The search for dark matter -- and what we've found so far | Risa Wechsler

542,498 views ・ 2020-01-27

TED


אנא לחץ פעמיים על הכתוביות באנגלית למטה כדי להפעיל את הסרטון.

תרגום: Tal Hemo עריכה: Ido Dekkers
00:12
Do you ever think about what would happen
0
12958
1953
חשבתם פעם מה היה קורה
00:14
if the world were a little bit different?
1
14935
2583
אם העולם היה מעט שונה?
00:17
How your life would be different
2
17542
1559
איך החיים שלכם היו שונים,
00:19
if you were born 5,000 years from now
3
19125
2643
אם הייתם נולדים לפני 5,000 שנה,
00:21
instead of today?
4
21792
1291
במקום עכשיו?
00:23
How history would be different
5
23958
1518
איך ההיסטוריה הייתה שונה,
00:25
if the continents were at different latitudes
6
25500
2143
אם היבשות היו בקווי רוחב שונים,
00:27
or how life in the Solar system would have developed
7
27667
3934
או איך החיים במערכת השמש היו מתפתחים,
00:31
if the Sun were 10 percent larger.
8
31625
2542
אם השמש הייתה גדולה יותר בעשרה אחוז.
00:35
Well, playing with these kinds of possibilities
9
35292
2892
ובכן, לשחק כך עם אפשרויות כאלו,
00:38
is what I get to do for a living
10
38208
1601
הוא מה שאני עושה למחייתי,
00:39
but with the entire universe.
11
39833
2167
אך עם היקום כולו.
00:43
I make model universes in a computer.
12
43042
2809
אני יוצרת מודלים של יקומים במחשב.
00:45
Digital universes that have different starting points
13
45875
2934
יקומים ממוחשבים, שיש להם נקודות התחלה שונות,
00:48
and are made of different amounts of different kinds of material.
14
48833
4601
ושעשויים מכמויות שונות, של חומרים שונים.
00:53
And then I compare these universes to our own
15
53458
3310
ואז אני משווה את היקומים האלה, לשלנו.
00:56
to see what it is made of and how it evolved.
16
56792
3708
כדי לראות ממה הוא עשוי, ואיך הוא התפתח.
01:02
This process of testing models with measurements of the sky
17
62542
4351
התהליך הזה של בחינת מודלים, עם מדידות של השמיים,
01:06
has taught us a huge amount about our universe so far.
18
66917
2875
לימד אותנו הרבה על היקום עד כה.
01:10
One of the strangest things we have learned
19
70625
2226
אחד הדברים המוזרים ביותר שלמדנו,
01:12
is that most of the material in the universe
20
72875
2559
הוא שרוב החומר ביקום,
01:15
is made of something entirely different than you and me.
21
75458
3917
עשוי ממשהו אחר לגמרי ממכם וממני.
01:20
But without it,
22
80750
2726
אך בלעדיו,
01:23
the universe as we know it wouldn't exist.
23
83500
3500
היקום כפי שאנו מכירים אותו, לא היה קיים.
01:28
Everything we can see with telescopes
24
88958
3601
כל דבר שאנו יכולים לראות עם טלסקופים,
01:32
makes up just about 15 percent of the total mass in the universe.
25
92583
4375
הוא בסך-הכל 15% ממסת היקום.
01:38
Everything else, 85 percent of it,
26
98000
4393
כל השאר, 85% ממנו,
01:42
doesn't emit or absorb light.
27
102417
2333
לא פולט או קולט אור.
01:45
We can't see it with our eyes,
28
105708
2351
אנו לא יכולים לראות אותו בעיניים שלנו,
01:48
we can't detect it with radio waves
29
108083
3518
אנו לא יכולים לזהות אותו עם גלי רדיו,
01:51
or microwaves or any other kind of light.
30
111625
2417
או גלי מיקרו או כל סוג אחר של אור.
01:55
But we know it is there
31
115083
1935
אבל אנחנו יודעים שהוא שם,
01:57
because of its influence on what we can see.
32
117042
2375
בגלל ההשפעה שלו על מה שאנו מסוגלים לראות.
02:01
It's a little bit like,
33
121208
1268
זה קצת כמו,
02:02
if you wanted to map the surface of our planet
34
122500
2184
אם הייתם רוצים למפות את פני כדור-הארץ
02:04
and everything on it
35
124708
1976
ואת כל מה שעליו,
02:06
using this picture of the Earth from space at night.
36
126708
3667
באמצעות התמונה הזו של כדור-הארץ מהחלל בלילה.
02:11
You get some clues from where the light is,
37
131708
2476
ישנם רמזים מהיכן מגיע האור,
02:14
but there's a lot that you can't see,
38
134208
1810
אך יש המון שאתם לא יכולים לראות,
02:16
everything from people to mountain ranges.
39
136042
3642
החל מאנשים, לרכסי הרים.
02:19
And you have to infer what is there from these limited clues.
40
139708
4459
ועליכם להסיק מה נמצא שם מהרמזים המעטים הללו.
02:25
We call this unseen stuff "dark matter."
41
145958
2917
אנו קוראים לדבר הבלתי-נראה הזה "חומר אפל".
02:29
Now, a lot of people have heard of dark matter,
42
149708
2893
עכשיו, הרבה אנשים שמעו על חומר אפל,
02:32
but even if you have heard of it,
43
152625
2309
אך אפילו אם שמעתם עליו,
02:34
it probably seems abstract,
44
154958
3018
הוא בוודאי נשמע מופשט,
02:38
far away, probably even irrelevant.
45
158000
2958
רחוק, סביר להניח שאפילו לא רלוונטי.
02:42
Well, the interesting thing is,
46
162625
2809
ובכן, הדבר המעניין הוא,
02:45
dark matter is all around us
47
165458
2518
החומר האפל נמצא סביבנו,
02:48
and probably right here.
48
168000
2934
וקרוב לוודאי שממש כאן.
02:50
In fact, dark matter particles
49
170958
1935
למעשה, החלקיקים של החומר האפל,
02:52
are probably going through your body right now
50
172917
3142
כנראה עוברים דרך גופכם ברגע זה.
02:56
as you sit in this room.
51
176083
1976
כשאתם יושבים בחדר הזה.
02:58
Because we are on Earth
52
178083
1351
מכיוון שאנו בכדור-הארץ,
02:59
and Earth is spinning around the Sun,
53
179458
1851
וכדור-הארץ סובב סביב השמש,
03:01
and the Sun is hurtling through our galaxy
54
181333
2935
והשמש נעה לאורך הגלקסיה שלנו,
03:04
at about half a million miles per hour.
55
184292
3226
במהירות של 800 אלף קמ"ש.
03:07
But dark matter doesn't bump into us,
56
187542
1809
אך החומר האפל אינו מתנגש בנו,
03:09
it just goes right through us.
57
189375
1500
הוא עובר דרכינו.
03:12
So how do we figure out more about this?
58
192583
4435
אז איך אנחנו מגלים יותר עליו?
03:17
What is it,
59
197042
1267
מה הוא,
03:18
and what does it have to do with our existence?
60
198333
2435
ומה הקשר שלו אל הקיום שלנו?
03:20
Well, in order to figure out how we came to be,
61
200792
4767
ובכן, על מנת לגלות איך נוצרנו,
03:25
we first need to understand how our galaxy came to be.
62
205583
3976
עלינו קודם כל לגלות איך הגלקסיה שלנו נוצרה.
03:29
This is a picture of our galaxy, the Milky Way, today.
63
209583
4476
זו תמונה של הגלאקסיה שלנו, שביל החלב, היום.
03:34
What did it look like 10 billion years in the past
64
214083
2351
איך היא נראתה לפני 10 מיליארד שנה
03:36
or what would it look like 10 billion years in the future?
65
216458
3417
או איך היא תיראה עוד 10 מיליארד שנה?
03:40
What about the stories
66
220917
1434
מה לגבי הסיפורים,
03:42
of the hundreds of millions of other galaxies
67
222375
2643
של מאות מיליוני גלקסיות אחרות
03:45
that we've already mapped out with large surveys of the sky?
68
225042
4142
שכבר מיפינו, בסקרים גדולים של השמיים?
03:49
How would their histories be different
69
229208
2226
איך ההיסטוריה שלהן תהיה שונה,
03:51
if the universe was made of something else
70
231458
2893
אם היקום היה עשוי ממשהו אחר,
03:54
or if there was more or less matter in it?
71
234375
3101
או אם היה בו יותר או פחות חומר?
03:57
So the interesting thing about these model universes
72
237500
3851
אז הדבר המעניין במודלים של היקומים הללו,
04:01
is that they allow us to test these possibilities.
73
241375
2792
הוא שהם מאפשרים לנו לבחון את האפשרויות האלה.
04:05
Let's go back to the first moment of the universe --
74
245500
5167
בואו נחזור לרגע הראשון של היקום --
04:11
just a fraction of a second after the big bang.
75
251542
4791
רק חלקיק שניה אחרי המפץ הגדול.
04:17
In this first moment,
76
257875
1934
ברגע הראשון הזה,
04:19
there was no matter at all.
77
259833
2101
לא היה חומר כלל.
04:21
The universe was expanding very fast.
78
261958
3476
היקום התרחב מהר מאוד.
04:25
And quantum mechanics tells us
79
265458
2768
ומכניקת הקוונטים אומרת לנו,
04:28
that matter is being created and destroyed
80
268250
2726
שחומר נוצר, ונהרס,
04:31
all the time, in every moment.
81
271000
2000
כל הזמן, בכל רגע נתון.
04:34
At this time, the universe was expanding so fast
82
274357
2286
בזמן הזה, היקום התרחב כל-כך מהר,
04:36
that the matter that got created couldn't get destroyed.
83
276667
3250
שהחומר שנוצר לא יכול היה להיהרס.
04:40
And thus we think that all of the matter was created during this time.
84
280833
4810
ולכן אנחנו חושבים שכל החומר, נוצר בזמן הזה.
04:45
Both the dark matter
85
285667
2184
גם החומר האפל,
04:47
and the regular matter that makes up you and me.
86
287875
3083
וגם החומר הרגיל, שמרכיב אותי ואתכם.
04:52
Now, let's go a little bit further
87
292167
2434
עכשיו, בואו נלך מעט קדימה,
04:54
to a time after the matter was created,
88
294625
2476
לזמן אחרי שהחומר נוצר,
04:57
after protons and neutrons formed,
89
297125
2309
לאחר שפרוטונים וניוטרונים נוצרו,
04:59
after hydrogen formed,
90
299458
1726
אחרי שמימן נוצר,
05:01
about 400,000 years after the big bang.
91
301208
4018
בערך 400,000 שנים אחרי המפץ הגדול.
05:05
The universe was hot and dense and really smooth
92
305250
4268
היקום היה לוהט ודחוס, ומאוד חלק,
05:09
but not perfectly smooth.
93
309542
2726
אך לא חלק לגמרי.
05:12
This image, taken with a space telescope called the Planck satellite,
94
312292
4767
התמונה הזו, שנלקחה באמצעות טלסקופ חלל הנקרא לוויין פלאנק,
05:17
shows us the temperature of the universe
95
317083
2476
מראה לנו את הטמפרטורה של היקום
05:19
in all directions.
96
319583
1375
בכל הכיוונים.
05:22
And what we see
97
322000
1393
ומה שאנו רואים
05:23
is that there were places that were a little bit hotter
98
323417
3017
הוא שישנם איזורים שהיו חמים יותר,
05:26
and denser than others.
99
326458
2393
ודחוסים יותר מאחרים.
05:28
The spots in this image
100
328875
1684
הנקודות בתמונה הזו,
05:30
represent places where there was more or less mass in the early universe.
101
330583
4917
מייצגות איזורים בהם היה פחות או יותר מסה ביקום הקדום.
05:37
Those spots got big because of gravity.
102
337125
3333
הנקודות האלו גדלו בגלל כוח הכבידה.
05:41
The universe was expanding and getting less dense overall
103
341500
4434
היקום התרחב והפך לדחוס פחות,
05:45
over the last 13.8 billion years.
104
345958
3685
לאורך 13.8 מיליארד שנה.
05:49
But gravity worked hard in those spots
105
349667
2851
אבל כוח הכבידה עבד קשה, בנקודות האלה,
05:52
where there was a little bit more mass
106
352542
2142
היכן שהייתה קצת יותר מסה,
05:54
and pulled more and more mass into those regions.
107
354708
4310
ומשך יותר ויותר מסה, אל אותם איזורים.
05:59
Now, all of this is a little hard to imagine,
108
359042
2767
עכשיו, קשה קצת לדמיין את כל זה,
06:01
so let me just show you what I am talking about.
109
361833
3351
אז תנו לי להראות לכם על מה אני מדברת.
06:05
Those computer models I mentioned allow us to test these ideas,
110
365208
3560
המודלים הממוחשבים שציינתי, מאפשרים לנו לבחון את הרעיונות האלה,
06:08
so let's take a look at one of them.
111
368792
1791
אז בואו נצפה באחד מהם.
06:11
This movie, made by my research group,
112
371625
2934
הסרט הזה, שנוצר על-ידי קבוצת המחקר שלי,
06:14
shows us what happened to the universe after its earliest moments.
113
374583
4209
ממחיש לנו מה ארע ליקום אחרי רגעיו הראשונים.
06:20
You see the universe started out pretty smooth,
114
380375
2893
אתם רואים, היקום התחיל די חלק,
06:23
but there were some regions
115
383292
1434
אך ישנם כמה איזורים
06:24
where there was a little bit more material.
116
384750
3059
בהם היה קצת יותר חומר.
06:27
Gravity turned on and brought more and more mass
117
387833
3226
כוח הכבידה הופעל והביא עוד ועוד מסה,
06:31
into those spots that started out with a little bit extra.
118
391083
4042
אל תוך הנקודות הללו שהתחילו עם קצת יותר עודף.
06:36
Over time,
119
396167
1434
במשך הזמן,
06:37
you get enough stuff in one place
120
397625
2851
מתקבל מספיק חומר במקום אחד,
06:40
that the hydrogen gas,
121
400500
1268
עד שגז המימן,
06:41
which was initially well mixed with the dark matter,
122
401792
3017
שהיה תחילה מעורבב היטב עם חומר אפל,
06:44
starts to separate from it,
123
404833
1810
מתחיל להתנתק ממנו,
06:46
cool down, form stars,
124
406667
2559
מתקרר, יוצר כוכבים,
06:49
and you get a small galaxy.
125
409250
2434
ומתקבלת גלאקסיה קטנה.
06:51
Over time, over billions and billions of years,
126
411708
3018
במשך הזמן, לאורך מיליארדים על גבי מיליארדים של שנים,
06:54
those small galaxies crash into each other
127
414750
2434
הגלאקסיות הקטנות האלה מתנגשות אחת בשניה,
06:57
and merge and grow to become larger galaxies,
128
417208
3018
ומתמזגות לגלקסיות גדולות יותר,
07:00
like our own galaxy, the Milky Way.
129
420250
2333
בדומה לגלקסיה שלנו, שביל החלב.
07:03
Now, what happens if you don't have dark matter?
130
423875
3583
עכשיו, מה קורה אם אין לכם חומר אפל?
07:08
If you don't have dark matter,
131
428292
1892
אם אין לכם חומר אפל,
07:10
those spots never get clumpy enough.
132
430208
2959
הכתמים האלה לעולם לא מצטברים מספיק.
07:14
It turns out, you need at least a million times the mass of the Sun
133
434000
5143
מסתבר שדרוש פי מיליון ממסת השמש,
07:19
in one dense region,
134
439167
1642
באיזור דחוס אחד,
07:20
before you can start forming stars.
135
440833
2518
ליצירת כוכבים.
07:23
And without dark matter,
136
443375
1643
וללא חומר אפל,
07:25
you never get enough stuff in one place.
137
445042
3767
לעולם לא מתקבלת מספיק מסה במקום אחד.
07:28
So here, we're looking at two universes, side by side.
138
448833
4601
אז הנה, אנו מסתכלים על שני יקומים, אחד ליד השני.
07:33
In one of them you can see
139
453458
2476
באחד מהם ניתן לראות,
07:35
that things get clumpy quickly.
140
455958
3018
שדברים מצטברים במהירות.
07:39
In that universe,
141
459000
1268
ביקום הזה,
07:40
it's really easy to form galaxies.
142
460292
2333
מאוד קל ליצור גלקסיות.
07:43
In the other universe,
143
463458
1476
ביקום השני,
07:44
the things that start out like small clumps,
144
464958
2518
הדברים שמתחילים כהצטברויות קטנות,
07:47
they just stay really small.
145
467500
1893
נשארים מאוד קטנים.
07:49
Not very much happens.
146
469417
2101
לא הרבה קורה.
07:51
In that universe, you wouldn't get our galaxy.
147
471542
3351
ביקום הזה, לא תקבלו את הגלקסיה שלנו.
07:54
Or any other galaxy.
148
474917
1684
או כל גלקסיה אחרת.
07:56
You wouldn't get the Milky Way,
149
476625
1851
לא תקבלו את שביל החלב,
07:58
you wouldn't get the Sun,
150
478500
1809
לא תקבלו את השמש,
08:00
you wouldn't get us.
151
480333
1726
לא תקבלו אותנו.
08:02
We just couldn't exist in that universe.
152
482083
2667
אנחנו פשוט לא היינו מתקיימים, ביקום הזה.
08:07
OK, so this crazy stuff, dark matter,
153
487083
3310
אוקיי, אז הדבר המשוגע הזה, חומר אפל,
08:10
it's most of the mass in the universe,
154
490417
1810
הוא רוב מסת היקום,
08:12
it's going through us right now, we wouldn't be here without it.
155
492251
3100
הוא עובר דרכינו ממש עכשיו, לא היינו מתקיימים בלעדיו.
מה הוא?
08:15
What is it?
156
495375
1250
08:17
Well, we have no idea.
157
497625
1268
ובכן, אין לנו מושג.
08:18
(Laughter)
158
498917
1375
(צחוק)
08:21
But we have a lot of educated guesses,
159
501208
3060
אך יש לנו המון ניחושים מושכלים,
08:24
and a lot of ideas for how to find out more.
160
504292
3267
והמון רעיונות לאיך לגלות עוד.
08:27
So, most physicists think that dark matter is a particle,
161
507583
4518
אז, רוב הפיזיקאים חושבים שהחומר האפל הוא חלקיק,
08:32
similar in many ways to the subatomic particles that we know of,
162
512125
3059
דומה בהמון מובנים לחלקיקים תת-אטומיים שאנו מכירים,
08:35
like protons and neutrons and electrons.
163
515208
3018
כמו פרוטונים וניוטרונים ואלקטרונים.
08:38
Whatever it is,
164
518250
1268
מה שהוא לא יהיה,
08:39
it behaves very similarly with respect to gravity.
165
519542
3875
הוא מתנהג בצורה דומה להם ביחס לכוח המשיכה.
08:44
But it doesn't emit or absorb light,
166
524333
3185
אך הוא אינו פולט או קולט אור,
08:47
and it goes right through normal matter,
167
527542
1934
והוא עובר הישר דרך חומר רגיל,
08:49
as if it wasn't even there.
168
529500
1792
כאילו שהוא אינו שם כלל.
08:52
We'd like to know what particle it is.
169
532375
2393
אנחנו רוצים לדעת איזה חלקיק זה.
08:54
For example, how heavy is it?
170
534792
2476
לדוגמא, כמה כבד הוא?
08:57
Or, does anything at all happen if it interacts with normal matter?
171
537292
5059
או האם משהו מתרחש כלל במפגש בינו לבין חומר רגיל?
09:02
Physicists have lots of great ideas for what it could be,
172
542375
2809
לפיזיקאים יש המון רעיונות מעולים למה הוא יכול להיות,
09:05
they're very creative.
173
545208
2018
הם מאוד יצירתיים.
09:07
But it's really hard,
174
547250
1809
אך זה מאוד קשה,
09:09
because those ideas span a huge range.
175
549083
3685
מכיוון שהרעיונות הם רבים ושונים זה מזה.
09:12
It could be as small as the smallest subatomic particles,
176
552792
3226
אולי הוא קטן כמו החלקיק התת-אטומי הקטן ביותר,
09:16
or it could be as large as the mass of 100 Suns.
177
556042
3583
או שהוא יכול להיות גדול כמו מסה של 100 שמשות.
09:20
So, how do we figure out what it is?
178
560958
3685
אז, איך נגלה מה זה?
09:24
Well, physicists and astronomers
179
564667
1809
ובכן, לפיזיקאים ואסטרונומים,
09:26
have a lot of ways to look for dark matter.
180
566500
3476
יש הרבה דרכים לחפש אחר חומר אפל.
09:30
One of the things we're doing is building sensitive detectors
181
570000
4184
אחד הדברים שאנו עושים הוא לבנות קולטנים רגישים,
09:34
in deep underground mines,
182
574208
2935
במכרות תת-קרקעיים עמוקים,
09:37
waiting for the possibility
183
577167
2851
מחכים לאפשרות,
09:40
that a dark matter particle, which goes through us and the Earth,
184
580042
3851
שחלקיק חומר אפל, העובר דרכנו ודרך כדור-הארץ,
09:43
would hit a denser material
185
583917
2309
יתנגש בחומר דחוס יותר,
וישאיר אחריו עקבות כלשהן.
09:46
and leave behind some trace of its passage.
186
586250
2917
09:50
We're looking for dark matter in the sky,
187
590000
2976
אנחנו מחפשים חומר אפל בשמיים,
09:53
for the possibility that dark matter particles
188
593000
2184
בשביל הסיכוי שחלקיקי חומר אפל
09:55
would crash into each other
189
595208
1393
יתנגשו אחד בשני
09:56
and create high-energy light that we could see
190
596625
2976
ויצרו אור בעל אנרגיה גדולה אותו נוכל לראות
בעזרת טלסקופים מיוחדים לקרני גאמה.
09:59
with special gamma-ray telescopes.
191
599625
2976
10:02
We're even trying to make dark matter here on Earth,
192
602625
3726
אנחנו אפילו מנסים ליצור חומר אפל כאן בכדור-הארץ,
10:06
by smashing particles together and looking for what happens,
193
606375
4559
על ידי ריסוק חלקיקים אחד בשני ובוחנים מה קורה,
10:10
using the Large Hadron Collider in Switzerland.
194
610958
3084
באמצעות מאיץ החלקיקים הגדול בשְׁוַויְץ,
10:15
Now, so far,
195
615083
2185
עכשיו, עד עכשיו,
10:17
all of these experiments have taught us a lot
196
617292
3267
כל הניסויים הללו, לימדו אותנו הרבה,
10:20
about what dark matter isn't
197
620583
1643
על מה החומר האפל הוא לא.
10:22
(Laughter)
198
622250
1184
(צחוק)
אבל עוד לא, על מה הוא כן.
10:23
but not yet what it is.
199
623458
1542
10:25
There were really good ideas that dark matter could have been,
200
625875
3143
היו הרבה רעיונות טובים על מה החומר האפל עשוי להיות,
10:29
that these experiments would have seen.
201
629042
2059
שהניסויים הללו היו מראים.
10:31
And they didn't see them yet,
202
631125
1393
והם לא הראו אותם עדיין,
10:32
so we have to keep looking and thinking harder.
203
632542
2791
אז עלינו להמשיך לחפש ולחשוב טוב יותר.
10:37
Now, another way to get a clue to what dark matter is
204
637458
4810
דרך נוספת לקבל רמז על מהו חומר אפל,
10:42
is to study galaxies.
205
642292
2267
הוא לימוד גלאקסיות.
10:44
We already talked about
206
644583
1435
כבר דברנו על כך,
10:46
how our galaxy and many other galaxies wouldn't even be here
207
646042
3559
שהגלקסיה שלנו ורבות אחרות אפילו לא היו פה,
10:49
without dark matter.
208
649625
1851
בלי החומר האפל.
10:51
Those models also make predictions
209
651500
2351
המודלים הללו חוזים גם כן
10:53
for many other things about galaxies:
210
653875
2059
דברים רבים אחרים על גלאקסיות:
10:55
How they're distributed in the universe,
211
655958
1905
איך הן מופצות ביקום,
10:57
how they move,
212
657887
1256
איך הן זזות,
10:59
how they evolve over time.
213
659167
2017
איך הן מתפתחות עם הזמן.
11:01
And we can test those predictions with observations of the sky.
214
661208
4810
ואנו יכולים לבחון את התחזיות הללו באמצעות תצפיות של השמים.
11:06
So let me just give you two examples
215
666042
2809
אני אתן לכם שתי דוגמאות
11:08
of these kinds of measurements we can make with galaxies.
216
668875
3250
לסוג הזה של מדידות שאנו יכולים לבצע עם גלקסיות.
11:13
The first is that we can make maps of the universe with galaxies.
217
673208
4893
הראשונה היא שאנו יכולים למפות את היקום עם גלקסיות.
11:18
I am part of a survey called the Dark Energy Survey,
218
678125
2726
אני חלק מחקר הנקרא חקר החומר האפל,
11:20
which has made the largest map of the universe so far.
219
680875
3208
שייצר את מפת היקום הגדולה ביותר עד כה.
11:25
We measured the positions and shapes of 100 million galaxies
220
685167
5434
מדדנו את מיקומן וצורתן של 100 מיליון גלקסיות,
11:30
over one-eighth of the sky.
221
690625
2292
יותר משמינית השמיים.
11:34
And this map is showing us all the matter in this region of the sky,
222
694458
5435
והמפה הזו מראה לנו את כל החומר, הקיים באזור הזה של השמיים,
11:39
which is inferred by the light distorted from these 100 million galaxies.
223
699917
5625
שניתן להצביע עליו בגלל האור המתעוות מאותן 100 מיליון גלקסיות.
11:46
The light distorted from all of the matter
224
706708
3060
האור הזה מתעקל מכל החומר הזה
11:49
that was between those galaxies and us.
225
709792
3208
שנמצא בינינו לבין הגלקסיות האלה.
11:54
The gravity of the matter is strong enough to bend the path of light.
226
714333
4643
כוח המשיכה של החומר הזה גדול מספיק בשביל לעקם את השביל של האור.
11:59
And it gives us this image.
227
719000
3667
ומתקבלת התמונה הזו.
12:04
So these kinds of maps
228
724250
1434
מפות מסוג זה
12:05
can tell us about how much dark matter there is,
229
725708
3060
יכולות לומר לנו כמה חומר אפל ישנו,
12:08
they also tell us where it is
230
728792
2267
הן גם אומרות לנו היכן הוא נמצא
12:11
and how it changes over time.
231
731083
1917
ואיך הוא משתנה לאורך זמן.
12:14
So we're trying to learn about what the universe is made of
232
734583
4185
אז אנו מנסים ללמוד ממה היקום עשוי,
12:18
on the very largest scales.
233
738792
2309
בסדרי גודל הגדולים ביותר.
12:21
It turns out that the tiniest galaxies in the universe
234
741125
4726
מתברר, כי הגלקסיות הקטנות ביותר ביקום,
12:25
provide some of the best clues.
235
745875
3143
מספקות חלק מהרמזים הטובים ביותר.
12:29
So why is that?
236
749042
1250
מדוע זה כך?
12:31
Here are two example simulated universes
237
751375
3434
הנה שתי דוגמאות של יקומים ממודלים
12:34
with two different kinds of dark matter.
238
754833
2601
עם שני סוגים שונים של חומר אפל.
12:37
Both of these pictures are showing you a region
239
757458
2226
שתי התמונות מציגות איזור
12:39
around a galaxy like the Milky Way.
240
759708
2893
סביב גלקסיה כמו שביל החלב.
12:42
And you can see that there's a lot of other material around it,
241
762625
2976
ואתם יכולים לראות שיש הרבה חומר אחר סביבה,
12:45
little small clumps.
242
765625
1684
הצטברויות קטנות.
12:47
Now, in the image on the right,
243
767333
2185
עכשיו, בתמונה שמימין,
12:49
dark matter particles are moving slower than they are in the one on the left.
244
769542
5184
חלקיקי החומר האפל נעים לאט יותר מהחלקיקים בתמונה משמאל.
12:54
If those dark matter particles are moving really fast,
245
774750
3101
אם אותם חלקיקי חומר אפל נעים ממש מהר,
12:57
then the gravity in small clumps is not strong enough
246
777875
2809
אזי כוח הכבידה בהצטברויות קטנות אינו חזק מספיק
13:00
to slow those fast particles down.
247
780708
2435
על מנת להאט את החלקיקים המהירים.
13:03
And they keep going.
248
783167
1267
והם ממשיכים לנוע.
13:04
They never collapse into these small clumps.
249
784458
2476
הם לעולם לא קורסים אל תוך ההצטברויות הקטנות.
13:06
So you end up with fewer of them than in the universe on the right.
250
786958
4768
אז לבסוף ישנן פחות נקודות כאלה, מאשר ביקום מימין.
13:11
If you don't have those small clumps,
251
791750
1934
אם אין הצטברויות קטנות,
13:13
then you get fewer small galaxies.
252
793708
2709
מתקבלות פחות גלקסיות קטנות.
13:18
If you look up at the southern sky,
253
798208
1685
אם תביטו מעלה אל השמיים הדרומיים,
13:19
you can actually see two of these small galaxies,
254
799917
3351
ניתן למעשה לראות שתיים מהגלאקסיות הקטנות האלה,
13:23
the largest of the small galaxies that are orbiting our Milky Way,
255
803292
3476
הגדולות ביותר מבין הגלקסיות הקטנות הסובבות את שביל החלב שלנו,
13:26
the Large Magellanic Cloud and the Small Magellanic Cloud.
256
806792
3000
ענן מגלן הגדול וענן מגלן הקטן.
13:30
In the last several years,
257
810958
1268
בשנים האחרונות,
13:32
we have detected a whole bunch more even smaller galaxies.
258
812250
3351
גילינו המון גלקסיות, קטנות אף יותר.
13:35
This is an example of one of them
259
815625
1809
זו דוגמה לאחת מהן,
13:37
that we detected with the same dark energy survey
260
817458
2935
שגילינו באמצעות אותו מחקר חומר אפל,
13:40
that we used to make maps of the universe.
261
820417
3101
בו השתמשנו כדי ליצור מפות של היקום.
13:43
These really small galaxies,
262
823542
2226
הגלקסיות הקטנטנות האלה,
13:45
some of them are extremely small.
263
825792
1958
חלקן קטנות מאוד.
13:48
Some of them have as few as a few hundred stars,
264
828458
2935
לחלקן יש רק כמה מאות כוכבים,
13:51
compared to the few hundred billion stars in our Milky Way.
265
831417
3642
בהשוואה לכמה מאות מיליארדי כוכבים בשביל החלב שלנו.
13:55
So that makes them really hard to find.
266
835083
2810
אז זה הופך אותן לקשות מאוד לגילוי.
13:57
But in the last decade,
267
837917
1892
אך בעשור האחרון,
13:59
we've actually found a whole bunch more of these.
268
839833
2685
מצאנו מקבץ שלם שלהן.
14:02
We now know of 60 of these tiny galaxies
269
842542
2726
אנו עכשיו מכירים כ 60 מהגלקסיות הקטנות האלה,
14:05
that are orbiting our own Milky Way.
270
845292
3017
שחגות סביב שביל החלב שלנו.
14:08
And these little guys are a big clue to dark matter.
271
848333
3584
והחבר'ה הקטנים הללו הם רמזים גדולים לחומר אפל.
14:12
Because just the existence of these galaxies tells us
272
852833
3810
מכיוון שרק הקיום של הגלקסיות האלה מספר לנו,
14:16
that dark matter can't be moving very fast,
273
856667
2809
שהחומר האפל לא נע מאוד מהר,
14:19
and not much can be happening when it runs into normal matter.
274
859500
3917
ולא הרבה קורה כאשר הוא פוגש בחומר רגיל.
14:24
In the next several years,
275
864583
1435
בכמה שנים הבאות,
14:26
we're going to make much more precise maps of the sky.
276
866042
3666
אנו עומדים ליצור מפות מדוייקות הרבה יותר של השמיים.
14:31
And those will help refine our movies
277
871292
2434
והן יעזרו לנו ללטש את הסרטים שלנו,
14:33
of the whole universe and the entire galaxy.
278
873750
3000
של כל היקום והגלקסיה.
14:37
Physicists are also making new, more sensitive experiments
279
877708
4060
פיזיקאים עורכים בנוסף גם ניסויים חדשים, רגישים יותר,
14:41
to try to catch some sign of dark matter in their laboratories.
280
881792
3833
כדי לנסות לתפוס, סימן כלשהו לחומר אפל, במעבדות שלהם.
14:47
Dark matter is still a huge mystery.
281
887042
3267
חומר אפל עודנו תעלומה גדולה.
14:50
But it's a really exciting time to be working on it.
282
890333
3250
אבל זהו זמן מרגש מאוד לעבוד עליה.
14:54
We have really clear evidence it exists.
283
894750
2351
יש לנו הוכחות ברורות לקיומו.
14:57
From the scale of the smallest galaxies
284
897125
2393
מגודלן של הגלקסיות הקטנות ביותר,
14:59
to the scale of the whole universe.
285
899542
2583
לקנה המידה של היקום כולו.
15:03
Will we actually find it and figure out what it is?
286
903458
3500
האם באמת נמצא אותו ונגלה מה הוא?
15:08
I have no idea.
287
908542
1767
אין לי מושג.
15:10
But it's going to be a lot of fun to find out.
288
910333
2935
אבל זה הולך להיות מאוד כיף לגלות.
15:13
We have a lot of possibilities for discovery,
289
913292
2392
יש לנו המון אפשרויות לגילוי,
15:15
and we definitely will learn more about what it is doing
290
915708
3476
ואנו בוודאות נלמד יותר עליו ועל מה שהוא עושה
15:19
and about what it isn't.
291
919208
1584
ועל מה שהוא אינו.
15:21
Regardless of whether we find that particle anytime soon,
292
921833
3060
ללא קשר לאם נמצא את החלקיק הזה בקרוב,
15:24
I hope I have convinced you
293
924917
1726
אני מקווה ששכנעתי אתכם
15:26
that this mystery is actually really close to home.
294
926667
4059
שהתעלומה הזו למעשה מאוד קרובה אלינו.
15:30
The search for dark matter
295
930750
1518
החיפוש אחר חומר אפל
15:32
may just be the key to a whole new understanding of physics
296
932292
3309
עשוי להיות המפתח להבנה חדשה לגמרי של פיזיקה
15:35
and our place in the universe.
297
935625
1851
ומקומנו ביקום.
15:37
Thank you.
298
937500
1268
תודה-רבה.
15:38
(Applause)
299
938792
3750
(מחיאות כפיים)
על אתר זה

אתר זה יציג בפניכם סרטוני YouTube המועילים ללימוד אנגלית. תוכלו לראות שיעורי אנגלית המועברים על ידי מורים מהשורה הראשונה מרחבי העולם. לחץ פעמיים על הכתוביות באנגלית המוצגות בכל דף וידאו כדי להפעיל את הסרטון משם. הכתוביות גוללות בסנכרון עם הפעלת הווידאו. אם יש לך הערות או בקשות, אנא צור איתנו קשר באמצעות טופס יצירת קשר זה.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7