Patricia Burchat: Shedding light on dark matter

Translator: Meelis Seedre Reviewer: TED Translators admin

As a particle physicist, I study the elementary particles

Osakeste füüsikuna, uurin ma elementaarosakesi

and how they interact on the most fundamental level.

ja seda kuidas nad kõige fundamentaalsemal tasandil suhtlevad

For most of my research career, I've been using accelerators,

Enamuse oma teaduskarjäärist olen ma kasutanud kiirendeid,

such as the electron accelerator at Stanford University, just up the road,

selliseid nagu elektronkiirendi Stanford'i Ülikoolis, siinsamas kõrval,

to study things on the smallest scale.

et uurida asju kõige väiksemal mõõtkaval.

But more recently, I've been turning my attention

Hiljuti aga olen ma oma tähelepanu pööranud

to the universe on the largest scale.

universumile suurel mõõtkaval.

Because, as I'll explain to you,

Sest, nagu ma teile selgitan,

the questions on the smallest and the largest scale are actually very connected.

küsimused väiksel ja suurel mõõtkaval on tegelikult väga seotud.

So I'm going to tell you about our twenty-first-century view of the universe,

Nüüd ma räägin teile meie 21. sajandi arusaamast universumi kohta,

what it's made of and what the big questions in the physical sciences are --

millest see tehtud on ja mis on suured küsimused füüsikateaduses --

at least some of the big questions.

vähemalt mõned neist suurtest küsimustest.

So, recently, we have realized

Niisis, hiljuti oleme mõistnud

that the ordinary matter in the universe --

et tavaline aine universumis --

and by ordinary matter, I mean you, me,

ja tavalise aine all mõtlen ma sina, OK, mina,

the planets, the stars, the galaxies --

planeedid, tähed, galaktikat --

the ordinary matter makes up only a few percent

tavaline aine moodustab ainult mõne protsendi

of the content of the universe.

universumi mahust.

Almost a quarter, or approximately a quarter

Peaaegu veerand, või ligikaudu veerand

of the matter in the universe, is stuff that's invisible.

universumis olevast ainest, on aine mis on nähtamatu.

By invisible, I mean it doesn't absorb in the electromagnetic spectrum.

Nähtamatu all pean ma silmas et see ei neeldu elektormagneetilises spektris.

It doesn't emit in the electromagnetic spectrum. It doesn't reflect.

See ei kiirga elektromagneetilises spektris. See ei peegelda.

It doesn't interact with the electromagnetic spectrum,

See ei mõjuta vastastikuliselt elektromagneetilist spektrit,

which is what we use to detect things.

mis on see mida me kasutame asjade avastamiseks.

It doesn't interact at all. So how do we know it's there?

See ei tekita üldse mingit vastasmõju. Kuidas me siis teame et see üldse on olemas?

We know it's there by its gravitational effects.

Me teame et see on olemas selle gravitatsiooniliste mõjude tõttu.

In fact, this dark matter dominates

Tegelikult, see tumeaine domineerib

the gravitational effects in the universe on a large scale,

gravitatsioonilisi mõjusid universumi suures mastaabis,

and I'll be telling you about the evidence for that.

ja ma räägin teile tõenditest selle kohta.

What about the rest of the pie?

Ja kuidas on ülejäänud sektordiagrammiga?

The rest of the pie is a very mysterious substance called dark energy.

Ülejäänud sektordiagramm on väga müstiline aine mida kutsutakse tumeenergiaks.

More about that later, OK.

Sellest hiljem, OK.

So for now, let's turn to the evidence for dark matter.

Nüüd aga pöördume tumeaine tõendite juurde.

In these galaxies, especially in a spiral galaxy like this,

Nendes galaktikates, eriti sellises spiraalses galaktikas nagu see,

most of the mass of the stars is concentrated in the middle of the galaxy.

on enamus tähtede massi koondunud galaktika keskele.

This huge mass of all these stars keeps stars in circular orbits in the galaxy.

Nende tähtede tohutu mass hoiab need tähed galaktikas ümmargusel orbiidil.

So we have these stars going around in circles like this.

Nüüd on meil need tähed niimoodi mööda ringi liikumas.

As you can imagine, even if you know physics, this should be intuitive, OK --

Nagu te võite ette kujutada, isegi kui te tunnete füüsikat -- see peaks olema intuitiivne, OK --

that stars that are closer to the mass in the middle will be rotating at a higher speed

et tähed mis on lähemal kesksele massile keerlevad kiiremini

than those that are further out here, OK.

kui need mis on kaugemal, OK.

So what you would expect is that if you measured the orbital speed of the stars,

Seega mida võiks oodata kui mõõta tähtede orbitaalset kiirust

that they should be slower on the edges than on the inside.

on see et nad on aeglasemad äärtel võrreldes keskmes olevatega.

In other words, if we measured speed as a function of distance --

Teisisõnu, kui me mõõdame kiirust kauguse funktsioonina --

this is the only time I'm going to show a graph, OK --

see on ainuke kord kui ma näitan graafikut, OK --

we would expect that it goes down as the distance increases

võib eeldada et ta läheb alla kauguse suurenedes

from the center of the galaxy.

galaktika keskmest.

When those measurements are made,

Kui sellised mõõtmised tehakse,

instead what we find is that the speed is basically constant,

leiame me selle asemel et kiirus on põhimõtteliselt konstantne,

as a function of distance.

kauguse funktsioonina.

If it's constant, that means that the stars out here

Kui see on konstantne, tähendab see et need tähed seal

are feeling the gravitational effects of matter that we do not see.

tunnetavad meile nähtamatu aine gravitatsioonilisi mõjusid.

In fact, this galaxy and every other galaxy

Õigupoolest, see galaktika ja kõik teised galaktikad

appears to be embedded in a cloud of this invisible dark matter.

paistavad olevat selle nähtamatu tumeaine pilve sees.

And this cloud of matter is much more spherical than the galaxy themselves,

Ja see aine pilv on palju ümmargusem kui galaktikad ise

and it extends over a much wider range than the galaxy.

ja ulatub palju kaugemale kui galaktika.

So we see the galaxy and fixate on that, but it's actually a cloud of dark matter

Me näeme galaktikat ja keskendume sellele, aga tegelikult on see tumeaine pilv

that's dominating the structure and the dynamics of this galaxy.

mis domineerib selle galaktika struktuuri ja dünaamikat.

Galaxies themselves are not strewn randomly in space;

Galaktikad ise pole ruumis juhuslikult laiali;

they tend to cluster.

nad kalduvad parvedesse kogunema.

And this is an example of a very, actually, famous cluster, the Coma cluster.

Ja see on näide ühest eriti kuulsast parvest: "Coma" parvest.

And there are thousands of galaxies in this cluster.

Ja selles parves on tuhandeid galaktikaid.

They're the white, fuzzy, elliptical things here.

Need on need valged, hägused elliptilised asjad siin.

So these galaxy clusters -- we take a snapshot now,

Need galaktikat kogunevad parvedesse -- meie teeme nüüd ülesvõtte,

we take a snapshot in a decade, it'll look identical.

teeme ülesvõtte kümnendi pärast -- see näeb välja identne.

But these galaxies are actually moving at extremely high speeds.

Aga need galaktikad liiguvad tegelikult äärmuslikult kiiresti.

They're moving around in this gravitational potential well of this cluster, OK.

Nad liiguvad ringi selle parve potentsiaalses gravitatsioonilises kaevus, OK.

So all of these galaxies are moving.

Kõik need galaktikat liiguvad.

We can measure the speeds of these galaxies, their orbital velocities,

Me võime mõõta nende galaktikate kiirusi, nende orbiidi kiirust,

and figure out how much mass is in this cluster.

ja välja selgitada kui palju massi on selles parves.

And again, what we find is that there is much more mass there

Ja jälle leiame et seal on palju rohkem massi

than can be accounted for by the galaxies that we see.

kui võib arvestada nendele nähtavatele galaktikatele.

Or if we look in other parts of the electromagnetic spectrum,

Või kui me vaatame elektromagneetilise spektri teisi osi

we see that there's a lot of gas in this cluster, as well.

näeme me et selles parves on ka palju gaasi.

But that cannot account for the mass either.

Aga ka see ei põhjenda sellist massi.

In fact, there appears to be about ten times as much mass here

Õigupoolest, siin paistab olevat kümme korda rohkem massi

in the form of this invisible or dark matter

selle nähtamatu tumeaine vormis

as there is in the ordinary matter, OK.

kui tavalise aine vormis, OK.

It would be nice if we could see this dark matter a little bit more directly.

Oleks kena kui me näeksime seda tumeainet natukene otsesemalt.

I'm just putting this big, blue blob on there, OK,

Ma lihtsalt panen selle suure sinise laigu siia, OK,

to try to remind you that it's there.

et proovida teile meenutada et see on siin.

Can we see it more visually? Yes, we can.

Kas me saame seda kuidagi rohkem visuaalselt näha? Jah, me saame.

And so let me lead you through how we can do this.

Las ma juhatan teid läbi selle kuidas me seda teha saame.

So here's an observer:

Siin on vaatleja:

it could be an eye; it could be a telescope.

see võib olla silm; see võib olla teleskoop.

And suppose there's a galaxy out here in the universe.

Ja oletame et on üks galaktika universumis.

How do we see that galaxy?

Kuidas me näeme seda galaktikat?

A ray of light leaves the galaxy and travels through the universe

Valguskiir lahkub galaktikast ja reisib läbi universumi

for perhaps billions of years

võib-olla miljardeid aastaid

before it enters the telescope or your eye.

enne kui ta jõuab teleskoopi või teie silma.

Now, how do we deduce where the galaxy is?

Nüüd kuidas tuletada galaktika asukoht?

Well, we deduce it by the direction that the ray is traveling

No me tuletame selle valguskiire levimise suunast

as it enters our eye, right?

silma jõudmise hetkel, eksole?

We say, the ray of light came this way;

Me ütleme et valguskiir tuli sellest suunast;

the galaxy must be there, OK.

galaktika peab olema seal, OK.

Now, suppose I put in the middle a cluster of galaxies --

Nüüd oletame et ma panen keskele galaktikate parve --

and don't forget the dark matter, OK.

ja ärge unustage tumeainet, OK.

Now, if we consider a different ray of light, one going off like this,

Nüüd kui me kaalume mingit erinevat valguskiirt, eemaldumas sedasi,

we now need to take into account

peame me nüüd arvestama

what Einstein predicted when he developed general relativity.

sellega mida Einstein ennustas kui ta arendas üldrelatiivsusteooria.

And that was that the gravitational field, due to mass,

Ja see on see et gravitatsiooniline väli, massi tõttu,

will deflect not only the trajectory of particles,

suunab kõrvale mitte ainult osakeste trajektoori,

but will deflect light itself.

vaid suunab kõrvale ka valguse.

So this light ray will not continue in a straight line,

Seega see valguskiir ei jätka sirgjoonena,

but would rather bend and could end up going into our eye.

vaid pigem paindub ja võib lõpetada teie silmas.

Where will this observer see the galaxy?

Kus see vaatleja näeb galaktikat?

You can respond. Up, right?

Võite vastata. Üleval, eksole?

We extrapolate backwards and say the galaxy is up here.

Me ekstrapoleerime tagurpidi ja ütleme et galaktika on siin üleval.

Is there any other ray of light

Kas on veel mõni valguskiir

that could make into the observer's eye from that galaxy?

mis võiks jõuda vaatleja silma sellest galaktikast?

Yes, great. I see people going down like this.

Jah, suurepärane. Näen inimesi näitavat alla sedamoodi.

So a ray of light could go down, be bent

Seega valguskiir võib minna alla, kõverduda

up into the observer's eye,

üles vaatleja silma,

and the observer sees a ray of light here.

ja vaatleja näeb valguskiirt siin.

Now, take into account the fact that we live in

Nüüd võtke arvesse fakti et me elame

a three-dimensional universe, OK,

kolmedimensionaalses universumis, OK,

a three-dimensional space.

kolmedimensionaalne ruum.

Are there any other rays of light that could make it into the eye?

Kas on veel valguskiiri mis võiks jõuda silma?

Yes! The rays would lie on a -- I'd like to see -- yeah, on a cone.

Jah! Kiired asuksid -- ma tahaks näha -- jah, koonusel.

So there's a whole ray of light -- rays of light on a cone --

Seega on terve valguskiir -- valguskiired koonusel --

that will all be bent by that cluster

mida see parv painutab.

and make it into the observer's eye.

ja mis jõuavad vaatleja silma.

If there is a cone of light coming into my eye, what do I see?

Kui minu silma jõuab valguse koonus, mida ma näen?

A circle, a ring. It's called an Einstein ring. Einstein predicted that, OK.

Ringjoont, rõngast. Seda kutsutakse Einstein'i ringiks -- Einstein ennustas seda, OK.

Now, it will only be a perfect ring if the source, the deflector

Nüüd see on täiuslik ring kui allikas, deflektor,

and the eyeball, in this case, are all in a perfectly straight line.

ja silmamuna, sellel puhul, on kõik ideaalsel sirgjoonel.

If they're slightly skewed, we'll see a different image.

Kui nad on natukene viltu, näeme me erinevat pilti.

Now, you can do an experiment tonight over the reception, OK,

Nüüd te võite õhtul vastuvõtul teha katse, OK,

to figure out what that image will look like.

et välja nuputada milline see pilt välja näeb.

Because it turns out that there is a kind of lens that we can devise,

Sest selgub et on selline lääts mida me saame ehitada,

that has the right shape to produce this kind of effect.

millel on õige kuju et tekiks selline efekt.

We call this gravitational lensing.

Me kutsume seda gravitatsiooniliseks fokuseerimiseks.

And so, this is your instrument, OK.

Nii, ja see on see instrument, OK.

(Laughter).

(Naer)

But ignore the top part.

Aga ignoreerige ülemist osa.

It's the base that I want you to concentrate, OK.

Ma tahan et te keskenduksite alusele, OK.

So, actually, at home, whenever we break a wineglass,

Ja tegelikult, kodus, kui puruneb veini klaas,

I save the bottom, take it over to the machine shop.

hoian ma põhja alles, viin selle meistrile.

We shave it off, and I have a little gravitational lens, OK.

Me lõikame selle maha ja mul ongi väikene gravitatsiooniline lääts, OK.

So it's got the right shape to produce the lensing.

Niiet sellel on õige kuju et tekitada seda fokuseerimist.

And so the next thing you need to do in your experiment

Ja järgmine asi mida tuleb selles eksperimendis teha

is grab a napkin. I grabbed a piece of graph paper -- I'm a physicist. (Laughter)

on võtta salvrätik. Ma võtsin tüki millimeeterpaberit, olen ju füüsik. (Naer)

So, a napkin. Draw a little model galaxy in the middle.

Nii et siis salvrätik. Joonista väike mudelgalaktika keskele.

And now put the lens over the galaxy,

Ja nüüd pane lääts galaktika peale,

and what you'll find is that you'll see a ring, an Einstein ring.

ja mis sa näed on ring, Einstein'i ring.

Now, move the base off to the side,

Nüüd liiguta põhja ääre poole

and the ring will split up into arcs, OK.

ja ring jaguneb kaarteks, OK.

And you can put it on top of any image.

Ja seda võib panna ükskõik mis kujutise peale.

On the graph paper, you can see

Millimeeterpaberile näeb

how all the lines on the graph paper have been distorted.

kuidas kõik jooned millimeeterpaberil on väändunud.

And again, this is a kind of an accurate model

Ja jällegi, see on üsnagi täpne mudel

of what happens with the gravitational lensing.

sellest mis juhtub gravitatsioonilisel fokusseerimisel.

OK, so the question is: do we see this in the sky?

OK, küsimus on: kas me näeme seda taevas?

Do we see arcs in the sky when we look at, say, a cluster of galaxies?

Kas me näeme kaari taevas kui me vaatame näiteks galaktikate parvele?

And the answer is yes.

Ja vastus on: jah.

And so, here's an image from the Hubble Space Telescope.

Nii, ja siin on pilt Hubble'i kosmoseteleskoobilt.

Many of the images you are seeing

Paljud pildid mida nägite

are earlier from the Hubble Space Telescope.

ennist on Hubble'i kosmoseteleskoobilt.

Well, first of all, for the golden shape galaxies --

No esiteks, kuldse kujuga galaktikad --

those are the galaxies in the cluster.

need on galaktikat mis on parves.

They're the ones that are embedded in that sea of dark matter

Need on needsamad mis on selle tumeaine mere sees

that are causing the bending of the light

mis põhjustavad valguse paindumise

to cause these optical illusions, or mirages, practically,

tekitades sellised optilised illusioonid, või miraažid, praktiliselt,

of the background galaxies.

taustgalaktikatest.

So the streaks that you see, all these streaks,

Niiet need triibud mida te näete, kõik need triibud,

are actually distorted images of galaxies that are much further away.

on tegelikult moonutatud pildid galaktikatest mis on palju kaugemal.

So what we can do, then, is based on how much distortion

Mis me saame nüüd teha sõltub kui palju moonutusi

we see in those images, we can calculate how much mass

me näeme nendel piltidel, me saame arvutada kui palju massi

there must be in this cluster.

selles parves olema peaks.

And it's an enormous amount of mass.

See on üüratu mass.

And also, you can tell by eye, by looking at this,

Ja samuti, nagu silmaga näha seda vaadates,

that these arcs are not centered on individual galaxies.

need kaared pole tsentreeritud individuaalsetele galaktikatele;

They are centered on some more spread out structure,

nad on tsentreeritud mõnele enam hajunud struktuurile.

and that is the dark matter

Ja see on tumeaine

in which the cluster is embedded, OK.

mille sees see parv on, OK.

So this is the closest you can get to kind of seeing

Ja see on parim võimalus mingil määral näha

at least the effects of the dark matter with your naked eye.

tumeaine mõju palja silmaga.

OK, so, a quick review then, to see that you're following.

OK, nüüd kiire ülevaade, et näha et te ikka jälgite.

So the evidence that we have

Niiet tõendid mis meil on

that a quarter of the universe is dark matter --

et veerand universumist on tumeaine --

this gravitationally attracting stuff --

see gravitatsiooniliselt ligi tõmbav aine --

is that galaxies, the speed with which stars orbiting galaxies

on see et galaktikad, kiirus millega tähed galaktikates orbiidil liiguvad

is much too large; it must be embedded in dark matter.

on liialt suur; see peab olema tumeaine sees.

The speed with which galaxies within clusters are orbiting is much too large;

Kiirus millega galaktikad liiguvad parvedes on liialt suur;

it must be embedded in dark matter.

see peab olema tumeaine sees.

And we see these gravitational lensing effects, these distortions

Ja me näeme neid gravitatsioonilise fokusseerimise tagajärgi, neid moonutusi

that say that, again, clusters are embedded in dark matter.

mis räägivad et, jällegi, parved on tumeaine sees.

OK. So now, let's turn to dark energy.

OK. Nüüd pöördume tumeenergia juurde.

So to understand the evidence for dark energy, we need to discuss something

Et mõista tõendeid tumeenergia kohta, peame arutama midagi

that Stephen Hawking referred to in the previous session.

millele Stephen Hawking viitas eelmisel perioodil.

And that is the fact that space itself is expanding.

Ja see on fakt et ruum ise laieneb.

So if we imagine a section of our infinite universe --

Nüüd kui me kujutame ette osa meie lõputust universumist, OK,

and so I've put down four spiral galaxies, OK --

olen pannud siia neli spiraalset galaktikat, OK.

and imagine that you put down a set of tape measures,

Ja kujutage ette et te panete siia grupi mõõdulinte,

so every line on here corresponds to a tape measure,

nii et iga joon siin vastab mõõdulindile --

horizontal or vertical, for measuring where things are.

horisontaalselt või vertikaalselt -- et mõõta kus asjad on.

If you could do this, what you would find

Kui seda saaks teha, te leiaksite

that with each passing day, each passing year,

et iga mööduva päevaga, iga mööduva aastaga,

each passing billions of years, OK,

iga mööduva miljardi aastaga, OK,

the distance between galaxies is getting greater.

vahemaa galaktikate vahel suureneb.

And it's not because galaxies are moving

Ja see ei juhtu sellepärast et galaktikad liiguvad

away from each other through space.

üksteisest eemale läbi ruumi;

They're not necessarily moving through space.

nad ei liigu tingimata läbi ruumi.

They're moving away from each other

Nad liiguvad üksteisest eemale

because space itself is getting bigger, OK.

sest ruum ise suureneb, OK.

That's what the expansion of the universe or space means.

See on see mida tähendab universumi või ruumi laienemine.

So they're moving further apart.

Niiet nad liiguvad üksteisest eemale.

Now, what Stephen Hawking mentioned, as well,

Nüüd, mida ka Stephen Hawking mainis,

is that after the Big Bang, space expanded at a very rapid rate.

on et peale suurt pauku, ruum laienes väga kiiresti.

But because gravitationally attracting matter

Kuna aga gravitatsiooniliselt tõmbav aine

is embedded in this space,

on selle ruumi sees,

it tends to slow down the expansion of the space, OK.

kipub ta ruumi suurenemist aeglustama, OK.

So the expansion slows down with time.

Niiet laienemine aeglustub ajaga.

So, in the last century, OK, people debated

Eelmisel sajandil, OK, inimesed arutlesid

about whether this expansion of space would continue forever;

selle üle kas see ruumi laienemine jätkub igavesti,

whether it would slow down, you know,

kas see aeglustub, mõistate,

will be slowing down, but continue forever;

aeglustub, aga jätkub lõpmatult.

slow down and stop, asymptotically stop;

Aeglustub ja peatub, asümptootiliselt,

or slow down, stop, and then reverse, so it starts to contract again.

või aeglustub, peatub, ja siis pöördub ümber, ja hakkab jälle kokku tõmbuma.

So a little over a decade ago,

No natuke üle aastakümne tagasi,

two groups of physicists and astronomers

kaks füüsikute ja astronoomide gruppi

set out to measure the rate at which

asusid mõõtma ruumi laienemise

the expansion of space was slowing down, OK.

aeglustumist, OK.

By how much less is it expanding today,

Aga kui palju aeglasemalt laienemine toimub täna,

compared to, say, a couple of billion years ago?

võrreldes näiteks mõne miljardi aasta taguse ajaga.

The startling answer to this question, OK, from these experiments,

Üllatav vastus sellele küsimusele, OK, nendest eksperimentidest,

was that space is expanding at a faster rate today

oli et ruum laieneb kiiremini täna,

than it was a few billion years ago, OK.

võrreldes mõne miljardi aasta taguse ajaga, OK.

So the expansion of space is actually speeding up.

Niiet ruumi laienemine hoopis kiireneb.

This was a completely surprising result.

See oli täiesti üllatav tulemus.

There is no persuasive theoretical argument for why this should happen, OK.

Pole ühtegi veenvat teoreetilist argumenti miks see peaks juhtuma, OK.

No one was predicting ahead of time this is what's going to be found.

Keegi ei ennustanud et see on see mida leitakse.

It was the opposite of what was expected.

See oli vastupidine oodatule.

So we need something to be able to explain that.

Niiet meil on vaja midagi millega saaks seda seletada.

Now it turns out, in the mathematics,

Tuleb välja et, matemaatikas

you can put it in as a term that's an energy,

saab seda seletada kui terminit mis on energia.

but it's a completely different type of energy

Aga see on täiesti erinevat tüüpi energia

from anything we've ever seen before.

võrreldes kõigega mida on varem nähtud.

We call it dark energy,

Me kutsume seda tumeenergiaks

and it has this effect of causing space to expand.

ja sellel on omadus põhjustada ruumi laienemist.

But we don't have a good motivation

Aga meil pole head põhjust

for putting it in there at this point, OK.

seda sinna sisse panna hetkel, OK.

So it's really unexplained as to why we need to put it in.

Niiet on täiesti põhjendamata miks me selle sisse panema peame.

Now, so at this point, then, what I want to really emphasize to you,

Nüüd, sellel hetkel, mida ma teile eriti rõhutada tahan

is that, first of all, dark matter and dark energy

on esiteks, tumeaine ja tumeenergia

are completely different things, OK.

on täiesti erinevad asjad, OK.

There are really two mysteries out there as to what makes up most of the universe,

Tegelikult on kaks müsteeriumit selle kohta mis moodustab enamuse universumist,

and they have very different effects.

ja neil on väga erinevad mõjud.

Dark matter, because it gravitationally attracts,

Tumeaine, kuna ta gravitatsiooniliselt tõmbab,

it tends to encourage the growth of structure, OK.

kaldub see soodustama struktuuride moodustumist, OK.

So clusters of galaxies will tend to form,

Niiet galaktikate parved moodustuvad

because of all this gravitational attraction.

selle gravitatsioonilise tõmbumise tõttu.

Dark energy, on the other hand,

Tumeenergia, teisalt,

is putting more and more space between the galaxies,

tekitab üha enam ruumi galaktikate vahele.

makes it, the gravitational attraction between them decrease,

Mistõttu -- nendevaheline gravitatsiooniline tõmbumine -- väheneb,

and so it impedes the growth of structure.

niiet see takistab struktuuride kasvu.

So by looking at things like clusters of galaxies,

Niiet vaadates selliseid asju nagu galaktikate parv,

and how they -- their number density,

ja kuidas nad -- nende numbriline tihedus,

how many there are as a function of time --

kui palju neid on ajas --

we can learn about how dark matter and dark energy

saame õppida kuidas tumeaine ja tumeenergia

compete against each other in structure forming.

võistlevad üksteise vastu struktuuri moodustumisel.

In terms of dark matter, I said that we don't have any,

Tumeainest, ütlesin et pole ühtegi,

you know, really persuasive argument for dark energy.

mõistate, tõeliselt veenvat argumenti tumeenergiale.

Do we have anything for dark matter? And the answer is yes.

Kas meil on midagi tumeaine kohta? Ja vastus on et: jah.

We have well-motivated candidates for the dark matter.

Meil on head kandidaadid tumeainele.

Now, what do I mean by well motivated?

Nüüd mida ma silmas pean öeldes head?

I mean that we have mathematically consistent theories

Ma pean silmas et meil on matemaatiliselt terviklikud teooriad

that were actually introduced

mille me võtsime kasutusele

to explain a completely different phenomenon, OK,

et seletad hoopis teist nähtust, OK,

things that I haven't even talked about,

asju millest ma pole isegi rääkinud,

that each predict the existence

mis kõik ennustavad

of a very weakly interacting, new particle.

väha nõrgalt koosmõjuva uue osakese olemasolu.

So, this is exactly what you want in physics:

Ja see on täpselt see mida füüsikas tahetakse:

where a prediction comes out of a mathematically consistent theory

kus ennustus tuleb matemaatiliselt terviklikust teooriast

that was actually developed for something else.

mis tegelikult arendati millegi muu tarvis.

But we don't know if either of those

Aga me ei tea kas kumbki neist

are actually the dark matter candidate, OK.

on tegelikult tumeaine kandidaat, OK.

One or both, who knows? Or it could be something completely different.

Üks või mõlemad, kes teab? Või see võib olla miski hoopis erinev.

Now, we look for these dark matter particles

Me otsime neid tumeaine osakesi,

because, after all, they are here in the room, OK,

sest lõppude lõpuks, nad on ju siin ruumis, OK,

and they didn't come in the door.

ja nad ei tulnud uksest.

They just pass through anything.

Nad lihtsalt läbivad kõike.

They can come through the building, through the Earth --

Nad võivad tulla läbi maja, läbi maakera;

they're so non-interacting.

nad on nii mitte-interaktiivsed.

So one way to look for them is to build detectors

Üks võimalus nende leidmiseks on ehitada detektorid

that are extremely sensitive to a dark matter particle coming through and bumping it.

mis on erakordselt tundlikud tumeaine osakeste suhtes mis liiguvad ja seda müksavad.

So a crystal that will ring if that happens.

Näiteks kristall mis heliseb kui see juhtub.

So one of my colleagues up the road and his collaborators

Üks mu kolleegidest siinsamas kõrval koos oma kaastöötajatega

have built such a detector.

on ehitanud sellise detektori.

And they've put it deep down in an iron mine in Minnesota,

Ja nad on selle pannud sügavale rauakaevandusse Minnesotas,

OK, deep under the ground, and in fact, in the last couple of days

OK? -- sügavale maa alla -- ja tegelikult, paari viimase päeva jooksul

announced the most sensitive results so far.

teatasid nad seni kõige tundlikematest tulemustest.

They haven't seen anything, OK, but it puts limits on what the mass

Nad pole midagi näinud, OK, aga see annab piirid massi

and the interaction strength of these dark matter particles are.

ja koosmõju tugevusele mida need tumeaine osakesed omavad.

There's going to be a satellite telescope launched later this year

Hiljem sellel aastal lennutatakse välja satelliit-teleskoop.

and it will look towards the middle of the galaxy,

Ja see vaatab galaktika keskme suunas,

to see if we can see dark matter particles annihilating

et näha kas me saame näha tumeaine osakesi annihileerumas

and producing gamma rays that could be detected with this.

ja gammakiirgust tekitamas, mida võiks selle abil avastada.

The Large Hadron Collider, a particle physics accelerator,

Suur hadronite põrkur, osakeste füüsika kiirendi,

that we'll be turning on later this year.

mille me lülitame sisse hiljem sellel aastal.

It is possible that dark matter particles might be produced

On võimalik et tumeaine osakesed võivad tekkida

at the Large Hadron Collider.

suures hadronite põrkuris.

Now, because they are so non-interactive,

Kuna nad on aga nii mitte-interaktiivsed,

they will actually escape the detector,

nad tegelikult mööduvad detektorist,

so their signature will be missing energy, OK.

niiet nende märge on kadunud energia, OK.

Now, unfortunately, there is a lot of new physics

Kahjuks aga, on palju uut füüsikat

whose signature could be missing energy,

mille märge võib olla kadunud energia,

so it will be hard to tell the difference.

niiet saab olema raske erinevust näha.

And finally, for future endeavors, there are telescopes being designed

Ja lõpuks, tuleviku pürgimused, disainitakse teleskoope

specifically to address the questions of dark matter and dark energy --

mille eesmärk on konkreetselt tumeaine ja tumeenergia küsimuste uurimine:

ground-based telescopes, and there are three space-based telescopes

maa põhiseid teleskoope. Ja on kolm kosmoseteleskoopi

that are in competition right now

mis on hetkel konkurentsis

to be launched to investigate dark matter and dark energy.

et startida uurimaks tumeainet ja tumeenergiat.

So in terms of the big questions:

Niiet mis puudutad suuri küsimusi:

what is dark matter? What is dark energy?

Mis on tumeaine? Mis on tumeenergia?

The big questions facing physics.

Suured küsimused füüsikas.

And I'm sure you have lots of questions,

Usun et teil on palju küsimusi.

which I very much look forward to addressing

Millele vastamist ootan ma suure huviga

over the next 72 hours, while I'm here. Thank you.

järgneva 72 tunni jooksul mil ma siin olen, OK. Tänan teid.

(Applause)

(Aplaus)