
And once they'd collected their data,
290
765993
1851
Als sie ihre Daten gesammelt hatten,
12:47
this is what they found.
291
767844
3748
kamen sie zu diesem Ergebnis.
12:51
Now, this may not look impressive,
292
771592
2711
Das mag nicht beeindruckend aussehen,
12:54
but this is what a revolution in physics looks like:
293
774303
4115
aber so sieht eine Revolution in der Physik aus:
12:58
a line predicting the brightness of a supernova
294
778418
2430
eine Linie, die die Helligkeit einer Supernova,
13:00
11 billion light years away,
295
780848
2046
11 Milliarden Lichtjahre entfernt, vorhersagt
13:02
and a handful of points that don't quite fit that line.
296
782894
3796
und eine Handvoll Punkte, die nicht ganz mit ihr übereinstimmen.
13:06
Small changes give rise to big consequences.
297
786690
4113
Kleine Veränderungen haben große Konsequenzen.
13:10
Small changes allow us to make discoveries,
298
790803
2948
Kleine Veränderungen ermöglichen uns Entdeckungen,
13:13
like the planet found by Herschel.
299
793751
2823
wie etwa den von Herschel gefundenen Planeten.
13:16
Small changes turn our understanding
300
796574
2272
Kleine Veränderungen stellen unser Verständnis
13:18
of the universe on its head.
301
798846
2401
des Universums auf den Kopf.
13:21
So 42 supernovae, slightly too faint,
302
801247
3464
42 Supernovae, etwas zu blass,
13:24
meaning slightly further away,
303
804711
2009
also etwas weiter entfernt,
13:26
requiring that a universe must not just be expanding,
304
806720
3160
woraus folgt, dass sich das Universum nicht nur ausdehnt,
13:29
but this expansion must be accelerating,
305
809880
3330
sondern sich dabei auch beschleunigen muss,
13:33
revealing a component of our universe
306
813210
1946
enthüllen einen Bestandteil des Universums,
13:35
which we now call dark energy,
307
815156
2486
den wir heute Dunkle Energie nennen;
13:37
a component that drives this expansion
308
817642
2509
ein Bestandteil, der diese Ausdehnung vorantreibt
13:40
and makes up 68 percent of the energy budget
309
820151
3027
und heute 68 Prozent des Energiehaushaltes
13:43
of our universe today.
310
823178
2035
unseres Universums ausmacht.
13:46
So what is the next revolution likely to be?
311
826751
3824
Was ist vermutlich die nächste Revolution?
13:50
Well, what is dark energy and why does it exist?
312
830575
2719
Nun, was ist Dunkle Energie und warum existiert sie?
13:53
Each of these lines shows a different model
313
833294
2328
Jede dieser Linien zeigt ein anderes Modell,
13:55
for what dark energy might be,
314
835622
2843
was Dunkle Energie sein könnte.
13:58
showing the properties of dark energy.
315
838465
2481
Sie zeigen die Eigenschaften der Dunklen Energie.
14:00
They all are consistent with the 42 points,
316
840946
3623
Sie stimmen alle mit den 42 Punkten überein,
14:04
but the ideas behind these lines
317
844569
2227
aber die Konzepte hinter diesen Linien
14:06
are dramatically different.
318
846796
2103
sind vollkommen unterschiedlich.
14:08
Some people think about a dark energy
319
848899
2543
Manche Leute denken an eine Dunkle Energie,
14:11
that changes with time,
320
851442
1458
die sich mit der Zeit ändert,
14:12
or whether the properties of the dark energy
321
852900
2288
oder dass ihre Eigenschaften sich vielleicht unterscheiden,
14:15
are different depending on where you look on the sky.
322
855188
2756
je nachdem, wohin man am Himmel schaut.
14:17
Others make differences and changes
323
857944
1823
Andere hinterfragen die Physik
14:19
to the physics at the sub-atomic level.
324
859767
3048
auf der subatomaren Ebene
14:22
Or, they look at large scales
325
862815
2790
oder schauen es sich im großen Maßstab an und hinterfragen
14:25
and change how gravity and general relativity work,
326
865605
3565
die Funktionsweise der Schwerkraft und allgemeinen Relativitätstheorie.
14:29
or they say our universe is just one of many,
327
869170
2791
Oder sie sagen, unser Universum sei nur eines von vielen
14:31
part of this mysterious multiverse,
328
871961
2598
und Teil eines rätselhaften Multiversums.
14:34
but all of these ideas, all of these theories,
329
874559
3161
Aber all diese Ideen und Theorien,
14:37
amazing and admittedly some of them a little crazy,
330
877720
3499
fantastisch und manche zugegebenermaßen etwas verrückt,
14:41
but all of them consistent with our 42 points.
331
881219
4027
stimmen alle mit diesen 42 Punkten überein.
14:45
So how can we hope to make sense of this
332
885246
2182
Wie können wir das innerhalb
14:47
over the next decade?
333
887428
2272
der nächsten zehn Jahre verstehen?
14:49
Well, imagine if I gave you a pair of dice,
334
889700
3230
Stellen Sie sich vor, ich gäbe Ihnen ein Paar Würfel
14:52
and I said you wanted to see whether those dice
335
892930
1999
und Sie sollten herausfinden,
14:54
were loaded or fair.
336
894929
1867
ob diese Würfel gezinkt sind oder nicht.
14:56
One roll of the dice would tell you very little,
337
896796
2934
Ein einziger Wurf würde Ihnen sehr wenig verraten,
14:59
but the more times you rolled them,
338
899730
1992
aber je öfter Sie sie würfeln,
15:01
the more data you collected,
339
901722
1922
je mehr Daten Sie sammeln,
15:03
the more confident you would become,
340
903644
2172
desto sicherer wüssten Sie nicht nur,
15:05
not just whether they're loaded or fair,
341
905816
2603
ob sie gezinkt sind oder nicht,
15:08
but by how much, and in what way.
342
908419
3898
sondern auch, wie sehr und auf welche Art und Weise.
15:12
It took three years to find just 42 supernovae
343
912317
3802
Es dauerte drei Jahre um gerade mal 42 Supernovae zu finden,
15:16
because the telescopes that we built
344
916119
3047
weil die Teleskope, die wir gebaut haben,
15:19
could only survey a small part of the sky.
345
919166
3693
nur einen kleinen Teil des Himmels beobachten konnten.
15:22
With the LSST, we get a completely new view
346
922859
2665
Mit dem LSST erhalten wir alle drei Nächte
15:25
of the skies above Chile every three nights.
347
925524
3622
ein komplettes neues Bild des Himmels über Chile.
15:29
In its first night of operation,
348
929146
2463
In der ersten Nacht
15:31
it will find 10 times the number of supernovae
349
931609
3150
wird es zehnmal so viele Supernovae finden,
15:34
used in the discovery of dark energy.
350
934759
3141
wie bei der Entdeckung der Dunklen Energie einbezogen wurden.
15:37
This will increase by 1,000
351
937900
1809
Das wird sich innerhalb
15:39
within the first four months:
352
939709
2493
der ersten vier Monate vertausendfachen:
15:42
1.5 million supernovae by the end of its survey,
353
942202
4784
1,5 Millionen Supernovae bis zum Ende der Studie.
15:46
each supernova a roll of the dice,
354
946986
3185
Jede Supernova ist ein Würfelwurf
15:50
each supernova testing which theories of dark energy
355
950171
3442
und mit jeder Supernova wird deutlicher, welche Theorien zur Dunklen Energie
15:53
are consistent, and which ones are not.
356
953613
4128
stimmig sind und welche nicht.
15:57
And so, by combining these supernova data
357
957741
3803
Indem wir diese Supernova-Daten
16:01
with other measures of cosmology,
358
961544
2276
mit anderen Messgrößen der Kosmologie kombinieren,
16:03
we'll progressively rule out the different ideas
359
963820
2890
werden wir schrittweise die verschiedenen Ideen und Theorien
16:06
and theories of dark energy
360
966710
1976
zur Dunklen Energie verwerfen,
16:08
until hopefully at the end of this survey around 2030,
361
968686
7142
sodass sich zum Ende dieser Studie, um das Jahr 2030,
16:15
we would expect to hopefully see
362
975828
2614
das ist zumindest unsere Hoffnung,
16:18
a theory for our universe,
363
978442
2142
eine Theorie für unser Universum,
16:20
a fundamental theory for the physics of our universe,
364
980584
2539
eine fundamentale Theorie für die Physik unseres Universums
16:23
to gradually emerge.
365
983123
2757
herauskristallisiert hat.
16:26
Now, in many ways, the questions that I posed
366
986950
2392
In vielfacher Hinsicht sind die Fragen, die ich gestellt habe,
16:29
are in reality the simplest of questions.
367
989342
4361
sehr einfache Fragen.
16:33
We may not know the answers,
368
993703
1754
Vielleicht kennen wir die Antworten nicht,
16:35
but we at least know how to ask the questions.
369
995457
3852
aber immerhin wissen wir, wie man die Fragen stellt.
16:39
But if looking through tens of thousands of galaxies
370
999309
3118
Aber wenn wir beim Durchsuchen von zehntausenden Galaxien
16:42
revealed 42 supernovae that turned
371
1002427
2938
auf 42 Supernovae gestoßen sind,
16:45
our understanding of the universe on its head,
372
1005365
3479
die unser Verständnis des Universums auf den Kopf gestellt haben,
16:48
when we're working with billions of galaxies,
373
1008844
2914
wie viel öfter werden wir dann 42 Punkte finden,
16:51
how many more times are we going to find
374
1011758
1777
die nicht ganz erwartungsgemäß sind,
16:53
42 points that don't quite match what we expect?
375
1013535
5648
wenn wir mit Milliarden von Galaxien arbeiten?
16:59
Like the planet found by Herschel
376
1019183
2757
Wie der von Herschel gefundene Planet
17:01
or dark energy
377
1021940
2417
oder die Dunkle Energie
17:04
or quantum mechanics or general relativity,
378
1024357
3843
oder die Quantenmechanik oder die allgemeine Relativitätstheorie,
all diese Ideen sind dadurch entstanden,
17:08
all ideas that came because the data
379
1028200
2344
17:10
didn't quite match what we expected.
380
1030544
3455
dass Messwerte unseren Erwartungen nicht ganz entsprochen haben.
17:13
What's so exciting about the next decade of data
381
1033999
3261
Das Aufregende am nächsten Jahrzehnt der Daten
17:17
in astronomy is,
382
1037260
1670
in der Astronomie ist,
17:18
we don't even know how many answers
383
1038930
2211
dass wir nicht wissen, wie viele Antworten
17:21
are out there waiting,
384
1041141
1800
uns da draußen erwarten;
17:22
answers about our origins and our evolution.
385
1042941
3881
Antworten über unsere Herkunft und Evolution.
17:26
How many answers are out there
386
1046822
1095
Wie viele Antworten
17:27
that we don't even know the questions
387
1047917
3294
gibt es da draußen, zu denen wir nicht einmal
17:31
that we want to ask?
388
1051211
2011
die Fragen wissen?
17:33
Thank you.
389
1053222
1947
Dankeschön.
17:35
(Applause)
390
1055169
3702
(Applaus)
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