Patricia Burchat: Shedding light on dark matter

Translator: Antonius Yudi Sendjaja Reviewer: Ade Indarta

As a particle physicist, I study the elementary particles

Sebagai fisikawan partikel, saya mempelajari partikel dasar

and how they interact on the most fundamental level.

dan bagaimana interaksi mereka pada tingkat paling dasar.

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

Sebagian besar karir penelitian saya, saya telah menggunakan alat pemercepat

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

seperti alat untuk mempercepat elektron di Universitas Stanford, di dekat sini,

to study things on the smallest scale.

untuk mempelajari benda-benda terkecil.

But more recently, I've been turning my attention

Namun akhir-akhir ini, saya mengalihkan perhatian saya

to the universe on the largest scale.

pada alam semesta dalam skala besar.

Because, as I'll explain to you,

Karena, seperti yang akan saya jelaskan,

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

pertanyaan tentang hal terkecil dan terbesar sebenarnya sangat berhubungan.

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

Saya akan memberitahu tentang pandangan abad ke 21 tentang alam semesta

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

apa bahan pembuatnya dan apa pertanyaan besar dalam ilmu fisika --

at least some of the big questions.

setidaknya beberapa pertanyaan besar.

So, recently, we have realized

Akhir-akhir ini, kita tahu

that the ordinary matter in the universe --

bahwa materi biasa dari alam semesta

and by ordinary matter, I mean you, me,

maksud saya dengan materi biasa, Anda, saya

the planets, the stars, the galaxies --

planet, bintang, dan galaksi --

the ordinary matter makes up only a few percent

materi biasa hanya mencakup beberapa persen

of the content of the universe.

dari seluruh alam semesta.

Almost a quarter, or approximately a quarter

Hampir atau mendekati seperempat

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

dari materi alam semesta, adalah benda yang tidak terlihat.

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

Maksud saya benda ini tidak menyerap gelombang elektromagnet.

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

Tidak memancarkan gelombang elektromagnet, tidak memantulkannya.

It doesn't interact with the electromagnetic spectrum,

Benda ini tidak berinteraksi dengan gelombang elektromagnet

which is what we use to detect things.

yang kita gunakan untuk mengenali benda.

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

Benda ini tidak berinteraksi sama sekali. Bagaimana kami mengetahui itu ada?

We know it's there by its gravitational effects.

Kami tahu melalui pengaruh gravitasnya.

In fact, this dark matter dominates

Bahkan, materi gelap ini menguasai

the gravitational effects in the universe on a large scale,

pengaruh gravitasi di alam semesta pada skala besar

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

dan saya akan menunjukkan buktinya.

What about the rest of the pie?

Lalu apakah sisanya?

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

Sisanya bahan yang sangat misterius yang disebut energi gelap.

More about that later, OK.

Saya akan menjelaskannya nanti.

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

Sekarang, mari kita lihat bukti adanya materi gelap.

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

Di galaksi ini, terutama di galaksi berbentuk spiral seperti ini,

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

sebagian besar massa bintang-bintang ada di tengah galaksi.

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

Massa yang besar dari bintang-bintang ini menjaga bentuk orbit lingkaran galaksi.

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

Mereka mengelilingi galaksi dalam lingkaran seperti ini.

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

Seperti yang bisa Anda bayangkan, bahkan jika Anda tidak mengerti fisika -- menggunakan intuisi -

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

bintang yang lebih dekat dengan pusat galaksi akan berputar lebih cepat

than those that are further out here, OK.

dari yang ada di bagian luar.

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

Jadi jika Anda mengukur kecepatan orbit dari bintang-bintang ini, perkiraan Anda adalah

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

bintang pada tepi harusnya memiliki kecepatan lebih rendah dari pada yang di tengah.

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

Dengan kata lain, jika kita mengukur kecepatan sebagai fungsi dari jarak --

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

inilah satu-satunya grafik yang saya punya, Ok --

we would expect that it goes down as the distance increases

perkiraannya kecepatan menurun dengan bertambahnya jarak

from the center of the galaxy.

dari pusat galaksi.

When those measurements are made,

Saat kami melakukan pengukuran,

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

yang kami temukan justru kecepatannya tetap

as a function of distance.

sebagai fungsi jarak.

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

Jika kecepatannya tetap, artinya bintang di bagian luar

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

merasakan efek gravitasi dari materi yang tidak dapat kita lihat.

In fact, this galaxy and every other galaxy

Bahkan, galaksi ini dan semua galaksi lain

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

tampaknya terlekat pada awan materi gelap yang tidak terlihat.

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

Awan materi ini lebih berbentuk lingkaran dari galaksi itu sendiri

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

dan benda ini menempati ruang yang jauh lebih besar dibandingkan galaksi.

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

Kami melihat galaksi saling terikat satu sama lain, namun sebenarnya awan materi gelap ini

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

yang menguasai struktur dan dinamika galaksi.

Galaxies themselves are not strewn randomly in space;

Galaksi itu sendiri tidak terpencar secara acak di alam;

they tend to cluster.

mereka cenderung berkelompok.

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

Ini contoh dari kelompok yang cukup terkenal, kelompok Coma.

And there are thousands of galaxies in this cluster.

Ada ribuan galaksi dalam kumpulan ini.

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

Benda putih, kabur, dan berbentuk elips ini.

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

Galaksi-galaksi ini berkelompok -- jika kita mengambil gambar sekarang

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

atau puluhan tahun lagi -- semuanya tampak sama.

But these galaxies are actually moving at extremely high speeds.

Namun galaksi ini sebenarnya bergerak dengan kecepatan yang sangat tinggi.

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

Mereka bergerak mengitari sumber potensial gravitasi di kelompok ini.

So all of these galaxies are moving.

Jadi semua galaksi bergerak.

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

Kita dapat mengukur kecepatan galaksi ini, kecepatan orbitnya,

and figure out how much mass is in this cluster.

dan menghitung massa kelompok ini.

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

Lagi, yang kami temukan, massa galaksi itu jauh lebih besar

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

dari massa materi di galaksi yang dapat kita lihat.

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

Atau jika kita melihat pada bagian lain gelombang elektromagnet,

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

kita juga melihat ada banyak gas di kumpulan ini.

But that cannot account for the mass either.

Tapi itu juga tidak cukup untuk membentuk massa yang besar.

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

Bahkan, massa kumpulan ini sepuluh kali lebih besar

in the form of this invisible or dark matter

dalam bentuk materi gelap yang tidak terlihat

as there is in the ordinary matter, OK.

dari pada massa materi biasa.

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

Jika kita bisa melihat materi gelap ini secara langsung tentu akan lebih baik.

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

Saya hanya menaruh gelembung biru besar di sana

to try to remind you that it's there.

untuk mengingatkan kalau materi itu ada di sana.

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

Dapatkah kita melihatnya dengan lebih jelas? Iya.

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

Saya akan menjelaskan bagaimana kami melakukannya.

So here's an observer:

Ini adalah pengamat:

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

dapat berupa mata atau teleskop.

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

Dan anggaplah ada galaksi jauh di sana.

How do we see that galaxy?

Bagaimana kita melihat galaksi itu?

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

Cahaya meninggalkan galaksi itu dan berjalan melalui alam semesta

for perhaps billions of years

mungkin selama miliaran tahun

before it enters the telescope or your eye.

sebelum cahaya itu sampai ke teleskop atau mata Anda.

Now, how do we deduce where the galaxy is?

Lalu, bagaimana kami menentukan letak galaksi itu?

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

Kami menentukannya dengan arah cahaya yang datang

as it enters our eye, right?

saat memasuki mata kita, benar?

We say, the ray of light came this way;

Katakanlah, cahaya itu datang dari arah ini;

the galaxy must be there, OK.

maka galaksi itu ada di sana.

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

Anggaplah di tengah-tengah ada kumpulan galaksi lain --

and don't forget the dark matter, OK.

dan jangan lupa tentang materi gelap.

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

Sekarang, jika kita menganggap cahaya yang lain, seperti ini

we now need to take into account

kita harus mempertimbangkan

what Einstein predicted when he developed general relativity.

apa yang diprediksikan oleh Einstein saat dia mengembangkan teori relativitas umum.

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

Yaitu medan gravitasi, karena massa ini

will deflect not only the trajectory of particles,

tidak hanya membelokkan lintasan dari partikel

but will deflect light itself.

tapi membelokkan cahaya itu sendiri.

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

Jadi sinar ini tidak akan berjalan lurus

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

namun berbelok dan akhirnya masuk ke mata kita.

Where will this observer see the galaxy?

Di mana pengamat ini melihat galaksi itu?

You can respond. Up, right?

Anda dapat menjawab. Di atas, bukan?

We extrapolate backwards and say the galaxy is up here.

Kita meramalkan bahwa galaksi itu ada di sebelah atas ini.

Is there any other ray of light

Apakah ada sinar yang lain?

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

yang dapat masuk ke dalam mata pengamat dari galaksi itu?

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

Ya, benar. Saya melihat ada yang menjawab ke bawah.

So a ray of light could go down, be bent

Jadi cahaya dapat menuju ke bawah lalu dibelokkan

up into the observer's eye,

ke atas menuju mata pengamat,

and the observer sees a ray of light here.

dan pengamat melihat cahaya di sini.

Now, take into account the fact that we live in

Sekarang, ingatlah bahwa kita hidup di

a three-dimensional universe, OK,

alam semesta tiga dimensi,

a three-dimensional space.

ruang tiga dimensi.

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

Apakah ada cahaya lain yang dapat masuk ke dalam mata pengamat?

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

Benar! Cahaya itu akan menjadi -- coba saya lihat -- ya sebuah kerucut.

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

Seluruh cahaya ini -- pancaran cahaya berbentuk kerucut --

that will all be bent by that cluster

yang akan dibelokkan oleh kumpulan itu

and make it into the observer's eye.

dan masuk ke dalam mata pengamat.

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

Jika ada cahaya berbentuk kerucut yang masuk ke dalam mata, apa yang akan terlihat?

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

Lingkaran, sebuah cincin. Hal ini disebut cincin Einstein -- Einstein memperkirakan hal itu.

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

Cincin ini hanya akan sempurna jika sumbernya, benda yang membelokkan

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

dan mata kita, tepat berada pada garis lurus.

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

Jika sedikit miring, kita akan melihat gambar yang berbeda.

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

Anda dapat mencobanya nanti di acara resepsi,

to figure out what that image will look like.

untuk mencari tahu seperti apa gambar ini terlihat.

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

Karena nampaknya ada lensa yang dapat kita gunakan,

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

yang memiliki bentuk yang tepat untuk menghasilkan efek tersebut.

We call this gravitational lensing.

Kami menyebutnya pembiasan cahaya karena gravitasi.

And so, this is your instrument, OK.

Inilah alat-alatnya.

(Laughter).

(Suara tawa)

But ignore the top part.

Jangan pedulikan bagian atasnya.

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

Saya ingin Anda melihat pada bagian bawahnya.

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

Jadi sebenarnya, di rumah, setiap kali kami memecahkan gelas anggur,

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

saya menyimpan bagian bawahnya, membawanya ke bengkel.

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

Kami memotongnya, dan saya memiliki lensa gravitasi kecil ini.

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

Bentuknya benar-benar tepat untuk menghasilkan efek pembelokan ini.

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

Selanjutnya, Anda bisa mengadakan percobaan,

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

ambil serbet. Saya mengambil kertas grafik, karena saya fisikawan. (Suara tawa)

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

Sebuah serbet. Gambarlah model galaksi di bagian tengah.

And now put the lens over the galaxy,

Lalu kita taruh lensa di atas galaksi itu.

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

Dan Anda akan melihat sebuah cincin, cincin Einstein.

Now, move the base off to the side,

Sekarang pindahkan lensa itu ke sisi yang lain

and the ring will split up into arcs, OK.

dan cincin itu akan berubah menjadi lengkungan.

And you can put it on top of any image.

Anda dapat meletakkannya di atas gambar apa saja.

On the graph paper, you can see

Pada kertas grafik, Anda dapat melihat

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

bagaimana garis-garis pada kertas grafik ini telah bengkok.

And again, this is a kind of an accurate model

Lagi, ini adalah model yang tepat

of what happens with the gravitational lensing.

untuk melihat pembiasan cahaya karena gravitasi.

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

Pertanyaannya: apakah kita melihat ini di langit?

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

Apakah kita melihat lengkungan di langit saat melihat kumpulan galaksi?

And the answer is yes.

Jawabannya: iya.

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

Ini gambar dari teleskop luar angkasa Hubble.

Many of the images you are seeing

Banyak gambar yang sudah Anda lihat sebelumnya

are earlier from the Hubble Space Telescope.

dari teleskop luar angkasa Hubble.

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

Yang pertama, galaksi berbentuk emas --

those are the galaxies in the cluster.

itu galaksi yang ada di dalam kelompok itu.

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

Itu galaksi yang diselimuti lautan materi gelap

that are causing the bending of the light

yang menyebabkan pembelokkan cahaya

to cause these optical illusions, or mirages, practically,

dan mengakibatkan ilusi optik ini, atau fatamorgana

of the background galaxies.

dari galaksi di belakangnya.

So the streaks that you see, all these streaks,

Semua garis yang Anda lihat, garis-garis ini

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

sebenarnya gambaran yang telah terdistorsi dari galaksi yang lebih jauh.

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

Yang dapat kami lakukan berdasarkan banyaknya distorsi

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

yang kita lihat pada gambaran itu, kita dapat menghitung massa sebenarnya

there must be in this cluster.

dari kumpulan ini.

And it's an enormous amount of mass.

Dan hasilnya sangat besar.

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

Juga, Anda dapat melihatnya dengan mata Anda,

that these arcs are not centered on individual galaxies.

lengkungan ini tidak berpusat pada salah satu galaksi

They are centered on some more spread out structure,

namun terpusat pada struktur yang lebih menyebar.

and that is the dark matter

Inilah materi gelap

in which the cluster is embedded, OK.

di mana kumpulan galaksi ini terikat.

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

Ini cara yang paling dekat bagi Anda bisa untuk melihat

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

setidaknya efek dari materi gelap dengan mata telanjang.

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

Saya akan mengulang dengan cepat, untuk melihat apakah Anda mengikuti.

So the evidence that we have

Jadi bukti bahwa

that a quarter of the universe is dark matter --

seperempat dari alam semesta adalah materi gelap --

this gravitationally attracting stuff --

materi dengan tarikan gravitasi ini --

is that galaxies, the speed with which stars orbiting galaxies

bahwa dalam galaksi, kecepatan bintang mengelilingi galaksi

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

terlalu besar, mereka pasti menempel pada materi gelap.

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

Kecepatan orbit galaksi di dalam kumpulan terlalu besar;

it must be embedded in dark matter.

mereka pasti menempel pada materi gelap.

And we see these gravitational lensing effects, these distortions

Kita melihat efek pembelokan akibat gravitasi ini, distorsi

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

yang lagi-lagi menunjukkan, kelompok galaksi ini menempel pada materi gelap.

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

Baik, sekarang mari berpindah ke energi gelap.

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

Untuk membuktikan adanya energi gelap, kita harus membahas

that Stephen Hawking referred to in the previous session.

sesuatu yang dibicarakan Stephen Hawking di sesi sebelumnya.

And that is the fact that space itself is expanding.

bahwa ruang angkasa itu membesar.

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

Jadi jika kita membayangkan sebagian dari alam semesta yang tidak terbatas ini

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

saya taruh empat galaksi spiral ini.

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

Bayangkan jika Anda menaruh beberapa pita pengukur

so every line on here corresponds to a tape measure,

setiap garis di sini adalah pita pengukurnya --

horizontal or vertical, for measuring where things are.

secara mendatar dan tegak -- untuk mengetahui di mana benda-benda berada.

If you could do this, what you would find

Jika Anda dapat melakukannya, apa yang akan Anda temukan

that with each passing day, each passing year,

adalah dengan berlalunya hari, tahun,

each passing billions of years, OK,

jutaan tahun,

the distance between galaxies is getting greater.

jarak antara galaksi bertambah besar.

And it's not because galaxies are moving

Dan ini bukan karena galaksi saling menjauh

away from each other through space.

satu sama lain dalam ruang angkasa

They're not necessarily moving through space.

bukan berarti mereka bergerak dalam alam semesta ini.

They're moving away from each other

Mereka saling menjauh

because space itself is getting bigger, OK.

karena ruang itu sendiri bertambah besar.

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

Itulah arti dari ekspansi alam semesta atau ruang.

So they're moving further apart.

Jadi mereka semakin menjauh.

Now, what Stephen Hawking mentioned, as well,

Lalu apa yang juga telah disebutkan oleh Stephen Hawking,

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

setelah Big Bang, alam semesta bertambah besar dengan sangat cepat.

But because gravitationally attracting matter

Namun karena pengaruh gravitasi dari materi yang saling menarik

is embedded in this space,

ada di dalam alam semesta

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

ekspansi dari alam semesta cenderung melambat.

So the expansion slows down with time.

Jadi ekspansi semakin lambat dari waktu ke waktu.

So, in the last century, OK, people debated

Jadi di abad terakhir ini, orang-orang berdebat

about whether this expansion of space would continue forever;

apakah ekspansi alam semesta ini akan berlangsung selamanya,

whether it would slow down, you know,

apakah akan melambat

will be slowing down, but continue forever;

akan melambat, namun tetap berlangsung untuk selamanya.

slow down and stop, asymptotically stop;

Melambat dan berhenti, berhenti secara tetap

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

atau melambat, berhenti, lalu mulai berbalik arah, dan mulai mengerut kembali.

So a little over a decade ago,

Kurang lebih sepuluh tahun yang lalu,

two groups of physicists and astronomers

dua kelompok fisikawan dan ahli astronomi

set out to measure the rate at which

mencoba mengukur laju

the expansion of space was slowing down, OK.

perlambatan ekspansi alam semesta.

By how much less is it expanding today,

Berapa banyak laju ekspansi ini berkurang saat ini,

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

dibandingkan dengan, misal, beberapa miliar tahun yang lalu?

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

Jawaban yang mengejutkan atas pertanyaan ini

was that space is expanding at a faster rate today

adalah alam semesta berkembang lebih cepat saat ini

than it was a few billion years ago, OK.

dibandingkan dengan beberapa miliar tahun yang lalu.

So the expansion of space is actually speeding up.

Jadi sebenarnya ekspansi alam semesta semakin cepat.

This was a completely surprising result.

Hasil ini benar-benar sangat mengejutkan.

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

Tidak ada dasar teori tentang mengapa hal ini yang terjadi.

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

Tidak ada yang memperkirakan hasil ini sebelumnya

It was the opposite of what was expected.

Berlawanan dengan apa yang diperkirakan.

So we need something to be able to explain that.

Kita memerlukan sesuatu agar dapat menjelaskan hal itu.

Now it turns out, in the mathematics,

Ternyata, dalam matematika

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

Anda dapat menggunakan istilah energi.

but it's a completely different type of energy

Namun jenis energi yang sangat berbeda

from anything we've ever seen before.

dari energi apapun yang pernah kita lihat sebelumnya.

We call it dark energy,

Kami menyebutnya energi gelap

and it has this effect of causing space to expand.

yang mengakibatkan alam semesta menjadi bertambah besar.

But we don't have a good motivation

Namun kami tidak memiliki alasan yang bagus

for putting it in there at this point, OK.

untuk memasukkannya pada saat ini

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

Jadi kami tidak dapat menjelaskan mengapa kami harus memasukkannya.

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

Pada saat ini, apa yang ingin saya tekankan

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

pertama, materi dan energi gelap

are completely different things, OK.

benar-benar dua hal yang berbeda.

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

Keduanya adalah misteri tentang apa yang menyusun sebagian besar alam semesta,

and they have very different effects.

dan mereka memiliki efek yang berbeda.

Dark matter, because it gravitationally attracts,

Materi gelap, karena tarikan gravitasinya

it tends to encourage the growth of structure, OK.

cenderung membuat struktur semakin besar.

So clusters of galaxies will tend to form,

Kumpulan galaksi akan cenderung terbentuk

because of all this gravitational attraction.

karena tarikan gravitasi ini.

Dark energy, on the other hand,

Energi gelap, di lain pihak

is putting more and more space between the galaxies,

membuat jarak antar galaksi semakin besar

makes it, the gravitational attraction between them decrease,

membuat -- tarikan gravitasi di antara mereka -- menurun,

and so it impedes the growth of structure.

sehingga menghalangi pertumbuhan struktur.

So by looking at things like clusters of galaxies,

Jadi dengan melihat hal-hal seperti kumpulan galaksi

and how they -- their number density,

dan bagaimana -- kepadatan galaksi itu,

how many there are as a function of time --

berapa banyak yang ada sebagai fungsi dari waktu --

we can learn about how dark matter and dark energy

kita dapat belajar tentang bagaimana materi dan energi gelap

compete against each other in structure forming.

saling bersaing dalam pembentukan struktur.

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

Dalam hal materi gelap, saya telah berkata bahwa kami tidak memiliki

you know, really persuasive argument for dark energy.

penjelasan yang masuk akal untuk energi gelap.

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

Apakah ada penjelasan untuk materi gelap? Dan jawabannnya: iya.

We have well-motivated candidates for the dark matter.

Kami memiliki calon yang sesuai untuk materi gelap.

Now, what do I mean by well motivated?

Lalu apa maksud saya dengan sesuai?

I mean that we have mathematically consistent theories

Kami memiliki teori yang cocok secara matematis

that were actually introduced

yang sebenarnya diperkenalkan

to explain a completely different phenomenon, OK,

untuk menjelaskan kejadian yang benar-benar berbeda.

things that I haven't even talked about,

hal yang bahkan belum pernah saya bicarakan,

that each predict the existence

setiap teori memperkirakan adanya

of a very weakly interacting, new particle.

partikel baru yang saling berinteraksi dengan sangat lemah.

So, this is exactly what you want in physics:

Ini yang benar-benar Anda inginkan dalam fisika

where a prediction comes out of a mathematically consistent theory

di mana perkiraan didukung oleh sebuah teori matematis yang konsisten

that was actually developed for something else.

yang sebenarnya dikembangkan untuk sesuatu yang lain.

But we don't know if either of those

Namun kami belum tahu jika salah satunya

are actually the dark matter candidate, OK.

adalah calon materi gelap.

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

Satu atau semuanya, siapa tahu? Atau mungkin juga sesuatu yang benar-benar berbeda.

Now, we look for these dark matter particles

Kita mencari partikel materi gelap ini

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

karena mereka memang ada di ruangan ini

and they didn't come in the door.

dan mereka tidak masuk melalui pintu

They just pass through anything.

mereka menembus apa saja.

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

Mereka dapat menembus gedung, menembus tanah.

they're so non-interacting.

mereka benar-benar tidak saling berhubungan.

So one way to look for them is to build detectors

Jadi salah satu cara mengetahuinya dalah membuat detektor

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

yang benar-benar peka terhadap partikel materi gelap yang datang dan menabraknya.

So a crystal that will ring if that happens.

Kristal yang akan berbunyi jika hal itu terjadi.

So one of my colleagues up the road and his collaborators

Salah seorang rekan kerja saya dan rekan-rekannya

have built such a detector.

telah membuat detektor semacam itu.

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

Mereka menaruhnya jauh di bawah tanah, di sebuah tambang bijih besi di Minnesota.

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

Jauh di bawah tanah -- dan beberapa hari yang lalu

announced the most sensitive results so far.

mengumumkan hasil yang paling peka sejauh ini.

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

Mereka tidak menemukan apapun, namun alat ini memiliki batas massa

and the interaction strength of these dark matter particles are.

dan kekuatan interaksi dari partikel ini.

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

Lalu akan ada teleskop satelit yang diluncurkan pada tahun ini.

and it will look towards the middle of the galaxy,

Dan akan melihat bagian tengah dari galaksi

to see if we can see dark matter particles annihilating

untuk melihat jika kita dapat melihat materi gelap menghilangkan

and producing gamma rays that could be detected with this.

dan menghasilkan sinar gamma yang dapat dideteksi dengan ini.

The Large Hadron Collider, a particle physics accelerator,

Alat penabrak hadron yang besar, pemercepat partikel

that we'll be turning on later this year.

yang akan dioperasikan tahun ini.

It is possible that dark matter particles might be produced

Mungkin materi gelap akan dapat dihasilkan

at the Large Hadron Collider.

pada alat penabrak hadron besar ini.

Now, because they are so non-interactive,

Karena mereka benar-benar tidak saling berhubungan

they will actually escape the detector,

mereka tidak akan dapat terdeteksi

so their signature will be missing energy, OK.

jadi tanda keberadaan mereka adalah hilangnya energi.

Now, unfortunately, there is a lot of new physics

Sayangnya, ada banyak teori fisika baru

whose signature could be missing energy,

yang ditandakan dengan energi yang hilang,

so it will be hard to tell the difference.

sehingga akan sulit untuk membedakannya.

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

Akhirnya, untuk penelitian di masa depan, kami membuat teleskop

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

secara khusus untuk menjawab pertanyaan tentang materi dan energi gelap:

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

sebuah teleskop di permukaan bumi, dan tiga teleskop di luar angkasa

that are in competition right now

yang sedang bersaing

to be launched to investigate dark matter and dark energy.

untuk diluncurkan dan meneliti materi dan energi gelap.

So in terms of the big questions:

Jadi, dalam pertanyaan besar ini:

what is dark matter? What is dark energy?

Apakah materi dan energi gelap itu?

The big questions facing physics.

Pertanyaan besar yang dihadapi ilmu fisika.

And I'm sure you have lots of questions,

Dan saya yakin Anda memiliki banyak pertanyaan.

which I very much look forward to addressing

Saya tidak sabar untuk dapat menjawabnya

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

dalam 72 jam ke depan saat saya ada di sini. Terima kasih.

(Applause)

(Tepuk tangan)