The sound the universe makes | Janna Levin

Janna Levin: Der Klang des Universums

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TED


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Übersetzung: Anke Tröder Lektorat: Simone Lackerbauer
00:15
I want to ask you all to consider for a second
0
15260
3000
Bitte machen Sie sich alle für einen Moment
00:18
the very simple fact
1
18260
2000
eine ganz einfache Tatsache bewusst:
00:20
that, by far,
2
20260
2000
So ziemlich alles,
00:22
most of what we know about the universe
3
22260
2000
was wir über das Universum wissen,
00:24
comes to us from light.
4
24260
2000
wissen wir durch Licht.
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We can stand on the Earth and look up at the night sky
5
26260
3000
Wir können auf der Erde stehen und in den Nachthimmel sehen
00:29
and see stars with our bare eyes.
6
29260
3000
und Sterne mit unseren bloßen Augen betrachten.
00:32
The Sun burns our peripheral vision.
7
32260
2000
Die Sonne befeuert unser peripheres Sehen,
00:34
We see light reflected off the Moon.
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34260
3000
wir sehen Licht, das vom Mond reflektiert wird,
00:37
And in the time since Galileo pointed that rudimentary telescope
9
37260
4000
und in der Zeit, die vergangen ist, seit Galileo jenes rudimentäre Teleskop
00:41
at the celestial bodies,
10
41260
3000
auf die Himmelskörper richtete,
00:44
the known universe has come to us through light,
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44260
3000
ist das uns bekannte Universum als sichtbares Licht zu uns gereist
00:47
across vast eras in cosmic history.
12
47260
3000
und hat dabei unermessliche Zeitalter kosmischer Geschichte durchquert.
00:50
And with all of our modern telescopes,
13
50260
3000
Mit Hilfe all unserer modernen Teleskope
00:53
we've been able to collect
14
53260
2000
haben wir das alles studieren können:
00:55
this stunning silent movie of the universe --
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55260
3000
diesen beeindruckenden Stummfilm des Universums,
00:58
these series of snapshots
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3000
diese Serie von Schnappschüssen,
01:01
that go all the way back to the Big Bang.
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61260
3000
die bis zum Urknall zurückreichen.
01:04
And yet, the universe is not a silent movie
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Aber das Universum ist kein Stummfilm,
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because the universe isn't silent.
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denn das Universum ist nicht stumm.
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I'd like to convince you
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2000
Ich möchte Sie davon überzeugen,
01:11
that the universe has a soundtrack
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2000
dass das Universum einen Soundtrack besitzt
01:13
and that soundtrack is played on space itself,
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73260
4000
und dass dieser Soundtrack im Weltraum an sich abgespielt wird:
01:17
because space can wobble like a drum.
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77260
3000
Denn das All kann schwingen wie eine Trommel.
01:20
It can ring out a kind of recording
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3000
Es kann eine Art Tonaufnahme erklingen lassen,
01:23
throughout the universe
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83260
2000
die im ganzen Universum zu hören ist;
01:25
of some of the most dramatic events as they unfold.
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85260
3000
von einigen der dramatischsten Geschehnisse, als diese sich ereigneten.
01:28
Now we'd like to be able to add
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88260
3000
Nun würden wir gerne
01:31
to a kind of glorious visual composition
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3000
zu dem wunderbaren visuellen Arrangement,
01:34
that we have of the universe --
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94260
2000
das wir vom Universum haben,
01:36
a sonic composition.
30
96260
2000
eine klangliche Komponente hinzufügen.
01:38
And while we've never heard the sounds from space,
31
98260
4000
Und auch, wenn wir bislang die Klänge des Universums noch nie gehört haben,
01:42
we really should, in the next few years,
32
102260
3000
sollten wir in den nächsten paar Jahren
01:45
start to turn up the volume on what's going on out there.
33
105260
2000
langsam den Lautstärkeregler für das, was da draußen passiert, hochdrehen.
01:47
So in this ambition
34
107260
2000
Aus diesem Ehrgeiz heraus,
01:49
to capture songs from the universe,
35
109260
3000
Lieder des Universums einzufangen,
01:52
we turn our focus
36
112260
2000
richten wir unser Interesse
01:54
to black holes and the promise they have,
37
114260
2000
auf Schwarze Löcher und das ihnen innewohnende Versprechen.
01:56
because black holes can bang on space-time
38
116260
3000
Schwarze Löcher hämmern nämlich gegen die Raumzeit
01:59
like mallets on a drum
39
119260
2000
wie Holzschlegel auf eine Trommel.
02:01
and have a very characteristic song,
40
121260
2000
Sie haben einen sehr charakteristischen Klang,
02:03
which I'd like to play for you -- some of our predictions
41
123260
3000
den ich Ihnen gerne vorspielen möchte; oder unsere Vorstellung davon,
02:06
for what that song will be like.
42
126260
2000
wie sich dieses Lied anhören wird.
02:08
Now black holes are dark against a dark sky.
43
128260
3000
Schwarze Löcher sind ein dunkles Etwas vor einem dunklen Himmel.
02:11
We can't see them directly.
44
131260
2000
Wir können sie nicht direkt sehen.
02:13
They're not brought to us with light, at least not directly.
45
133260
3000
Sie erreichen uns nicht durch Licht, zumindest nicht direkt.
02:16
We can see them indirectly,
46
136260
2000
Wir können sie indirekt sehen,
02:18
because black holes wreak havoc on their environment.
47
138260
3000
da Schwarze Löcher in ihrer Umgebung entsetzlichen Schaden anrichten.
02:21
They destroy stars around them.
48
141260
2000
Sie zerstören die Sterne in ihrer Umgebung.
02:23
They churn up debris in their surroundings.
49
143260
3000
Sie verbrennen Trümmerteile in ihrer Umgebung.
02:26
But they won't come to us directly through light.
50
146260
2000
Aber sie erreichen uns nicht direkt durch Licht.
02:28
We might one day see a shadow
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148260
2000
Eines Tages sehen wir vielleicht einen Schatten,
02:30
a black hole can cast on a very bright background,
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150260
3000
den ein schwarzes Loch vor einem hellen Hintergrund wirft,
02:33
but we haven't yet.
53
153260
2000
aber bis jetzt ist uns das nicht gelungen.
02:35
And yet black holes may be heard
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155260
2000
Und dennoch kann man Schwarze Löcher hören,
02:37
even if they're not seen,
55
157260
2000
auch, wenn sie unsichtbar sind.
02:39
and that's because they bang on space-time like a drum.
56
159260
4000
Der Grund dafür ist, dass sie auf der Raumzeit wie auf einer Trommel spielen.
02:43
Now we owe the idea that space can ring like a drum
57
163260
3000
Wir verdanken die Vorstellung, dass das Weltall wie eine Trommel klingt,
02:46
to Albert Einstein -- to whom we owe so much.
58
166260
3000
Albert Einstein, dem wir so viel verdanken.
02:49
Einstein realized that if space were empty,
59
169260
2000
Einstein erkannte, dass, wenn der Weltraum leer wäre,
02:51
if the universe were empty,
60
171260
2000
wenn das Universum leer wäre,
02:53
it would be like this picture,
61
173260
3000
es wie auf diesem Bild aussehen müsste,
02:56
except for maybe without the helpful grid drawn on it.
62
176260
3000
nur eben ohne dieses hilfreiche Raster.
02:59
But if we were freely falling through the space,
63
179260
3000
Aber wenn wir uns im freien Fall durch das Weltall bewegten,
03:02
even without this helpful grid,
64
182260
2000
auch ohne dieses hilfreiche Raster,
03:04
we might be able to paint it ourselves,
65
184260
2000
dann könnten wir es vielleicht selbst malen.
03:06
because we would notice that we traveled along straight lines,
66
186260
3000
Denn wir würden erkennen, dass wir uns entlang gerader Linien,
03:09
undeflected straight paths
67
189260
2000
entlang unverzerrter, gerader Pfade
03:11
through the universe.
68
191260
2000
durch das Universum bewegen.
03:13
Einstein also realized --
69
193260
2000
Einstein erkannte auch
03:15
and this is the real meat of the matter --
70
195260
2000
(und genau darum geht es),
03:17
that if you put energy or mass in the universe,
71
197260
3000
dass wenn man Energie oder Masse ins Universum bringt,
03:20
it would curve space,
72
200260
2000
sie das Universum krümmt.
03:22
and a freely falling object
73
202260
2000
Käme ein im freien Fall befindlicher Körper,
03:24
would pass by, let's say, the Sun
74
204260
2000
sagen wir, an der Sonne vorbei,
03:26
and it would be deflected
75
206260
2000
dann würde er verzerrt werden,
03:28
along the natural curves in the space.
76
208260
2000
entlang der natürlichen Krümmungslinien im Raum.
03:30
It was Einstein's great general theory of relativity.
77
210260
4000
Das ist Einsteins großartige Allgemeine Relativitätstheorie.
03:34
Now even light will be bent by those paths.
78
214260
3000
Selbst Licht wird entlang dieser Pfade gebeugt.
03:37
And you can be bent so much
79
217260
2000
Und ein Körper kann so stark gebeugt werden,
03:39
that you're caught in orbit around the Sun,
80
219260
2000
dass er in eine Umlaufbahn um die Sonne gelangt,
03:41
as the Earth is, or the Moon around the Earth.
81
221260
2000
so wie die Erde, oder wie der Mond in der Erdumlaufbahn.
03:43
These are the natural curves in space.
82
223260
3000
Dies sind natürliche Krümmungen im Weltraum.
03:46
What Einstein did not realize
83
226260
2000
Was Einstein nicht wusste, war Folgendes:
03:48
was that, if you took our Sun
84
228260
2000
Wenn man die Sonne nehmen
03:50
and you crushed it down to six kilometers --
85
230260
3000
und zu einem Ball von von sechs Kilometern Durchmesser zusammenpressen würde,
03:53
so you took a million times the mass of the Earth
86
233260
3000
wenn man etwas mit der millionenfachen Masse der Erde nehmen
03:56
and you crushed it to six kilometers across,
87
236260
3000
und auf sechs Kilometer zusammenpressen würde,
03:59
you would make a black hole,
88
239260
2000
dann würde man ein Schwarzes Loch erzeugen;
04:01
an object so dense
89
241260
2000
einen Körper von solcher Dichte,
04:03
that if light veered too close, it would never escape --
90
243260
3000
dass Licht, das zu nahe daran vorbei käme, niemals mehr entkommen könnte.
04:06
a dark shadow against the universe.
91
246260
3000
Es wäre ein schwarzer Schatten vor dem Universum.
04:09
It wasn't Einstein who realized this,
92
249260
2000
Es war nicht Einstein, der das erkannte,
04:11
it was Karl Schwarzschild
93
251260
2000
sondern Karl Schwarzchild,
04:13
who was a German Jew in World War I --
94
253260
2000
ein Deutschjude. Als er im 1. Weltkrieg
04:15
joined the German army already an accomplished scientist,
95
255260
3000
in die deutsche Armee eintrat, war er bereits ein erfolgreicher Wissenschaftler,
04:18
working on the Russian front.
96
258260
3000
der an der russischen Front arbeitete.
04:21
I like to imagine Schwarzschild in the war in the trenches
97
261260
3000
Ich stelle mir gerne vor, wie Schwarzchild im Krieg in den Schützengräben
04:24
calculating ballistic trajectories for cannon fire,
98
264260
4000
Flugbahnen für Kanonen berechnete
04:28
and then, in between,
99
268260
2000
und zwischendurch
04:30
calculating Einstein's equations --
100
270260
2000
Einsteins Gleichungen berechnete,
04:32
as you do in the trenches.
101
272260
2000
wie man das in Schützengräben eben so macht.
04:34
And he was reading Einstein's recently published
102
274260
2000
Er las Einsteins gerade veröffentlichte
04:36
general theory of relativity,
103
276260
2000
Allgemeine Relativitätstheorie
04:38
and he was thrilled by this theory.
104
278260
2000
und war von dieser Theorie gefesselt.
04:40
And he quickly surmised
105
280260
2000
Bald hatte er
04:42
an exact mathematical solution
106
282260
2000
eine genaue mathematische Lösung entwickelt,
04:44
that described something very extraordinary:
107
284260
2000
die etwas Außerordentliche beschrieb:
04:46
curves so strong
108
286260
2000
Kurven, die so stark gekrümmt waren,
04:48
that space would rain down into them,
109
288260
3000
dass das Weltall in sie herabregnen würde.
04:51
space itself would curve like a waterfall
110
291260
2000
Das Weltall selbst würde sich wie ein Wasserfall biegen
04:53
flowing down the throat of a hole.
111
293260
2000
und in den Schlund eines Loches hinabfließen.
04:55
And even light could not escape this current.
112
295260
3000
Selbst Licht würde diesem Strom nicht entrinnen.
04:58
Light would be dragged down the hole
113
298260
2000
Licht würde mitgerissen werden in den Abgrund
05:00
as everything else would be,
114
300260
2000
und alles andere ebenso.
05:02
and all that would be left would be a shadow.
115
302260
2000
Alles, was übrig bliebe, wäre ein Schatten.
05:04
Now he wrote to Einstein,
116
304260
2000
Er schrieb Einstein
05:06
and he said, "As you will see,
117
306260
2000
und sagte: »Wie Sie sehen werden,
05:08
the war has been kind to me enough.
118
308260
3000
war der Krieg gnädig zu mir.
05:11
Despite the heavy gunfire,
119
311260
3000
Trotz schweren Artilleriefeuers
05:14
I've been able to get away from it all
120
314260
2000
ist es mir gelungen, zu entkommen
05:16
and walk through the land of your ideas."
121
316260
3000
und im Land Ihrer Gedanken spazierenzugehen.«
05:19
And Einstein was very impressed with his exact solution,
122
319260
3000
Einstein war von der Präzision dieser Lösung sehr beeindruckt,
05:22
and I should hope also the dedication of the scientist.
123
322260
3000
und, wie ich hoffe, auch vom Engagement des Wissenschaftlers.
05:25
This is the hardworking scientist under harsh conditions.
124
325260
3000
Dies zeigt, wie hart Wissenschaftler selbst unter erschwerten Bedingungen arbeiten.
05:28
And he took Schwarzschild's idea
125
328260
2000
In der folgenden Woche stellte er Schwarzchilds Idee
05:30
to the Prussian Academy of Sciences the next week.
126
330260
3000
der Preußischen Akademie der Wissenschaften vor.
05:33
But Einstein always thought black holes were a mathematical oddity.
127
333260
3000
Aber Einstein hielt Schwarze Löcher zeitlebens für eine mathematische Kuriosität.
05:36
He did not believe they existed in nature.
128
336260
3000
Er glaubte nicht daran, dass es sie wirklich gäbe.
05:39
He thought nature would protect us from their formation.
129
339260
3000
Er war überzeugt, die Natur würde uns vor ihrer Entstehung schützen.
05:42
It was decades
130
342260
2000
Es sollte Jahrzehnte dauern,
05:44
before the term "black hole" was coined
131
344260
2000
bis der Begriff »Schwarzes Loch« geprägt wurde
05:46
and people realized
132
346260
2000
und Menschen begriffen,
05:48
that black holes are real astrophysical objects --
133
348260
2000
dass Schwarze Löcher astrophysische Körper sind.
05:50
in fact they're the death state
134
350260
2000
Tatsächlich sind sie die leblose Zustandsform
05:52
of very massive stars
135
352260
2000
extrem dichter Sterne,
05:54
that collapse catastrophically
136
354260
2000
die in einer entsetzlichen Katastrophe
05:56
at the end of their lifetime.
137
356260
2000
am Ende ihres Lebens in sich zusammenfallen.
05:58
Now our Sun will not collapse to a black hole.
138
358260
2000
Unsere Sonne hingegen wird nicht als Schwarzes Loch enden.
06:00
It's actually not massive enough.
139
360260
2000
Sie ist dafür einfach nicht groß genug.
06:02
But if we did a little thought experiment --
140
362260
2000
Aber wir haben ein kleines Gedankenexperiment durchgeführt,
06:04
as Einstein was very fond of doing --
141
364260
2000
so wie Einstein es auch gerne tat.
06:06
we could imagine
142
366260
2000
Stellen wir uns vor, dass wir
06:08
putting the Sun crushed down to six kilometers,
143
368260
3000
die Sonne auf sechs Kilometer Durchmesser zusammenpressen
06:11
and putting a tiny little Earth around it in orbit,
144
371260
3000
und eine winzige Erde in ihre Umlaufbahn bringen,
06:14
maybe 30 kilometers
145
374260
2000
sagen wir 30 km entfernt
06:16
outside of the black-hole sun.
146
376260
3000
von dieser schwarzen Sonne.
06:19
And it would be self-illuminated,
147
379260
2000
Diese Erde würde von selbst leuchten,
06:21
because now the Sun's gone, we have no other source of light --
148
381260
2000
(denn da die Sonne dann verschwunden wäre, gäbe es keine andere Lichtquelle)
06:23
so let's make our little Earth self-illuminated.
149
383260
3000
also lassen wir unsere kleine Erde von selbst leuchten.
06:26
And you would realize you could put the Earth in a happy orbit
150
386260
2000
Wir könnten die Erde in eine unbeschwerte Umlaufbahn bringen
06:28
even 30 km
151
388260
2000
etwa 30 km entfernt von
06:30
outside of this crushed black hole.
152
390260
3000
dem zerquetschten Schwarzen Loch.
06:33
This crushed black hole
153
393260
2000
Dieses zerquetschte Schwarze Loch
06:35
actually would fit inside Manhattan, more or less.
154
395260
2000
wäre in etwa so groß wie Manhattan.
06:37
It might spill off into the Hudson a little bit
155
397260
2000
Es würde sich noch ein wenig in den Hudson ergießen,
06:39
before it destroyed the Earth.
156
399260
2000
bevor es die Erde zerstörte.
06:41
But basically that's what we're talking about.
157
401260
2000
Aber ungefähr darüber reden wir.
06:43
We're talking about an object that you could crush down
158
403260
2000
Wir reden über etwas, das man zusammenpressen kann,
06:45
to half the square area of Manhattan.
159
405260
2000
bis es halb so groß ist wie Manhattan.
06:47
So we move this Earth very close --
160
407260
2000
Jetzt bringen wir die Erde ganz dicht heran,
06:49
30 kilometers outside --
161
409260
2000
bis auf etwa 30 km,
06:51
and we notice it's perfectly fine orbiting around the black hole.
162
411260
3000
und sehen, wie sie sich auf einer perfekten Umlaufbahn um das Schwarze Loch bewegt.
06:54
There's a sort of myth
163
414260
2000
Es gibt einen Art Mythos,
06:56
that black holes devour everything in the universe,
164
416260
2000
dass Schwarze Löcher alles im Universum verschlingen,
06:58
but you actually have to get very close to fall in.
165
418260
3000
aber tatsächlich muss man ihnen sehr nahe kommen, um hineinzufallen.
07:01
But what's very impressive is that, from our vantage point,
166
421260
3000
Was aber von unserem Standpunkt aus besonders beeindruckend ist,
07:04
we can always see the Earth.
167
424260
2000
ist die Tatsache, dass wir die Erde immer sehen können.
07:06
It cannot hide behind the black hole.
168
426260
2000
Sie kann sich nicht hinter dem Schwarzen Loch verstecken.
07:08
The light from the Earth, some of it falls in,
169
428260
2000
Das Licht, das von der Erde kommt, einiges davon fällt hinein,
07:10
but some of it gets lensed around and brought back to us.
170
430260
3000
aber einiges wird gestreut und kehrt zu uns zurück.
07:13
So you can't hide anything behind a black hole.
171
433260
2000
Man kann also nichts hinter einem Schwarze Loch verbergen.
07:15
If this were Battlestar Galactica
172
435260
2000
Wenn dies der Kampfstern Galactica ist
07:17
and you're fighting the Cylons,
173
437260
2000
und Sie gegen die Zylonen kämpfen,
07:19
don't hide behind the black hole.
174
439260
2000
dann verstecken Sie sich besser nicht hinter dem Schwarzen Loch.
07:21
They can see you.
175
441260
3000
Die können sie sehen.
07:24
Now, our Sun will not collapse to a black hole --
176
444260
2000
Unsere Sonne wird also nicht zu einem Schwarzen Loch kollabieren,
07:26
it's not massive enough --
177
446260
2000
ihre Masse reicht hierfür nicht aus.
07:28
but there are tens of thousands of black holes in our galaxy.
178
448260
4000
Aber es gibt Zehntausende von Schwarzen Löchern in unserer Galaxis.
07:32
And if one were to eclipse the Milky Way,
179
452260
3000
Wenn eines davon die Milchstraße auslöschte,
07:35
this is what it would look like.
180
455260
2000
würde das so aussehen.
07:37
We would see a shadow of that black hole
181
457260
3000
Wir würden einen Schatten des Schwarzen Lochs sehen,
07:40
against the hundred billion stars
182
460260
2000
vor dem Hintergrund von Milliarden von Sternen
07:42
in the Milky Way Galaxy and its luminous dust lanes.
183
462260
3000
der Milchstraßen-Galaxis und ihrer leuchtenden Staubbahnen.
07:45
And if we were to fall towards this black hole,
184
465260
3000
Sollten wir auf dieses Schwarze Loch zufallen,
07:48
we would see all of that light lensed around it,
185
468260
3000
würden wir all das Licht sehen, das um es herum gebeugt würde,
07:51
and we could even start to cross into that shadow
186
471260
3000
und wir könnten sogar in den Schatten eintreten,
07:54
and really not notice that anything dramatic had happened.
187
474260
3000
ohne zu bemerken, dass etwas Ungewöhnliches passiert.
07:57
It would be bad if we tried to fire our rockets and get out of there
188
477260
3000
Es wäre schlecht, wenn wir versuchten, unsere Triebwerke zu zünden und zu flüchten,
08:00
because we couldn't,
189
480260
2000
denn das könnten wir nicht,
08:02
anymore than light can escape.
190
482260
2000
genauso wenig, wie das Licht entkommen kann.
08:04
But even though the black hole is dark from the outside,
191
484260
3000
Aber auch, wenn das Schwarze Loch von außen dunkel ist,
08:07
it's not dark on the inside,
192
487260
2000
ist es in seinem Inneren nicht dunkel,
08:09
because all of the light from the galaxy can fall in behind us.
193
489260
3000
denn alles Licht der Galaxis könnte hinter uns einfallen.
08:12
And even though, due to a relativistic effect known as time dilation,
194
492260
4000
Und obwohl aufgrund eines Phänomens der Relativitätstheorie (der so genannten Zeitdilation)
08:16
our clocks would seem to slow down
195
496260
3000
unsere Uhren im Verhältnis zur galaktischen Zeit
08:19
relative to galactic time,
196
499260
3000
langsamer zu gehen schienen,
08:22
it would look as though the evolution of the galaxy
197
502260
3000
würde es so aussehen, als ob die Entwicklung der Galaxis
08:25
had been sped up and shot at us,
198
505260
2000
sich beschleunigt hätte und uns entgegen geschossen käme,
08:27
right before we were crushed to death by the black hole.
199
507260
3000
kurz bevor wir vom Schwarzen Loch zu Tode zermalmt würden.
08:30
It would be like a near-death experience
200
510260
2000
Es wäre wie bei einer Nahtod-Erfahrung,
08:32
where you see the light at the end of the tunnel,
201
512260
2000
wenn man das Licht am Ende des Tunnels sieht.
08:34
but it's a total death experience.
202
514260
2000
Allerdings wäre es eine umfassende Todeserfahrung.
08:36
(Laughter)
203
516260
2000
(Gelächter)
08:38
And there's no way of telling anybody
204
518260
2000
Und man könnte niemandem
08:40
about the light at the end of the tunnel.
205
520260
2000
vom Licht am Ende des Tunnels erzählen.
08:42
Now we've never seen a shadow like this of a black hole,
206
522260
3000
Nun haben wir noch niemals so einen Schatten eines Schwarzen Loches gesehen,
08:45
but black holes can be heard,
207
525260
2000
aber Schwarze Löcher kann man hören,
08:47
even if they're not seen.
208
527260
2000
auch wenn sie unsichtbar sind.
08:49
Imagine now taking an astrophysically realistic situation --
209
529260
4000
Stellen Sie sich bitte eine astrophysikalisch realistische Situation vor.
08:53
imagine two black holes that have lived a long life together.
210
533260
3000
Stellen Sie sich zwei Schwarze Löcher vor, die ein langes Leben gemeinsam verbracht haben.
08:56
Maybe they started as stars
211
536260
2000
Vielleicht waren es einmal Sterne,
08:58
and collapsed to two black holes --
212
538260
2000
die zu zwei Schwarzen Löchern kollabierten,
09:00
each one 10 times the mass of the Sun.
213
540260
3000
jedes mit einer Masse zehnmal so groß wie die der Sonne.
09:03
So now we're going to crush them down to 60 kilometers across.
214
543260
3000
Wir quetschen sie jetzt zu einem Durchmesser von 60 km zusammen.
09:06
They can be spinning
215
546260
2000
Sie können sich mehrere
09:08
hundreds of times a second.
216
548260
2000
hundert Male pro Sekunde drehen.
09:10
At the end of their lives,
217
550260
2000
Am Ende ihres Lebens
09:12
they're going around each other very near the speed of light.
218
552260
3000
umkreisen sie einander beinahe mit Lichtgeschwindigkeit.
09:15
So they're crossing thousands of kilometers
219
555260
2000
Sie können Tausende von Kilometern
09:17
in a fraction of a second,
220
557260
2000
im Bruchteil einer Sekunde zurücklegen.
09:19
and as they do so, they not only curve space,
221
559260
2000
Und während sie das tun, beugen sie nicht nur den Raum,
09:21
but they leave behind in their wake
222
561260
2000
sondern sie hinterlassen in ihrem Kielwasser
09:23
a ringing of space,
223
563260
2000
ein Klingen des Raumes,
09:25
an actual wave on space-time.
224
565260
2000
eine echte Welle aus Raumzeit.
09:27
Space squeezes and stretches
225
567260
2000
Der Weltraum zieht sich zusammen und dehnt sich aus,
09:29
as it emanates out from these black holes
226
569260
2000
während sie aus diesen Schwarzen Löchern hervorströmt
09:31
banging on the universe.
227
571260
2000
und auf das Universum einhämmert.
09:33
And they travel out into the cosmos
228
573260
2000
Und sie reisen mit Lichtgeschwindigkeit
09:35
at the speed of light.
229
575260
2000
hinaus in den Kosmos.
09:37
This computer simulation
230
577260
2000
Diese Computersimulation
09:39
is due to a relativity group at NASA Goddard.
231
579260
3000
verdanken wir einer Relativitäts-Arbeitsgruppe der NASA Goddard.
09:42
It took almost 30 years for anyone in the world to crack this problem.
232
582260
3000
Es hat fast 30 Jahre gedauert, bis jemand dieses Problem gelöst hatte.
09:45
This was one of the groups.
233
585260
2000
Dies war eine dieser Gruppen.
09:47
It shows two black holes in orbit around each other,
234
587260
2000
Hier sehen wir zwei Schwarze Löcher, die einander umkreisen,
09:49
again, with these helpfully painted curves.
235
589260
2000
wieder mit den hilfreichen, aufgemalten Linien.
09:51
And if you can see -- it's kind of faint --
236
591260
3000
Vielleicht können Sie sehen – es ist ein bisschen undeutlich –
09:54
but if you can see the red waves emanating out,
237
594260
3000
aber wenn Sie die roten Wellen sehen, die austreten,
09:57
those are the gravitational waves.
238
597260
2000
das sind Gravitationswellen.
09:59
They're literally the sounds of space ringing,
239
599260
3000
Sie stellen tatsächlich den Klang des tönenden Weltraums dar
10:02
and they will travel out from these black holes at the speed of light
240
602260
2000
und werden mit Lichtgeschwindigkeit aus diesen Schwarzen Löchern austreten,
10:04
as they ring down and coalesce
241
604260
3000
während sie immer leiser werden
10:07
to one spinning, quiet black hole
242
607260
2000
und schließlich verschmelzen werden
10:09
at the end of the day.
243
609260
2000
zu einem sich drehenden, stillen Schwarzen Loch.
10:11
If you were standing near enough,
244
611260
2000
Wenn Sie nahe genug wären,
10:13
your ear would resonate
245
613260
2000
würden der Klang des sich zusammenziehenden und
10:15
with the squeezing and stretching of space.
246
615260
2000
ausdehnenden Weltraums in Ihren Ohren dröhnen.
10:17
You would literally hear the sound.
247
617260
2000
Sie würden den Klang buchstäblich hören können.
10:19
Now of course, your head would be squeezed and stretched unhelpfully,
248
619260
4000
Natürlich würde auch Ihr Kopf gepresst und gedehnt werden, was recht unangenehm wäre,
10:23
so you might have trouble understanding what's going on.
249
623260
3000
weshalb Sie auch Mühe hätten, das Geschehen zu begreifen.
10:26
But I'd like to play for you
250
626260
2000
Aber ich möchte Ihnen gerne vorspielen,
10:28
the sound that we predict.
251
628260
2000
welche Klänge wir hier prognostizieren würden.
10:30
This is from my group --
252
630260
2000
Dies hier ist von meiner Arbeitsgruppe –
10:32
a slightly less glamorous computer modeling.
253
632260
3000
ein etwas weniger glamouröses Computermodell.
10:35
Imagine a lighter black hole
254
635260
2000
Stellen Sie sich vor, dass ein leichteres Schwarzes Loch
10:37
falling into a very heavy black hole.
255
637260
2000
in ein sehr schweres Schwarzes Loch fällt.
10:39
The sound you're hearing
256
639260
2000
Was Sie hören,
10:41
is the light black hole banging on space
257
641260
3000
ist das Geräusch, mit dem das leichte Schwarze Loch auf das Weltall hämmert,
10:44
each time it gets close.
258
644260
2000
jedes Mal, wenn es dicht daran vorbeikommt.
10:46
If it gets far away, it's a little too quiet.
259
646260
3000
Wenn es sich wieder entfernt, ist es etwas zu leise.
10:49
But it comes in like a mallet,
260
649260
2000
Aber es trifft auf wie ein Schlegel
10:51
and it literally cracks space,
261
651260
2000
und zertrümmert das Weltall regelrecht,
10:53
wobbling it like a drum.
262
653260
2000
lässt es wie eine Trommel schwingen.
10:55
And we can predict what the sound will be.
263
655260
3000
Wir können vorhersagen, wie das klingen wird.
10:58
We know that, as it falls in,
264
658260
2000
Wir wissen: Wenn es hineinfällt,
11:00
it gets faster and it gets louder.
265
660260
2000
wird es schneller und lauter.
11:02
And eventually,
266
662260
2000
Und schließlich
11:04
we're going to hear the little guy just fall into the bigger guy.
267
664260
3000
hören wir, wie der kleine Kerl in den großen Kerl fällt.
11:07
(Thumping)
268
667260
17000
(Dumpfer Aufprall)
11:24
Then it's gone.
269
684260
2000
Dann ist er verschwunden.
11:26
Now I've never heard it that loud -- it's actually more dramatic.
270
686260
2000
Ich habe das noch nie so laut gehört – es ist wirklich viel dramatischer.
11:28
At home it sounds kind of anticlimactic.
271
688260
2000
Zu Hause klingt es eher etwas enttäuschend,
11:30
It's sort of like ding, ding, ding.
272
690260
2000
mehr so wie ding, ding, ding.
11:32
This is another sound from my group.
273
692260
4000
Dies ist ein anderes Geräusch aus meiner Gruppe.
11:36
No, I'm not showing you any images,
274
696260
2000
Nein, ich zeige Ihnen keine Bilder,
11:38
because black holes don't leave behind
275
698260
2000
denn Schwarze Löcher hinterlassen keine
11:40
helpful trails of ink,
276
700260
2000
hilfreichen Tintenspuren.
11:42
and space is not painted,
277
702260
2000
Der Weltraum hat keine bunten,
11:44
showing you the curves.
278
704260
2000
aufgemalten Linien.
11:46
But if you were to float by in space on a space holiday
279
706260
2000
Aber wenn Sie während eines Weltraumurlaubs im All umhertrieben
11:48
and you heard this,
280
708260
2000
und Sie würden dies hier hören,
11:50
you want to get moving.
281
710260
2000
dann sollten Sie machen, dass Sie wegkommen.
11:52
(Laughter)
282
712260
2000
(Gelächter)
11:54
Want to get away from the sound.
283
714260
2000
Sie sollten wirklich wegkommen von diesem Geräusch.
11:56
Both black holes are moving.
284
716260
2000
Beide Schwarzen Löcher bewegen sich.
11:58
Both black holes are getting closer together.
285
718260
3000
Beide Schwarzen Löcher kommen einander näher.
12:01
In this case, they're both wobbling quite a lot.
286
721260
3000
In diesem Fall schwingen sie zuerst sehr stark
12:04
And then they're going to merge.
287
724260
2000
und dann verschmelzen sie.
12:06
(Thumping)
288
726260
8000
(Dumpfer Aufprall)
12:14
Now it's gone.
289
734260
2000
Jetzt ist es verschwunden.
12:16
Now that chirp is very characteristic of black holes merging --
290
736260
3000
Dieses Zirpen ist typisch für das Verschmelzen zweier Schwarzer Löcher,
12:19
that it chirps up at the end.
291
739260
3000
dass es am Ende so zirpt.
12:22
Now that's our prediction
292
742260
2000
Dies ist ist unsere Vorstellung davon,
12:24
for what we'll see.
293
744260
2000
was wir sehen würden.
12:26
Luckily we're at this safe distance in Long Beach, California.
294
746260
2000
Zum Glück sind wir hier in Long Beach, Kalifornien in sicherer Distanz.
12:28
And surely, somewhere in the universe
295
748260
2000
Aber mit großer Wahrscheinlichkeit sind gerade irgendwo im Universum
12:30
two black holes have merged.
296
750260
2000
zwei Schwarze Löcher miteinander verschmolzen.
12:32
And surely, the space around us
297
752260
2000
Und genauso sicher ist es, dass der Weltraum
12:34
is ringing
298
754260
2000
um uns herum schwingt, nachdem er
12:36
after traveling maybe a million light years, or a million years,
299
756260
3000
vermutlich Millionen Lichtjahre gebraucht hat, oder eine Million Jahre
12:39
at the speed of light to get to us.
300
759260
3000
mit Lichtgeschwindigkeit zu uns gereist ist.
12:42
But the sound is too quiet for any of us to ever hear.
301
762260
3000
Aber der Klang ist viel zu leise, als das wir ihn jemals hören könnten.
12:45
There are very industrious experiments being built on Earth --
302
765260
3000
Auf der Erde werden mit großem Eifer Experimente durchgeführt,
12:48
one called LIGO --
303
768260
2000
eines davon heißt LIGO –
12:50
which will detect deviations
304
770260
2000
die Abweichungen aufspüren sollen
12:52
in the squeezing and stretching of space
305
772260
3000
in der Art und Weise, wie der Weltraum sich zusammenzieht und wieder ausdehnt,
12:55
at less than the fraction of a nucleus of an atom
306
775260
3000
Abweichungen in der Größenordnung kleiner als ein Atomkern
12:58
over four kilometers.
307
778260
2000
auf einer Strecke von vier Kilometern.
13:00
It's a remarkably ambitious experiment,
308
780260
2000
Es ist ein unglaublich ambitioniertes Projekt
13:02
and it's going to be at advanced sensitivity
309
782260
2000
und seine Empfinflichkeit wird in den nächsten Jahren
13:04
within the next few years -- to pick this up.
310
784260
3000
noch weiter entwickelt werden – um das hier wahrnehmen zu können.
13:07
There's also a mission proposed for space,
311
787260
2000
Es soll auch eine Mission für das Weltall geben,
13:09
which hopefully will launch in the next ten years,
312
789260
2000
die hoffentlich innerhalb der nächsten zehn Jahre starten wird.
13:11
called LISA.
313
791260
2000
Sie heißt LISA.
13:13
And LISA will be able to see super-massive black holes --
314
793260
3000
LISA wird in der Lage sein, riesige Schwarze Löcher zu sehen,
13:16
black holes millions or billions of times
315
796260
3000
Schwarze Löcher mit der millionen- oder milliardenfachen
13:19
the mass of the Sun.
316
799260
2000
Dichte der Sonne.
13:21
In this Hubble image, we see two galaxies.
317
801260
3000
Auf diesem Bild des Hubble-Teleskops sehen wir zwei Galaxien.
13:24
They look like they're frozen in some embrace.
318
804260
3000
Sie sehen aus, als ob sie in einer Umarmung erstarrt sind.
13:27
And each one probably harbors
319
807260
2000
Jede birgt vermutlich in ihrem Inneren
13:29
a super-massive black hole at its core.
320
809260
3000
ein riesiges Schwarzes Loch.
13:32
But they're not frozen;
321
812260
2000
Aber sie sind nicht erstarrt.
13:34
they're actually merging.
322
814260
2000
Sie verschmelzen miteinander.
13:36
These two black holes are colliding,
323
816260
2000
Diese beiden Schwarzen Löcher stoßen zusammen
13:38
and they will merge over a billion-year time scale.
324
818260
3000
und werden im Laufe von Milliarden Jahren eins.
13:41
It's beyond our human perception
325
821260
2000
Unsere menschliche Wahrnehmungsfähigkeit ist nicht in der Lage,
13:43
to pick up a song of that duration.
326
823260
3000
ein Lied solcher Zeitdauer zu erfassen.
13:46
But LISA could see the final stages
327
826260
2000
Aber LISA könnte das Endstadium
13:48
of two super-massive black holes
328
828260
2000
zweier riesiger Schwarzen Löcher sehen,
13:50
earlier in the universe's history,
329
830260
2000
zu einem früheren Zeitpunkt in der Geschichte des Universums,
13:52
the last 15 minutes before they fall together.
330
832260
3000
die letzen 15 Minuten, bevor sie verschmelzen.
13:55
And it's not just black holes,
331
835260
2000
Und es geht nicht nur um Schwarze Löcher,
13:57
but it's also any big disturbance in the universe --
332
837260
3000
sondern auch um all die großen Störungen im Universum –
14:00
and the biggest of them all is the Big Bang.
333
840260
2000
und die größte von allen ist der Urknall.
14:02
When that expression was coined, it was derisive --
334
842260
3000
Als man den Begriff prägte, war das verächtlich gemeint –
14:05
like, "Oh, who would believe in a Big Bang?"
335
845260
2000
»Wer glaubt schon an einen Urknall, einen Big Bang?«
14:07
But now it actually might be more technically accurate
336
847260
2000
Aber heute könnte der Begriff technisch gesehen sogar angebrachter sein,
14:09
because it might bang.
337
849260
2000
denn es könnte knallen;
14:11
It might make a sound.
338
851260
2000
es könnte ein Geräusch geben.
14:13
This animation from my friends at Proton Studios
339
853260
3000
Diese Animation von Freunden von mir in den Proton Studios
14:16
shows looking at the Big Bang from the outside.
340
856260
2000
zeigt eine Außenansicht des Big Bang, des Urknalls.
14:18
We don't ever want to do that actually. We want to be inside the universe
341
858260
3000
Wir wollen das nie wirklich versuchen; wir wollen niemals innerhalb des Universums sein,
14:21
because there's no such thing as standing outside the universe.
342
861260
3000
weil man niemals außerhalb des Universums sein kann.
14:24
So imagine you're inside the Big Bang.
343
864260
2000
Stellen Sie sich also vor, Sie befinden sich im Urknall.
14:26
It's everywhere, it's all around you,
344
866260
2000
Er ist überall, überall um Sie herum
14:28
and the space is wobbling chaotically.
345
868260
2000
und der Weltraum wabert und schwingt völlig unkontrolliert.
14:30
Fourteen billion years pass
346
870260
2000
14 Milliarden Jahre gehen vorüber,
14:32
and this song is still ringing all around us.
347
872260
3000
aber dieses Lied erklingt immer noch um uns herum.
14:35
Galaxies form,
348
875260
2000
Galaxien bilden sich
14:37
and generations of stars form in those galaxies,
349
877260
2000
und Generationen von Sternen werden in diesen Galaxien geboren.
14:39
and around one star,
350
879260
2000
Und um einen dieser Sterne,
14:41
at least one star,
351
881260
2000
wenigstens einen einzigen,
14:43
is a habitable planet.
352
883260
2000
kreist ein bewohnbarer Planet.
14:45
And here we are frantically building these experiments,
353
885260
3000
Und hier sitzen wir und arbeiten wie verrückt an diesen Experimenten,
14:48
doing these calculations, writing these computer codes.
354
888260
2000
machen Berechnungen und schreiben Computercode.
14:50
Imagine a billion years ago,
355
890260
3000
Stellen Sie sich vor, dass vor einer Milliarde Jahren
14:53
two black holes collided.
356
893260
2000
zwei Schwarze Löcher zusammenstießen.
14:55
That song has been ringing through space
357
895260
2000
Ihr Lied klingt seitdem durch den Weltraum,
14:57
for all that time.
358
897260
2000
schon die ganze Zeit.
14:59
We weren't even here.
359
899260
2000
Uns gab es damals noch nicht einmal.
15:01
It gets closer and closer --
360
901260
2000
Es kommt näher und näher –
15:03
40,000 years ago, we're still doing cave paintings.
361
903260
2000
vor 40.000 Jahren haben wir noch Höhlenbilder gemalt.
15:05
It's like hurry, build your instruments.
362
905260
2000
Los, beeilt Euch, möchte man sagen – Baut eure Meßgeräte.
15:07
It's getting closer and closer, and in 20 ...
363
907260
3000
Es kommt näher und näher und 20..,
15:10
whatever year it will be
364
910260
2000
in welchem Jahr dieses Jahrhunderts auch immer,
15:12
when our detectors are finally at advanced sensitivity --
365
912260
2000
wenn unsere Messgeräte endlich empfindlich genug sind –
15:14
we'll build them, we'll turn on the machines
366
914260
2000
wir werden sie bauen, wir werden die Maschinen anschalten
15:16
and, bang, we'll catch it -- the first song from space.
367
916260
3000
und bang, wir werden es einfangen – das erste Lied aus dem Weltall.
15:19
If it was the Big Bang we were going to pick up,
368
919260
2000
Sollte es der Big Bang sein, den wir aufnehmen,
15:21
it would sound like this.
369
921260
2000
dann würde er so klingen.
15:23
(Static) It's a terrible sound.
370
923260
3000
(Rauschen) Es ist ein schreckliches Geräusch.
15:26
It's literally the definition of noise.
371
926260
2000
Es ist buchstäblich der Inbegriff von Lärm.
15:28
It's white noise; it's such a chaotic ringing.
372
928260
2000
Es ist weißes Rauschen, es ist ein so chaotisches Geräusch.
15:30
But it's around us everywhere, presumably,
373
930260
3000
Aber es ist überall um uns herum, wahrscheinlich jedenfalls,
15:33
if it hasn't been wiped out
374
933260
2000
wenn es nicht durch einen anderen Vorgang
15:35
by some other process in the universe.
375
935260
2000
im Universum ausgelöscht wurde.
15:37
And if we pick it up, it will be music to our ears
376
937260
3000
Wenn wir es aufnehmen, wird es in unseren Ohren wie Musik klingen,
15:40
because it will be the quiet echo
377
940260
2000
weil es ein leises Echo sein wird,
15:42
of that moment of our creation,
378
942260
2000
ein Widerhall des Moments unserer Erschaffung,
15:44
of our observable universe.
379
944260
2000
unseres sichtbaren Universums.
15:46
So within the next few years,
380
946260
2000
Innerhalb der nächsten zwei Jahre also
15:48
we'll be able to turn up the soundtrack a little bit,
381
948260
3000
werden wir den Soundtrack ein wenig lauter stellen können
15:51
render the universe in audio.
382
951260
3000
und das Universum als Klangbild ausgeben.
15:54
But if we detect those earliest moments,
383
954260
3000
Aber wenn wir jene allerfrühesten Momente erfassen können,
15:57
it'll bring us that much closer
384
957260
2000
wird uns einem Verständnis
15:59
to an understanding of the Big Bang,
385
959260
2000
des Urknalls viel näher bringen,
16:01
which brings us that much closer
386
961260
3000
was uns wiederum näher an einige
16:04
to asking some of the hardest, most elusive, questions.
387
964260
3000
der komplexesten, am schwersten zu fassenden Fragen bringt.
16:07
If we run the movie of our universe backwards,
388
967260
3000
Wenn wir einen Film des Universums rückwärts abspielten,
16:10
we know that there was a Big Bang in our past,
389
970260
3000
wüssten wir, dass es in der Vergangenheit einen Urknall gegeben hat
16:13
and we might even hear the cacophonous sound of it,
390
973260
4000
und wir könnten sogar die Kakophonie seines Klangs wahrnehmen.
16:17
but was our Big Bang the only Big Bang?
391
977260
2000
Aber war unser Urknall der einzige Urknall?
16:19
I mean we have to ask, has it happened before?
392
979260
3000
Ich denke, dass wir die Frage stellen müssen: Ist so etwas schon einmal passiert?
16:22
Will it happen again?
393
982260
2000
Wird es sich wiederholen?
16:24
I mean, in the spirit of rising to TED's challenge
394
984260
3000
Ich finde, im Sinne der Herausforderung, die TED darstellt
16:27
to reignite wonder,
395
987260
2000
– das Staunen wieder zu entzünden –
16:29
we can ask questions, at least for this last minute,
396
989260
3000
können wir Fragen stellen, zumindest in dieser letzten Minute,
16:32
that honestly might evade us forever.
397
992260
2000
die sich uns sonst vielleicht für immer entziehen könnten.
16:34
But we have to ask:
398
994260
2000
Aber wir müssen uns fragen:
16:36
Is it possible that our universe
399
996260
2000
Ist es möglich, dass unser Universum
16:38
is just a plume off of some greater history?
400
998260
3000
nur ein Ableger einer größeren Geschichte ist?
16:41
Or, is it possible that we're just a branch off of a multiverse --
401
1001260
4000
Oder ist es möglich, dass wir nur ein Ableger eines Multiversums sind –
16:45
each branch with its own Big Bang in its past --
402
1005260
4000
jeder Ableger mit seinem eigenen Urknall in seiner Vergangenheit –
16:49
maybe some of them with black holes playing drums,
403
1009260
2000
vielleicht haben einige von ihnen Trommel spielende Schwarze Löcher,
16:51
maybe some without --
404
1011260
2000
andere vielleicht nicht –
16:53
maybe some with sentient life, and maybe some without --
405
1013260
3000
in einigen gibt es vielleicht intelligentes Leben, in anderen nicht –
16:56
not in our past, not in our future,
406
1016260
2000
nicht in unserer Vergangenheit, nicht in unserer Zukunft,
16:58
but somehow fundamentally connected to us?
407
1018260
3000
aber doch in irgendeiner Weise fundamental mit uns verbunden?
17:01
So we have to wonder, if there is a multiverse,
408
1021260
2000
Wir müssen uns also fragen: Wenn es ein Multiversum gibt,
17:03
in some other patch of that multiverse,
409
1023260
2000
existieren dann in einem anderen Fragment dieses Multiversums
17:05
are there creatures?
410
1025260
2000
Lebewesen?
17:07
Here's my multiverse creatures.
411
1027260
2000
Dies sind meine Geschöpfe des Multiversums.
17:09
Are there other creatures in the multiverse,
412
1029260
2000
Gibt es andere Lebewesen in diesem Multiversum,
17:11
wondering about us
413
1031260
2000
die sich über uns Gedanken machen
17:13
and wondering about their own origins?
414
1033260
3000
und über ihre eigenen Ursprünge?
17:16
And if they are,
415
1036260
2000
Und wenn es sie gibt,
17:18
I can imagine them as we are,
416
1038260
3000
kann ich mir vorstellen, dass sie wie wir sind,
17:21
calculating, writing computer code,
417
1041260
2000
dass sie rechnen und Computercodes schreiben,
17:23
building instruments,
418
1043260
2000
Instrumente bauen,
17:25
trying to detect that faintest sound
419
1045260
3000
versuchen, das entfernteste Geräusch
17:28
of their origins
420
1048260
2000
ihrer Herkunft auszumachen
17:30
and wondering who else is out there.
421
1050260
2000
und sich fragen, wer noch da draußen ist.
17:32
Thank you. Thank you.
422
1052260
3000
Vielen Dank. Vielen Dank.
17:35
(Applause)
423
1055260
2000
(Applaus)
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