How we use astrophysics to study earthbound problems | Federica Bianco

תרגום: Tal Hemu עריכה: hila scherba

I am an astrophysicist.

אני אסטרופיזיקאית.

I research stellar explosions across the universe.

אני חוקרת פיצוצים כוכביים ברחבי היקום.

But I have a flaw:

אבל יש בי פגם:

I'm restless, and I get bored easily.

אני חסרת מנוחה ואני משתעממת בקלות.

And although as an astrophysicist, I have the incredible opportunity

ולמרות שבתור אסטרופיזיקאית יש לי את ההזדמנות המדהימה

to study the entire universe,

ללמוד את היקום כולו,

the thought of doing only that, always that,

המחשבה לעשות רק את זה, כל הזמן את זה,

makes me feel caged and limited.

גורמת לי להרגיש כלואה ומוגבלת.

What if my issues with keeping attention and getting bored

מה אם הבעיות שיש לי בלהישאר מרוכזת ולא להשתעמם

were not a flaw, though?

לא היו פגם אחרי הכל?

What if I could turn them into an asset?

מה אם יכולתי להפוך אותן לנכס?

An astrophysicist cannot touch or interact with

אסטרופיזיקאי לא יכול לגעת או לתקשר

the things that she studies.

עם הדברים שהוא לומד.

No way to explode a star in a lab to figure out why or how it blew up.

אין דרך לחקור כוכב במעבדה בשביל ללמוד מדוע או איך הוא התפוצץ.

Just pictures and movies of the sky.

רק תמונות וסרטים של השמיים.

Everything we know about the universe,

כל מה שאנו יודעים על היקום,

from the big bang that originated space and time,

החל מהמפץ הגדול שהוליד את המרחב והזמן,

to the formation and evolution of stars and galaxies,

היווצרות ואבולוצית הכוכבים והגלאקסיות,

to the structure of our own solar system,

ועד למבנה של מערכת השמש שלנו,

we figured out studying images of the sky.

כל זאת הסקנו מתמונות של השמיים.

And to study a system as complex as the entire universe,

ובשביל ללמוד מערכת מורכבת כמו זו של היקום כולו,

astrophysicists are experts at extracting simple models and solutions

אסטרופיזיקאים מומחים בלחלץ דגמים פשוטים ופתרונות

from large and complex data sets.

מתוך מבני נתונים ענקיים ומורכבים.

So what else can I do with this expertise?

אם כך, מה עוד אני מסוגלת לעשות עם המומחיות הזו?

What if we turned the camera around towards us?

מה אם נסובב את המצלמה לכיווננו?

At the Urban Observatory, that is exactly what we are doing.

ב"מצפה הכוכבים העירוני" זה בדיוק מה שאנו עושים.

Greg Dobler, also an astrophysicist

גרג דובלר, אסטרופיזקאי גם כן,

and my husband,

ובעלי,

created the first urban observatory in New York University in 2013,

יצר את מצפה הכוכבים העירוני הראשון באוניברסיטת ניו-יורק ב-2013,

and I joined in 2015.

ואני הצטרפתי ב-2015.

Here are some of the things that we do.

הנה כמה מן הדברים שאנו עושים.

We take pictures of the city at night

אנחנו מצלמים תמונות של העיר בלילה

and study city lights like stars.

וחוקרים את אורות העיר כמו כוכבים.

By studying how light changes over time

הודות לכך שאנו לומדים כיצד אור משתנה לאורך זמן

and the color of astronomical lights,

ואת צבעם של אורות אסטרונומיים,

I gain insight about the nature of exploding stars.

אני משיגה תובנות על טבעם של כוכבים מתפוצצים.

By studying city lights the same way,

באמצעות למידה של אורות העיר באותה הדרך,

we can measure and predict how much energy the city needs and consumes

אנו יכולים למדוד ולצפות כמה אנרגיה העיר זקוקה וצורכת

and help build a resilient grid

ולעזור לבנות רשת עמידה

that will support the needs of growing urban environments.

שתתמוך בצרכים של סביבות עירוניות מתפתחות.

In daytime images, we capture plumes of pollution.

בתמונות של אור יום, אנו לוכדים עמודי עשן של זיהום.

Seventy-five percent of greenhouse gases in New York City

שבעים וחמישה אחוז מגזי החממה בעיר ניו-יורק

come from a building like this one, burning oil for heat.

מגיעים מבניינים כמו זה, השורפים שמן לחימום.

You can measure pollution with air quality sensors.

ניתן למדוד זיהום באמצעות חיישני איכות אוויר.

But imagine putting a sensor on each New York City building,

אך תתארו לכם התקנת חיישן על כל בניין בניו-יורק,

reading in data from a million monitors.

קריאה של מידע ממליוני חיישנים.

Imagine the cost.

תתארו לכם את העלויות.

With a team of NYU students, we built a mathematical model,

בעזרתה של קבוצה מאוניברסיטת ניו-יורק בנינו דגם מתמטי,

a neural network that can detect and track these plumes

רשת עצבית היכולה לזהות ולעקוב אחר עמודי העשן האלו

over the New York City skyline.

מעל קו הרקיע של ניו-יורק.

We can classify them --

אנו יכולים לסווג אותם --

harmless steam plumes, white and evanescent;

עמודי אדים לא מזיקים - לבנים וחולפים;

polluting smokestacks, dark and persistent --

ארובות מזהמות - שחורות ועקביות;

and provide policy makers with a map of neighborhood pollution.

ולספק לקובעי המידיניות מפה של שכונות מזהמות.

This cross-disciplinary project created transformational solutions.

הפרוייקט חוצה-התחומי הזה יצר פתרונות משני עולם.

But the data analysis methodologies we use in astrophysics

אך השיטות לניתוח נתונים בהן אנו משתמשים באסטרופיזיקה

can be applied to all sorts of data,

יכולות לשמש בכל סוגי המידע,

not just images.

לא רק תמונות.

We were asked to help a California district attorney

התבקשנו לעזור לפרקליט מחוז קליפורניה

understand prosecutorial delays in their jurisdiction.

להבין עיכובי תביעה בתחום השיפוט שלהם.

There are people on probation or sitting in jail,

ישנם אנשים בתקופת מבחן או יושבים בכלא,

awaiting for trial sometimes for years.

שלעיתים מחכים למשפט במשך שנים.

They wanted to know what kind of cases dragged on,

הם רצו לדעת אילו סוגי תיקים נגררים,

and they had a massive data set to explore to understand it,

והיה להם כמויות אדירות של מידע לחקור ולהבין,

but didn't have the expertise

אך לא הייתה להם את המומחיות

or the instruments in their office to do so.

או את הכלים במשרדם לעשות את זה.

And that's where we came in.

וכאן אנחנו נכנסנו לתמונה.

I worked with my colleague, public policy professor Angela Hawken,

עבדתי עם הקולגה שלי, פרופסור למדיניות ציבורית, אנג'לה הוקן,

and our team first created a visual dashboard

והצוות שלנו הכין תחילה לוח ויזואלי,

for DAs to see and better understand the prosecution process.

על מנת שתובעים מחוזיים יבינו טוב יותר את תהליך התביעה.

But also, we ourselves analyzed their data,

אך גם, אנו עצמנו ניתחנו את המידע,

looking to see if the duration of the process

על-מנת לראות האם אורך התהליך

suffered from social inequalities in their jurisdiction.

סבל מאי-שיוויון חברתי בשיפוט שלהם.

We did so using methods

עשינו זאת באמצעות שיטות

that I would use to classify thousands of stellar explosions,

שאני השתמשתי בהן כדי לסווג אלפי פיצוצים כוכביים,

applied to thousands of court cases.

שעכשיו מיושמות על אלפי תיקים משפטיים.

And in doing so,

ובכך שעשינו זאת,

we built a model that can be applied to other jurisdictions

בנינו דגם היכול לשמש איזורי שיפוט נוספים

who are willing to explore their biases.

המעוניינים לחקור את הנטיות שלהן.

These collaborations between domain experts and astrophysicists

שיתופי הפעולה האלו בין מומחים בתחום לאסטרופיזיקאים

created transformational solutions

יצרו פתרונות משני סדרי-עולם

to help improve people's quality of life.

על-מנת לשפר את איכות חיי האנשים.

But it is a two-way road.

אך זהו כביש דו-סטרי.

I bring my astrophysics background to urban science,

אני מביאה את הרקע שלי באסטרופיזיקה למדע עירוני,

and I bring what I learn in urban science back to astrophysics.

ולוקחת את מה שלמדתי במדע עירוני חזרה אל אסטרופיזיקה.

Light echoes:

אור מהדהד:

the reflections of stellar explosions onto interstellar dust.

חזרת האור מפיצוצים כוכביים על אבק בין-כוכבי.

In our images, these reflections appear as white, evanescent, moving features,

בתמונות שלנו, החזרת האור הזו מופיעה כסימנים לבנים, מתחלפים ונעים,

just like plumes.

בדיוק כמו עמודי עשן.

I am adapting the same models that detect plumes in city images

אני מתאימה את אותם הדגמים המזהים עמודי עשן בתמונות עירוניות

to detect light echoes in images of the sky.

כדי לזהות הדהודי אור בתמונות של השמיים.

By exploring the things that interest and excite me,

בכך שחקרתי את הדברים שמעניינים ומלהיבים אותי,

reaching outside of my domain,

כשאני יוצאת אל מחוץ לתחום שלי,

I did turn my restlessness into an asset.

הפכתי את חוסר המנוחה שלי לנכס.

We, you, all have a unique perspective that can generate new insight

לנו, לכם, לכולנו יש נקודת מבט שיכולה ליצור תובנה חדשה

and lead to new, unexpected, transformational solutions.

ולהוביל אל פתרונות משני עולם, חדשים ובלתי-צפויים.

Thank you.

תודה לכם.

(Applause)

(מחיאות כפיים)