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

מתרגם: Michal Abraham מבקר: Elazar Raab

Here are some images of clusters of galaxies.

הנה כמה תמונות של צבירי גלקסיות.

They're exactly what they sound like.

הם בדיוק בפי שהם נשמעים.

They are these huge collections of galaxies,

אלו אוספים ענקיים של גלקסיות,

bound together by their mutual gravity.

כבולים יחד על ידי כוח המשיכה ההדדי שלהם.

So most of the points that you see on the screen

אז רוב הנקודות שאתם רואים על המסך

are not individual stars,

הם לא כוכבים בודדים,

but collections of stars, or galaxies.

אלא אוספים של כוכבים, או גלקסיות.

Now, by showing you some of these images,

עכשיו, על ידי הצגת כמה מהתמונות האלו,

I hope that you will quickly see that

אני מקווה שמהר מאוד תראו

galaxy clusters are these beautiful objects,

שצבירי גלקסיות הם דברים יפיפיים,

but more than that,

אבל יותר מזה,

I think galaxy clusters are mysterious,

אני חושב שצבירי הגלקסיות הם מיסתוריים,

they are surprising,

הם מפתיעים,

and they're useful.

והם שימושיים.

Useful as the universe's most massive laboratories.

שימושיים כמעבדות המסיביות ביותר ביקום.

And as laboratories, to describe galaxy clusters

וכמעבדות, לתאר צבירי גלקסיות

is to describe the experiments

זה לתאר את הניסויים

that you can do with them.

שאפשר לעשות איתם.

And I think there are four major types,

ואני חושב שיש ארבעה סוגים עיקריים,

and the first type that I want to describe

והסוג הראשון שאני רוצה לתאר

is probing the very big.

זה חקירת הגדול מאוד.

So, how big?

אז, עד כמה גדול?

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

טוב, הנה תמונה של צבר גלקסיות מסויים.

It is so massive that the light passing through it

הוא כל כך מסיבי שהאור העובר דרכו

is being bent, it's being distorted

עובר עיקום, עובר עיוות

by the extreme gravity of this cluster.

על ידי כוח המשיכה הקיצוני של הצבר הזה.

And, in fact, if you look very carefully

ואכן, אם תסתכלו מקרוב

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

תוכלו לראות את הטבעות סביב הצבר הזה.

Now, to give you a number,

עכשיו, כדי לתת לכם מספר,

this particular galaxy cluster

לצבר גלקסיות הספציפי הזה

has a mass of over one million billion suns.

יש מסה של יותר ממיליון מיליארד שמשות.

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

זה מדהים עד כמה מאסיביות המערכות הללו יכולות להיות.

But more than their mass,

אבל מעבר למסה שלהם,

they have this additional feature.

יש להם את התכונה הנוספת הזו:

They are essentially isolated systems,

הן בעצם מערכות מבודדות,

so if we like, we can think of them

אז אם נרצה, נוכל לחשוב עליהן

as a scaled-down version of the entire universe.

כגרסה מוקטנת של כל היקום.

And many of the questions that we might have

ומרבית השאלות שאולי יש לנו

about the universe at large scales,

לגבי היקום במימדים רחבים,

such as, how does gravity work?

כגון כיצד עובד כוח המשיכה?

might be answered by studying these systems.

תוכלנה כנראה לקבל תשובה על ידי חקירת המערכות הללו.

So that was very big.

אז זה היה "גדול מאוד".

The second things is very hot.

הדבר השני הוא "מאוד חם".

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

אוקיי, אם אני אקח תמונה של צבר גלקסיות,

and I subtract away all of the starlight,

ואני מחסיר את כל אור הכוכבים,

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

מה שנשאר לי זה איזה כתם כחול וגדול.

This is in false color.

זה בצבע לא אמיתי.

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

זה בעצם קרינת רנטגן שאנחנו רואים.

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

אז השאלה היא, אם זה לא מהגלקסיות,

what is emitting this light?

מה פולט את האור הזה?

The answer is hot gas,

התשובה היא גז חם,

million-degree gas --

גז במליוני מעלות -

in fact, it's plasma.

למעשה, זה פלזמה.

And the reason why it's so hot

והסיבה שזה כל כך חם

goes back to the previous slide.

חוזר לשקופית הקודמת.

The extreme gravity of these systems

כוח המשיכה הקיצוני של המערכות הללו

is accelerating particles of gas to great speeds,

מאיץ את חלקיקי הגז למהיריות גבוהות,

and great speeds means great temperatures.

ומהיריות גבוהות משמעותן טמפרטורות גבוהות.

So this is the main idea,

אז זהו הרעיון המרכזי,

but science is a rough draft.

אך מדע הינו טיוטה ראשונית.

There are many basic properties about this plasma

יש לפלזמה הזו המון תכונות בסיסיות

that still confuse us,

שעדיין מבלבלות אותנו,

still puzzle us,

שעדיין מהוות חידות עבורנו,

and still push our understanding

ושעדיין דוחפות את ההבנה שלנו

of the physics of the very hot.

של הפיזיקה של החם מאוד.

Third thing: probing the very small.

דבר שלישי: חקירת המאוד קטן.

Now, to explain this, I need to tell you

עכשיו, להסביר את זה, אני צריך לומר לכם

a very disturbing fact.

עובדה מטרידה ביותר.

Most of the universe's matter

רוב החומר של היקום

is not made up of atoms.

אינו בנוי מאטומים.

You were lied to.

שיקרו לכם.

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

רובו מורכב ממשהו מאוד, מאוד מיסתורי,

which we call dark matter.

שאנחנו קוראים לו חומר אפל.

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

חומר אפל זה משהו שלא אוהב להגיב הרבה מאוד,

except through gravity,

חוץ מאשר דרך כוח המשיכה,

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

וכמובן שאנו רוצים ללמוד יותר עליו.

If you're a particle physicist,

אם את/ה פיזיקאי/ת חלקיקים,

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

תרצו לדעת מה קורה כשמרסקים דברים יחד.

And dark matter is no exception.

וחומר אפל אינו יוצא מן הכלל.

Well, how do we do this?

אז איך אנחנו עושים את זה?

To answer that question,

לענות על שאלה זו,

I'm going to have to ask another one,

אני חייב לשאול עוד אחת,

which is, what happens when galaxy clusters collide?

שהיא, מה קורה כשצבירי גלקסיות מתנגשים?

Here is an image.

הנה תמונה.

Since galaxy clusters are representative

מכיוון שצבירי גלקסיות הם

slices of the universe, scaled-down versions.

דגימות מייצגות של היקום - גירסאות מוקטנות,

They are mostly made up of dark matter,

הם מורכבים בעיקר מחומר אפל,

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

וזה מה שרואים בסגול הכחלחל הזה.

The red represents the hot gas,

האדום מייצג גז חם,

and, of course, you can see many galaxies.

וכמובן, אתם יכולים לראות המון גלקסיות.

What's happened is a particle accelerator

מה שקורה זה מאיץ חלקיקים

at a huge, huge scale.

בקנה מידה ענקי.

And this is very important,

וזה מאוד חשוב,

because what it means is that very, very small

בגלל שמה שזה אומר זה שאפקטים מאוד, מאוד קטנים

effects that might be difficult to detect in the lab,

שאולי קשים לזיהוי במעבדה,

might be compounded and compounded

עשויים להצטבר ולהצטבר

into something that we could possibly observe in nature.

למשהו שייתכן ונוכל לראות בטבע.

So, it's very funny.

אז זה מאוד משעשע.

The reason why galaxy clusters

הסיבה לכך שצבירי גלקסיות

can teach us about dark matter,

יכולים ללמד אותנו על חומר אפל,

the reason why galaxy clusters

הסיבה למה צבירי גלקסיות

can teach us about the physics of the very small,

יכולים ללמד אותנו על הפיזיקה של הקטן מאוד

is precisely because they are so very big.

זה בדיוק בגלל שהם כל כך גדולים.

Fourth thing: the physics of the very strange.

דבר רביעי: הפיזיקה של המאוד מוזר.

Certainly what I've said so far is crazy.

בהחלט מה שאמרתי עד כה הוא מטורף.

Okay, if there's anything stranger

אוקיי, אם יש משהו מוזר יותר

I think it has to be dark energy.

אני חושב שזה חייב להיות אנרגיה אפלה.

If I throw a ball into the air,

אם אני זורק כדור לאוויר,

I expect it to go up.

אני מצפה שהוא יעלה.

What I don't expect is that it go up

מה שאני לא מצפה זה שזה יעלה

at an ever-increasing rate.

בקצב הולך וגובר.

Similarly, cosmologists understand why

באופן דומה, קוסמולוגים מבינים מדוע

the universe is expanding.

היקום מתפשט ומתרחב.

They don't understand why it's expanding

הם לא מבינים למה זה מתפשט ומתרחב

at an ever-increasing rate.

בקצב הולך וגובר.

They give the cause of this

הם נותנים שם

accelerated expansion a name,

לסיבה של ההתרחבות המואצת,

and they call it dark energy.

והם קוראים לזה אנרגיה אפלה.

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

ושוב, אנחנו רוצים ללמוד עוד על זה.

So, one particular question that we have is,

אז, שאלה אחת ספציפית שיש לנו היא

how does dark energy affect the universe

איך אנרגיה אפלה משפיעה על היקום

at the largest scales?

בקני המידה בגדולים ביותר?

Depending on how strong it is,

כתלות בחוזק שלה

maybe structure forms faster or slower.

ייתכן שמבנים נוצרים מהר יותר או לאט יותר.

Well, the problem with the large-scale structure

אז הבעיה עם המבנה בקני מידה הגדול

of the universe is that it's horribly complicated.

של היקום זה שהוא נורא מסובך.

Here is a computer simulation.

הנה הדמיית מחשב.

And we need a way to simplify it.

ואנחנו צריכים דרך לפשט אותו.

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

ובכן, אני אוהב לחשוב על זה באמצעות אנלוגיה.

If I want to understand the sinking of the Titanic,

אם אני רוצה לחשוב על שקיעת הטיטניק,

the most important thing to do

הדבר הכי חשוב לעשות

is not to model the little positions

זה לא לדמיין את המיקום הספציפי

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

של כל חלק קטן של האניה שנשבר.

The most important thing to do is

הדבר הכי חשוב לעשות זה

to track the two biggest parts.

לעקוב אחר שני החלקים הגדולים ביותר.

Similarly, I can learn a lot about the universe

בדומה לכך, אני יכול ללמוד המון על היקום

at the largest scales

בקני במידה הגדולים ביותר

by tracking its biggest pieces

על ידי מעקב אחרי החלקים הגדולים ביותר שלו

and those biggest pieces are clusters of galaxies.

והחלקים הגדולים ביותר הללו הם צבירי הגלקסיות.

So, as I come to a close,

אז לקראת סיום,

you might feel slightly cheated.

אתם עלולים להרגיש קצת מרומים.

I mean, I began by talking about

התחלתי בלדבר על

how galaxy clusters are useful,

איך צבירי גלקסיות הם שימושיים,

and I've given some reasons,

ונתתי כמה סיבות,

but what is their use really?

אבל מהו שימושם באמת?

Well, to answer this,

ובכן, בכדי לענות על זה

I want to give you a quote by Henry Ford

אני רוצה לצטט את הנרי פורד

when he was asked about cars.

כששאלו אותו לגבי מכוניות.

He had this to say:

היה לו את זה לומר:

"If I had asked people what they wanted,

"אם אני הייתי שואל אנשים מה הם רצו,

they would have said faster horses."

הם היו עונים סוסים מהירים יותר."

Today, we as a society are faced

כיום, אנחנו כחברה עומדים בפני

with many, many difficult problems.

המון, המון בעיות קשות.

And the solutions to these problems are not obvious.

והפתרונות לבעיות אלו הן לא ברורות.

They are not faster horses.

הן לא סוסים מהירים יותר.

They will require an enormous amount of

הן ידרשו המון

scientific ingenuity.

כושר המצאה מדעי.

So, yes, we need to focus,

אז, כן, אנחנו צריכים להיות מפוקסים,

yes, we need to concentrate,

כן, אנחנו צריכים להתרכז,

but we also need to remember that

אבל אנחנו צריכים גם לזכור

innovation, ingenuity, inspiration --

שחדשנות, כושר המצאה, השראה -

these things come

הדברים הללו באים

when we broaden our field of vision

כאשר אנחנו מרחיבים את מרחב הראייה שלנו

when we step back

כשאנחנו לוקחים צעד אחורה

when we zoom out.

כשאנחנו מביטים בתמונה הרחבה.

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

ואני לא יכול לחשוב על דרך טובה יותר לעשות זאת

by studying the universe around us. Thanks.

מאשר על ידי חקירת היקום סביבנו. תודה.

(Applause)

(מחיאות כפיים)