What does the universe sound like? A musical tour | Matt Russo

Traducteur: Claire Ghyselen Relecteur: Morgane Quilfen

I'd like you all to close your eyes, please ...

Fermez vos yeux, s'il vous plaît.

and imagine yourself sitting in the middle of a large, open field

Imaginez que vous êtes assis au milieu d'un champ immense et ouvert

with the sun setting on your right.

et que le soleil se couche sur votre droite.

And as the sun sets,

Le soleil se couche.

imagine that tonight you don't just see the stars appear,

Imaginez que vous ne voyez pas uniquement les étoiles apparaître.

but you're able to hear the stars appear

Vous pouvez aussi les entendre.

with the brightest stars being the loudest notes

Les étoiles les plus brillantes sont les plus bruyantes.

and the hotter, bluer stars producing the higher-pitched notes.

Les plus chaudes, les plus bleues, produisent des notes plus aigües.

(Music)

(Musique)

And since each constellation is made up of different types of stars,

Comme chaque constellation est formée de différentes sortes d'étoiles,

they'll each produce their own unique melody,

elles produisent une mélodie unique,

such as Aries, the ram.

comme Aries, le bélier.

(Music)

(Musique)

Or Orion, the hunter.

Ou Orion, le chasseur.

(Music)

(Musique)

Or even Taurus, the bull.

Ou celle du Taureau.

(Music)

(Musique)

We live in a musical universe,

Nous vivons dans un univers musical

and we can use that to experience it from a new perspective,

et nous pouvons l'utiliser pour le vivre avec un autre regard

and to share that perspective with a wider range of people.

et partager cette perspective avec plus de personnes.

Let me show you what I mean.

Je vais vous montrer.

(Music ends)

(Fin de la musique)

Now, when I tell people I'm an astrophysicist,

Quand je dis que je suis astrophysicien,

they're usually pretty impressed.

les gens sont plutôt impressionnés.

And then I say I'm also a musician -- they're like, "Yeah, we know."

Et quand j'ajoute que je suis aussi musicien, ça ne les étonne pas.

(Laughter)

So everyone seems to know

(Rires)

Tout le monde semble savoir

that there's this deep connection between music and astronomy.

qu'il y a un lien profond entre la musique et l'astronomie.

And it's actually a very old idea;

C'est une idée ancienne, en fait.

it goes back over 2,000 years to Pythagoras.

Ça remonte à Pythagore, il y a 2 000 ans.

You might remember Pythagoras from such theorems

Vous le connaissez grâce à son théorème,

as the Pythagorean theorem --

le théorème de Pythagore.

(Laughter)

(Rires)

And he said:

Il a dit ceci :

"There is geometry in the humming of the strings,

« Il y a de la géométrie dans le son émis par des cordes

there is music in the spacing of the spheres."

et de la musique dans l'espace entre deux sphères. »

And so he literally thought

Il pensait littéralement

that the motions of the planets along the celestial sphere

que le mouvement des planètes le long de la sphère céleste

created harmonious music.

créait une musique harmonieuse.

And if you asked him, "Why don't we hear anything?"

Si on lui demandait pourquoi nous n'entendions rien,

he'd say you can't hear it

il disait qu'on n'entend pas

because you don't know what it's like to not hear it;

parce qu'on ignore ce que c'est de ne pas l'entendre.

you don't know what true silence is.

On ne connaît pas le silence.

It's like how you have to wait for your power to go out

C'est quand il y a une panne d'électricité

to hear how annoying your refrigerator was.

qu'on s'aperçoit que le bruit du frigo est énervant.

Maybe you buy that,

Vous pourriez le croire.

but not everybody else was buying it, including such names as Aristotle.

Mais tout le monde ne l'a pas cru, Aristote, notamment.

(Laughter)

(Rires)

Exact words.

Véridique.

(Laughter)

(Rires)

So I'll paraphrase his exact words.

Je vais vous citer ses mots exacts :

He said it's a nice idea,

« C'est une idée sympa

but if something as large and vast as the heavens themselves

mais si une chose aussi vaste et immense que les cieux eux-mêmes

were moving and making sounds,

bougeaient, produisaient des sons,

it wouldn't just be audible,

non seulement ce serait audible,

it would be earth-shatteringly loud.

mais en plus, ce serait insoutenable. »

We exist, therefore there is no music of the spheres.

Nous existons, donc il n'y a pas de musique des sphères.

He also thought that the brain's only purpose was to cool down the blood,

Il pensait au demeurant, que l'unique rôle du cerveau est de rafraîchir le sang.

so there's that ...

Ça ne le crédibilise pas.

(Laughter)

(Rires)

But I'd like to show you that in some way they were actually both right.

Mais je pense que d'une certaine manière, ils ont tous les deux raison.

And we're going to start by understanding what makes music musical.

Commençons donc par comprendre ce qui rend la musique musicale.

It may sound like a silly question,

Ça peut vous sembler bizarre comme question

but have you ever wondered why it is

mais ne vous êtes-vous jamais demandé pourquoi

that certain notes, when played together, sound relatively pleasing or consonant,

certaines notes jouées ensemble sont agréables, sont consonantes.

such as these two --

Comme ces deux-ci --

(Music)

(Musique)

while others are a lot more tense or dissonant,

Alors que d'autres sont discordantes, dissonantes.

such as these two.

Comme celles-ci.

(Music)

(Musique)

Right?

N'est-ce pas ?

Why is that? Why are there notes at all?

Pourquoi ? Pourquoi y a-t-il des notes ?

Why can you be in or out of tune?

Pourquoi peut-on être accordé ou désaccordé ?

Well, the answer to that question

Eh bien, la réponse à cette question

was actually solved by Pythagoras himself.

a été résolue par Pythagore en personne.

Take a look at the string on the far left.

Regardez la corde sur la gauche.

If you bow that string,

Si vous la pincez,

it will produce a note as it oscillates very fast back and forth.

elle produit une note en oscillant très rapidement d'avant en arrière.

(Musical note)

(Note musicale)

But now if you cut the string in half, you'll get two strings,

Mais si on coupe la corde en deux, on obtient deux cordes

each oscillating twice as fast.

qui oscillent deux fois plus vite.

And that will produce a related note.

Ça produit une note associée.

Or three times as fast,

Trois fois plus vite,

or four times --

quatre fois plus vite --

(Musical notes)

(Notes musicales)

And so the secret to musical harmony really is simple ratios:

Le secret de l'harmonie musicale réside donc dans des ratios, tout simplement :

the simpler the ratio,

plus le ratio est simple,

the more pleasing or consonant those two notes will sound together.

plus agréables, consonantes, ces deux notes seront, jouées ensemble.

And the more complex the ratio, the more dissonant they will sound.

Plus le ratio est complexe, plus le son devient dissonant.

And it's this interplay between tension and release,

C'est l'interaction entre la tension et le relâchement,

or consonance and dissonance,

ou la consonance et la dissonance,

that makes what we call music.

qui crée ce qu'on appelle la musique.

(Music)

(Musique)

(Music ends)

(Fin de la musique)

(Applause)

(Applaudissements)

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)

But there's more.

Ce n'est pas tout.

(Laughter)

(Rires)

So the two features of music we like to think of as pitch and rhythms,

Les deux éléments musicaux que nous appelons la hauteur et le rythme,

they're actually two versions of the same thing,

sont en fait deux versions de la même chose.

and I can show you.

Je vais vous monter.

(Slow rhythm)

(Rythme lent)

That's a rhythm right?

C'est bien un rythme.

Watch what happens when we speed it up.

Observez ce qui se passe quand on accélère.

(Rhythm gets gradually faster)

(Le rythme accélère progressivement)

(High pitch)

(Son aiguë)

(Lowering pitch)

(Son devenant grave)

(Slow Rhythm)

(Rythme lent)

So once a rhythm starts happening more than about 20 times per second,

Quand un rythme a lieu plus de 20 fois par seconde,

your brain flips.

le cerveau bascule.

It stops hearing it as a rhythm and starts hearing it as a pitch.

Il n'entend plus un rythme, mais il entend une hauteur.

So what does this have to do with astronomy?

Quel est le rapport avec l'astronomie ?

Well, that's when we get to the TRAPPIST-1 system.

C'est là qu'on parle du système TRAPPIST-1.

This is an exoplanetary system discovered last February of 2017,

C'est un système d'exoplanètes découvert en février 2017.

and it got everyone excited

Tout le monde est super excité par les sept planètes de la taille de la Terre

because it is seven Earth-sized planets all orbiting a very near red dwarf star.

en orbite à proximité d'une étoile naine presque rouge.

And we think that three of the planets

On pense que trois de ces planètes

have the right temperature for liquid water.

ont la bonne température pour l'eau liquide.

It's also so close that in the next few years,

Elles sont si proches que d'ici quelques années,

we should be able to detect elements in their atmospheres

on devrait pouvoir détecter des éléments dans leur atmosphère

such as oxygen and methane -- potential signs of life.

comme l'oxygène et le méthane, des signes de vie potentielle.

But one thing about the TRAPPIST system is that it is tiny.

Une des caractéristiques du système TRAPPIST-1 est qu'il est petit.

So here we have the orbits of the inner rocky planets

Voici les orbites des planètes au centre rocheux

in our solar system:

de notre système solaire : Mercure, Vénus, la Terre et Mars.

Mercury, Venus, Earth and Mars,

and all seven Earth-sized planets of TRAPPIST-1

Les sept planètes de TRAPPIST-1 de dimension terrestre

are tucked well inside the orbit of Mercury.

sont toutes à l'intérieur de l'orbite de Mercure.

I have to expand this by 25 times

Je vais agrandir cela par un facteur 25

for you to see the orbits of the TRAPPIST-1 planets.

pour vous permettre d'observer les planètes de TRAPPIST-1.

It's actually much more similar in size to our planet Jupiter and its moons,

Leur dimension est plus proche de celle de Jupiter et de ses lunes,

even though it's seven Earth-size planets orbiting a star.

même si on parle de sept planètes de la taille de la Terre.

Another reason this got everyone excited was artist renderings like this.

Des illustrations artistiques fabuleuses sont une autre raison de s'enthousiasmer.

You got some liquid water, some ice, maybe some land,

Il y a de l'eau à l'état liquide, de la glace, un peu de terre.

maybe you can go for a dive in this amazing orange sunset.

On peut même imaginer nager sous un soleil couchant idyllique.

It got everyone excited,

Tout le monde est excité

and then a few months later, some other papers came out

jusqu'à ce que, quelques mois plus tard, une autre publication paraisse

that said, actually, it probably looks more like this.

et explique que ça ressemble davantage à ceci.

(Laughter)

(Rires)

So there were signs

Nous avions des indices

that some of the surfaces might actually be molten lava

que certaines régions étaient sans doute constituées de magma

and that there were very damaging X-rays coming from the central star --

et que l'étoile centrale émettait des rayons X très dangereux.

X-rays that will sterilize the surface of life and even strip off atmospheres.

Des rayons X qui stérilisent la planète de toute vie

et la dépouillent de son atmosphère.

Luckily, just a few months ago in 2018,

Heureusement, il y a quelques mois, en 2018,

some new papers came out with more refined measurements,

de nouvelles publications ont apporté des mesures plus raffinées.

and they found actually it does look something like that.

On a découvert que le paysage ressemble sans doute à ceci.

(Laughter)

(Rires)

So we now know that several of them have huge supplies of water --

Nous savons donc que plusieurs planètes ont de grandes réserves d'eau --

global oceans --

des océans planétaires --

and several of them have thick atmospheres,

et que plusieurs ont des atmosphères épaisses.

so it's the right place to look for potential life.

C'est donc un endroit approprié pour chercher une vie potentielle.

But there's something even more exciting about this system,

Mais il y a une chose encore plus motivante,

especially for me.

surtout pour moi :

And that's that TRAPPIST-1 is a resonant chain.

TRAPPIST-1 est une chaîne résonnante.

And so that means for every two orbits of the outer planet,

Ça signifie que chaque fois que la planète la plus éloignée fait deux orbites,

the next one in orbits three times,

la suivante en fait trois,

and the next one in four,

et la suivante quatre,

and then six, nine, 15 and 24.

et la suivante six, neuf, 15 et 24.

So you see a lot of very simple ratios among the orbits of these planets.

Il y a donc beaucoup de ratios simples entre les orbites de ces planètes.

Clearly, if you speed up their motion, you can get rhythms, right?

Quand on augmente leur vitesse, on obtient des rythmes.

One beat, say, for every time a planet goes around.

Un battement pour chaque orbite accomplie.

But now we know if you speed that motion up even more,

Nous savons aussi que si on accélère davantage,

you'll actually produce musical pitches,

on va produire des tons musicaux

and in this case alone,

et dans ce cas uniquement,

those pitches will work together,

les tons vont bien s'allier,

making harmonious, even human-like harmony.

créant une harmonie mélodieuse, presque humaine.

So let's hear TRAPPIST-1.

Écoutons maintenant TRAPPIST-1.

The first thing you'll hear will be a note for every orbit of each planet,

Vous allez d'abord entendre une note pour chaque orbite de chaque planète.

and just keep in mind,

Gardez à l'esprit

this music is coming from the system itself.

que cette musique provient du système.

I'm not creating the pitches or rhythms,

Je ne crée pas des tons ou des rythmes.

I'm just bringing them into the human hearing range.

Je les emmène simplement dans la plage d'audition humaine.

And after all seven planets have entered,

Et quand les sept planètes seront là,

you're going to see --

vous allez voir --

well, you're going to hear a drum for every time two planets align.

vous allez entendre un battement chaque fois que deux planètes s'alignent.

That's when they kind of get close to each other

C'est le moment où elles se rapprochent

and give each other a gravitational tug.

et s'attirent par gravitation.

(Tone)

(Note)

(Two tones)

(Deux notes)

(Three tones)

(Trois notes)

(Four tones)

(Quatre notes)

(Five tones)

(Cinq notes)

(Six tones)

(Six notes)

(Seven tones)

(Sept notes)

(Drum beats)

(Battement de tambour)

(Music ends)

(Fin de la musique)

And that's the sound of the star itself -- its light converted into sound.

Voilà le son de l'étoile -- sa lumière est convertie en son.

So you may wonder how this is even possible.

Vous vous demandez peut-être comment cela est possible.

And it's good to think of the analogy of an orchestra.

Un orchestre est une bonne analogie.

When everyone gets together to start playing in an orchestra,

Quand tous les musiciens se réunissent et commencent à jouer,

they can't just dive into it, right?

ils ne le font pas directement.

They have to all get in tune;

Ils doivent d'abord s'accorder.

they have to make sure

Ils doivent s'assurer

their instruments resonate with their neighbors' instruments,

que le son de leur instrument résonne avec les autres,

and something very similar happened to TRAPPIST-1 early in its existence.

et une chose semblable a eu lieu au début de l'existence de TRAPPIST-1.

When the planets were first forming,

En période de formation,

they were orbiting within a disc of gas,

les planètes sont en orbite autour d'un disque de gaz

and while inside that disc,

et tout en restant à l'intérieur,

they can actually slide around

elles pouvaient glisser autour

and adjust their orbits to their neighbors

et ajuster leur orbite à celles des voisines

until they're perfectly in tune.

jusqu'à être parfaitement en harmonie.

And it's a good thing they did because this system is so compact --

Heureusement, car ce système est si compact --

a lot of mass in a tight space --

beaucoup de masse dans un espace ténu --

if every aspect of their orbits wasn't very finely tuned,

si tous les aspects de leurs orbites n'étaient pas en harmonie parfaite,

they would very quickly disrupt each other's orbits,

elles bouleverseraient rapidement leurs orbites mutuelles,

destroying the whole system.

menant ainsi à la destruction du système.

So it's really music that is keeping this system alive --

C'est donc la musique qui maintient ce système en vie,

and any of its potential inhabitants.

et ses habitants potentiels.

But what does our solar system sound like?

Quel est le son de notre système solaire ?

I hate to be the one to show you this, but it's not pretty.

Ça me fait mal d'être le premier à vous l'avouer, mais c'est moche.

(Laughter)

(Rires)

So for one thing,

D'abord,

our solar system is on a much, much larger scale,

notre système solaire a une échelle beaucoup plus grande.

and so to hear all eight planets,

Pour écouter les huit planètes,

we have to start with Neptune near the bottom of our hearing range,

il faut commencer avec Neptune, au plus bas dans notre plage d'audition,

and then Mercury's going to be all the way up

et finir en haut avec Mercure,

near the very top of our hearing range.

à la limite des aigus audibles par notre ouïe.

But also, since our planets are not very compact --

De plus, nos planètes ne sont pas très compactes,

they're very spread out --

elles sont très éloignées l'une de l'autre,

they didn't have to adjust their orbits to each other,

et donc, elles n'ont pas eu besoin d'ajuster leurs orbites.

so they're kind of just all playing their own random note at random times.

Elles jouent donc leur propre note aléatoirement.

So, I'm sorry, but here it is.

Voici ce que ça donne, hélas.

(Tone)

(Note)

That's Neptune.

C'est Neptune.

(Two tones)

(Deux notes)

Uranus.

Uranus.

(Three tones)

(Trois notes)

Saturn.

Saturne.

(Four tones)

(Quatre notes)

Jupiter.

Jupiter.

And then tucked in, that's Mars.

Et juste après, Mars.

(Five tones)

(Cinq notes)

(Six tones)

(Six notes)

Earth.

La Terre.

(Seven tones)

(Sept notes)

Venus.

Vénus.

(Eight tones)

(Huit notes)

And that's Mercury --

Et voilà Mercure.

OK, OK, I'll stop.

Oui, oui, j'arrête.

(Laughter)

(Rires)

So this was actually Kepler's dream.

C’était en fait le rêve de Kepler.

Johannes Kepler is the person

Johannes Kepler est la personne

that figured out the laws of planetary motion.

qui a compris les lois régissant le mouvement des planètes.

He was completely fascinated by this idea

Il était fasciné par l’idée

that there's a connection between music, astronomy and geometry.

qu’il existe un lien entre la musique, l’astronomie et la géométrie.

And so he actually spent an entire book

Il a consacré un ouvrage entier

just searching for any kind of musical harmony amongst the solar system's planets

à la recherche de toute harmonie musicale parmi les planètes du système solaire

and it was really, really hard.

et c’était vraiment compliqué.

It would have been much easier had he lived on TRAPPIST-1,

C’eût été beaucoup plus facile s’il avait vécu sur TRAPPIST-1

or for that matter ...

ou bien alors

K2-138.

sur K2-138.

This is a new system discovered in January of 2018

C’est un nouveau système découvert en janvier 2018

with five planets,

avec cinq planètes,

and just like TRAPPIST,

et comme TRAPPIST-1,

early on in their existence, they were all finely tuned.

elles se sont harmonisées au début de leur existence.

They were actually tuned

Elles sont en harmonie

into a tuning structure proposed by Pythagoras himself,

dans une structure harmonique proposée par Pythagore lui-même,

over 2,000 years before.

il y a plus de 2 000 ans.

But the system's actually named after Kepler,

Mais le système doit son nom à Kepler

discovered by the Kepler space telescope.

car c'est le télescope Kepler qui l'a découvert.

And so, in the last few billion years,

Donc, ces quelques derniers milliards d'années,

they've actually lost their tuning,

elles ont perdu leur harmonie,

quite a bit more than TRAPPIST has,

comme TRAPPIST-1, en fait.

and so what we're going to do is go back in time

Je vous propose donc de remonter dans le temps

and imagine what they would've sounded like

et imaginer le son qu'elles auraient produit

just as they were forming.

au moment de leur formation.

(Music)

(Musique)

(Music ends)

(Fin de la musique)

(Applause)

(Applaudissements)

Thank you.

Merci.

Now, you may be wondering: How far does this go?

Vous vous demandez sans doute jusqu'où on peut aller

How much music actually is out there?

et dans quelle mesure il y a de la musique dans l'espace.

And that's what I was wondering last fall

C'est ce qui m'intriguait l'automne dernier

when I was working at U of T's planetarium,

quand je travaillais au planétarium de l'université de Toronto,

and I was contacted by an artist named Robyn Rennie and her daughter Erin.

et qu'une artiste, Robyn Rennie, et sa fille, Erin, m'ont contacté.

Robyn loves the night sky,

Robyn adore le ciel la nuit.

but she hasn't been able to fully see it for 13 years

Mais elle ne peut plus le voir correctement depuis 13 ans

because of vision loss.

car elle a perdu la vue.

And so they wondered if there was anything I could do.

Elles se demandaient si je pouvais les aider.

So I collected all the sounds I could think of from the universe

J'ai réuni tous les sons que l'univers évoquait chez moi

and packaged them into what became "Our Musical Universe."

et j'ai créé : « Notre univers musical ».

This is a sound-based planetarium show

C'est une séance musicale du planétarium

exploring the rhythm and harmony of the cosmos.

qui explore les rythmes et les harmonies du cosmos.

And Robyn was so moved by this presentation

Ceci a tant bouleversé Robyn

that when she went home,

qu'une fois rentrée à la maison,

she painted this gorgeous representation of her experience.

elle a peint cette toile fabuleuse pour illustrer son expérience.

And then I defaced it by putting Jupiter on it for the poster.

Je l'ai ensuite défigurée sur le poster en y ajoutant Jupiter.

(Laughter)

(Rires)

So ...

Bien...

in this show, I take people of all vision levels

Dans cette représentation, j'emmène les gens, quelle que soit leur vue,

and bring them on an audio tour of the universe,

dans une visite auditive de l'univers,

from the night sky all the way out to the edge of the observable universe.

du ciel étoilé jusqu'aux confins de l'univers observable.

But even this is just the start of a musical odyssey

Ce n'est que la première étape d'une odyssée musicale

to experience the universe with new eyes and with new ears,

pour découvrir l'univers d'un regard neuf et d'une ouïe nouvelle.

and I hope you'll join me.

J'espère vous rencontrer en chemin.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)