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

Translator: Leila Ataei Reviewer: Bidel Akbari

Here are some images of clusters of galaxies.

در اینجا تصاویری از خوشه‌هایی ازکهکشانها را داریم.

They're exactly what they sound like.

آنها دقیقا همانطوری هستند که به نظر میان.

They are these huge collections of galaxies,

اینها مجموعه‌های عظیمی از کهکشانها هستند،

bound together by their mutual gravity.

که بواسطه جاذبه دو جانبه‌شان بهم وصل شده‌اند.

So most of the points that you see on the screen

بنابراین اکثر نقاطی که روی پرده می بینید

are not individual stars,

ستاره‌هایی منفرد نیستند،

but collections of stars, or galaxies.

بلکه مجموعه های از ستارگان یا کهکشانها هستند.

Now, by showing you some of these images,

حال، با نشان دادن برخی از این تصاویر به شما،

I hope that you will quickly see that

امیدوارم که سریع متوجه شوید

galaxy clusters are these beautiful objects,

خوشه‌های کهکشانی، این چیزهای زیبا هستند،

but more than that,

اما بیشتر از آن،

I think galaxy clusters are mysterious,

فکر می‌کنم که خوشه‌های کهکشانی اسرارآمیز هستند،

they are surprising,

شگفت‌آور هستند،

and they're useful.

و البته مفیدند.

Useful as the universe's most massive laboratories.

مفید به عنوان عظیم‌ترین آزمایشگاه‌های جهان.

And as laboratories, to describe galaxy clusters

و بعنوان آزمایشگاه‌هایی برای شرح خوشه‌های کهکشانی

is to describe the experiments

تا آزمایشاتی را شرح دهید

that you can do with them.

که می‌توانید در رابطه با آنها انجام دهید.

And I think there are four major types,

و فکر می‌کنم که چهار نوع عمده وجود داشته باشد،

and the first type that I want to describe

و اولین نوعی که می‌خواستم برای شما شرح دهم

is probing the very big.

بررسی مفهومِ «خیلی بزرگ» است.

So, how big?

خب، چقدر بزرگ؟

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

خب، در اینجا تصویری از یک خوشه کهکشانی خاص را داریم.

It is so massive that the light passing through it

آنقدر عظیم است که نوری که از آن می‌گذرد

is being bent, it's being distorted

خم می‌شود، بواسطه جاذبه بیش از حد

by the extreme gravity of this cluster.

این خوشه شکلش تغییر می یابد.

And, in fact, if you look very carefully

و در واقع، اگر با دقت نگاه کنید

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

قادر به مشاهده حلقه‌هایی در اطراف این خوشه خواهید بود.

Now, to give you a number,

حال، اگر بخواهم به شما عددی بدهم،

this particular galaxy cluster

این خوشه کهکشانی خاص

has a mass of over one million billion suns.

دارای جرمی بیش از یک میلیارد خورشید است.

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

میزان بزرگی این نظام‌ها واقعا در ذهن نمی گنجد.

But more than their mass,

اما بیشتر از بزرگیشان،

they have this additional feature.

دارای این ویژگی مضاعف نیز هستند.

They are essentially isolated systems,

آنها لزوما نظام‌های منفردی هستند،

so if we like, we can think of them

بنابراین اگر دوست داشته باشیم، می‌توانیم درباره‌شان

as a scaled-down version of the entire universe.

بعنوان نسخه‌ در مقیاس کوچکتری از کل جهان فکر کنیم.

And many of the questions that we might have

و خیلی از پرسشهایی که ما ممکن است

about the universe at large scales,

درباره جهان در مقیا‌سهای بزرگ داشته باشیم،

such as, how does gravity work?

از قبیل، نحوه کارکرد جاذبه؟

might be answered by studying these systems.

ممکن است از طریق مطالعه این نظام‌ها پاسخ داده‌ شوند.

So that was very big.

بنابراین آن خیلی بزرگ بود.

The second things is very hot.

دومین چیزی که بررسی می‌کنیم «خیلی داغ بودن» است.

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

اگر تصویری از یک خوشه کهکشانی بگیرم

and I subtract away all of the starlight,

و همه نورهای ستاره‌ای را از آن کم کنم،

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

چیزی که می‌ماند این حباب بزرگ و آبی است.

This is in false color.

رنگ این ساختگی است.

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

در واقع ما نور اشعه ایکس آن را می‌بینیم.

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

و پرسش این است که اگر کهکشان‌ها این نور را منتشر نمی‌کنند،

what is emitting this light?

پس چه چیزی این نور را ساطع می‌کند؟

The answer is hot gas,

پاسخ گاز داغ است،

million-degree gas --

گاز با حرارت میلیون درجه --

in fact, it's plasma.

در واقع پلاسماست.

And the reason why it's so hot

و دلیل این که چرا خیلی داغ است

goes back to the previous slide.

برمی‌گردد به اسلاید قبلی.

The extreme gravity of these systems

جاذبه بی‌نهایت این نظام‌ها

is accelerating particles of gas to great speeds,

ذرات گاز را تا سرعتهای عظیم شدت می بخشد،

and great speeds means great temperatures.

و سرعتهای عظیم به معنای دماهای بالاست.

So this is the main idea,

بنابراین این ایده اصلی است،

but science is a rough draft.

اما هنوز در ابتدای راه هستیم.

There are many basic properties about this plasma

ویژگیهای اولیه بسیاری درباره این پلاسما هست

that still confuse us,

که هنوز ما را دچار سردرگمی می‌کند،

still puzzle us,

هنوز متعجبمان می‌کند،

and still push our understanding

و ما را به سوی فهمیدن

of the physics of the very hot.

خواص فیزیکی خیلی داغ سوق می‌دهد.

Third thing: probing the very small.

نکته سوم: فهمیدنِ «خیلی کوچک» است.

Now, to explain this, I need to tell you

حال، برای توضیح این، لازم است به شما

a very disturbing fact.

حقیقت بسیار آزار‌دهنده‌ای را بگویم.

Most of the universe's matter

بیشتر ماده جهان

is not made up of atoms.

از اتم‌ها ساخته نشده است.

You were lied to.

به شما دروغ گفتند.

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

بیشتر آن از چیزی بسیار بسیار مرموز ساخته شده است،

which we call dark matter.

که ماده سیاه می‌نامیم.

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

ماده تاریک چیزی است که که خیلی فعل و انفعال را دوست ندارد،

except through gravity,

بجز از طریق جاذبه،

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

و البته می‌خواهیم درباره آن بیشتر یاد بگیریم.

If you're a particle physicist,

اگر فیزیکدان در زمینه ذرات باشید،

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

می‌خواهید بدانید وقتی ذرات با هم برخورد می‌کنند چه اتفاقی می‌افتد.

And dark matter is no exception.

و ماده تاریک هم استثنا نیست.

Well, how do we do this?

خب، این کار را چطور انجام می‌دهیم؟

To answer that question,

در پاسخ به این پرسش،

I'm going to have to ask another one,

می‌خواهم از شما چیزی دیگری را بپرسم،

which is, what happens when galaxy clusters collide?

این که وقتی کهکشانها با هم برخورد می‌کنند چه اتفاقی می‌افتد؟

Here is an image.

در اینجا تصویری هست.

Since galaxy clusters are representative

چون خوشه‌های کهکشانی نماینده

slices of the universe, scaled-down versions.

بخش‌هایی از جهانند، نسخه‌های در مقیاس کوچک.

They are mostly made up of dark matter,

اکثرا از جرمی تیره‌ ساخته شده‌اند،

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

و آن چیزی است که شما در این بنفش آبی‌وار مشاهده می‌کنید.

The red represents the hot gas,

قرمز نماینده گاز داغ است،

and, of course, you can see many galaxies.

و البته، شما می‌توانید کهکشانهای زیادی را ببینید.

What's happened is a particle accelerator

آنچه اتفاق می‌افتد یک شتاب دهنده ریز

at a huge, huge scale.

در مقیاسی عظیم و بزرگ است.

And this is very important,

و از اهمیت زیادی برخوردار است،

because what it means is that very, very small

زیرا به این معناست که این اثرات خیلی،

effects that might be difficult to detect in the lab,

خیلی کوچک که ممکن شاید امکان تشخیص آنها در آزمایشگاه دشوار باشد،

might be compounded and compounded

باید احتمالا با هم ترکیب شوند

into something that we could possibly observe in nature.

تا احتمالا به چیزی که در طبیعت قابل مشاهده است تبدیل شوند.

So, it's very funny.

بنابراین، خیلی بامزه است.

The reason why galaxy clusters

علتی که چرا خوشه‌های کهکشانی

can teach us about dark matter,

قادرند به ما درباره ماده تاریک بیاموزند،

the reason why galaxy clusters

علتی که چرا خوشه‌های کهکشانی

can teach us about the physics of the very small,

می توانند به ما درباره خواص فیزیکی خیلی کوچک بیاموزند.

is precisely because they are so very big.

دقیقا به این خاطر است که آنها اینقدر بزرگ هستند.

Fourth thing: the physics of the very strange.

نکته چهارم: «خواص فیزیکیِ خیلی عجیب» است.

Certainly what I've said so far is crazy.

قطعا چیزهایی که تا بحال گفته‌ام دیوانه‌وار است.

Okay, if there's anything stranger

بسیار خب، اگر قرار است چیز عجیب‌تری باشد

I think it has to be dark energy.

فکر کنم آن باید انرژی تاریک باشد

If I throw a ball into the air,

اگر توپی را به هوا بیاندازم،

I expect it to go up.

توقع دارم به بالا برود.

What I don't expect is that it go up

چیزی که توقع ندارم بالا رفتن آن با چنین

at an ever-increasing rate.

شدت رو به افزایشی است.

Similarly, cosmologists understand why

به همین ترتیب، کیهان شناسان می فهمند چرا

the universe is expanding.

جهان گسترش می یابد.

They don't understand why it's expanding

آنها نمی‌فهمند چرا با چنان شدت رو به افزایشی

at an ever-increasing rate.

در حال گسترش یافتن است.

They give the cause of this

آنها نامی برای علت این گسترش

accelerated expansion a name,

شتاب یافته دارند،

and they call it dark energy.

و آن را انرژی تاریک می نامند.

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

و دوباره، ما می‌خواهیم درباره آن یاد بگیریم.

So, one particular question that we have is,

بنابراین، یک پرسش خاصی که در اینجا برای‌مان پیش میاید،

how does dark energy affect the universe

چگونگی اثر گذاری انرژی تاریک بر جهان در

at the largest scales?

بزرگترین مقیاس است؟

Depending on how strong it is,

بستگی به این که چقدر قوی است

maybe structure forms faster or slower.

احتمالا ساختاری سریعتر یا کندتر شکل می‌گیرد.

Well, the problem with the large-scale structure

خب، مشکل مربوط به ساختار در مقیاس بزرگ

of the universe is that it's horribly complicated.

جهان این است که بطرز هولناکی پیچیده است.

Here is a computer simulation.

در اینجا یک تشبیه سازی رایانه‌ای داریم.

And we need a way to simplify it.

و به روشی نیاز داریم که آن را ساده کنیم.

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

خب، دوست دارم درباره استفاده کردن از این قیاس فکر کنم.

If I want to understand the sinking of the Titanic,

اگر بخواهم غرق شدن تایتانیک را بفهمم،

the most important thing to do

مهم‌ترین کار برای انجام دادن

is not to model the little positions

این نیست که از تک تک موقعیت‌های کوچکِ

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

قطعات کوچک قایق که خراب شد مدل بسازم.

The most important thing to do is

مهمترین کار برای انجام دادن

to track the two biggest parts.

ردیابی دو قطعه بزرگ است.

Similarly, I can learn a lot about the universe

به همین شکل، می‌توانم کلی درباره جهان

at the largest scales

در مقیاس‌های بزرگ بیاموزم

by tracking its biggest pieces

بواسط دنبال کردن بزرگترین تکه ها

and those biggest pieces are clusters of galaxies.

و آن دسته از بزرگترین تکه‌هایی که کهکشان‌های خوشه‌ای هستند.

So, as I come to a close,

خب، الان که به آخر صحبتم می‌رسم،

you might feel slightly cheated.

شاید کمی احساس فریب خوردگی کنید.

I mean, I began by talking about

منظورم این است، صحبتم را با این شروع کردم

how galaxy clusters are useful,

که خوشه‌های کهشکانی مفید هستند،

and I've given some reasons,

و دلایلی را برایتان ارائه کردم،

but what is their use really?

اما فایده‌شان واقعا چیست؟

Well, to answer this,

خب در پاسخ به این سوال،

I want to give you a quote by Henry Ford

می‌خواهم جمله‌ای را از هنری فورد نقل کنم

when he was asked about cars.

وقتی از او درباره ماشینها سوال شد.

He had this to say:

این را داشت که بوید:

"If I had asked people what they wanted,

«اگر از مردم می‌پرسیدم که چی می‌خواستند،

they would have said faster horses."

جواب می دادند اسبهای تندتر.»

Today, we as a society are faced

امروزه، ما بعنوان یک جامعه با مشکلات

with many, many difficult problems.

عدیده بسیار دشواری روبرو هستیم.

And the solutions to these problems are not obvious.

و راه حل برای این مشکلات معلوم نیست.

They are not faster horses.

اسبان تندتری نیستند.

They will require an enormous amount of

آنها به میزان انبوهی

scientific ingenuity.

از نبوغ علمی نیاز خواهند داشت.

So, yes, we need to focus,

خب، بله، احتیاج به تمرکز کردن داریم،

yes, we need to concentrate,

بله، لازم است که تمرکز کنیم،

but we also need to remember that

اما همچنین لازم است که نوآوری، نبوغ و

innovation, ingenuity, inspiration --

الهام را بخاطر داشته باشیم --

these things come

این چیزها زمانی می‌آیند

when we broaden our field of vision

که میدان دیدمان را وسیع کرده باشیم

when we step back

زمانی که یک قدم به عقب برداریم

when we zoom out.

زمانی که دورنمایی کنیم.

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

و برای انجام این کار به راهی بهتر از مطالعه

by studying the universe around us. Thanks.

جهان اطرافمان نمی‌توانم فکر کنم. متشکرم.

(Applause)

(تشویق حضار)