The sound the universe makes | Janna Levin

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TED


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번역: Sungkyoon Park 검토: JY Kang
00:15
I want to ask you all to consider for a second
0
15260
3000
여러분 모두 잠시 생각해 보세요.
00:18
the very simple fact
1
18260
2000
매우 단순한 사실인데요.
00:20
that, by far,
2
20260
2000
지금까지,
00:22
most of what we know about the universe
3
22260
2000
우리가 아는 우주의 대부분은
00:24
comes to us from light.
4
24260
2000
빛으로부터 옵니다.
00:26
We can stand on the Earth and look up at the night sky
5
26260
3000
우리는 지구위에 서서 밤하늘을 쳐다 봅니다
00:29
and see stars with our bare eyes.
6
29260
3000
그리고 별들을 보지요.
00:32
The Sun burns our peripheral vision.
7
32260
2000
태양이 우리 주변 시야를 밝혀 주고,
00:34
We see light reflected off the Moon.
8
34260
3000
우리는 달에 반사된 빛을 보게 됩니다.
00:37
And in the time since Galileo pointed that rudimentary telescope
9
37260
4000
그리고 갈릴레오가 원시적인 망원경으로
00:41
at the celestial bodies,
10
41260
3000
천체를 관찰한 이후로,
00:44
the known universe has come to us through light,
11
44260
3000
우리가 알고 있는 우주는 빛을 통하여
00:47
across vast eras in cosmic history.
12
47260
3000
우주역사의 광대한 시대를 거쳐 우리에게 왔습니다.
00:50
And with all of our modern telescopes,
13
50260
3000
그리고 우리의 모든 최신 망원경으로,
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we've been able to collect
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53260
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이 놀라운 무성 우주영화를
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this stunning silent movie of the universe --
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수집해 올 수 있었습니다. --
00:58
these series of snapshots
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58260
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이 사진들은
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that go all the way back to the Big Bang.
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61260
3000
빅뱅으로 거슬러가는 먼길에 대한 것입니다.
01:04
And yet, the universe is not a silent movie
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64260
3000
하지만, 우주는 무성영화가 아니에요,
01:07
because the universe isn't silent.
19
67260
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우주는 조용하지 않기때문이지요.
01:09
I'd like to convince you
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저는 여러분들에게
01:11
that the universe has a soundtrack
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71260
2000
우주에도 영화음악이 있고, 그 음악이
01:13
and that soundtrack is played on space itself,
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73260
4000
우주공간 안에 연주되고 있다는 사실을 확인시켜드리고 싶어요
01:17
because space can wobble like a drum.
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77260
3000
우주는 드럼처럼 요동칠 수 있기 때문입니다.
01:20
It can ring out a kind of recording
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80260
3000
그것은 녹음된 것처럼
01:23
throughout the universe
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2000
우주에서 극적인 사건들이 펼쳐질 때
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of some of the most dramatic events as they unfold.
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우주 전체로 울려 퍼질 수 있습니다.
01:28
Now we'd like to be able to add
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88260
3000
이제 우리는 우리가 가진
01:31
to a kind of glorious visual composition
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3000
우주의 매력적인 비주얼 작품에
01:34
that we have of the universe --
29
94260
2000
우주의 음악적 작품을
01:36
a sonic composition.
30
96260
2000
더하려고 합니다.
01:38
And while we've never heard the sounds from space,
31
98260
4000
우리는 아직 우주로부터 오는 소리를 들어본 적이 없지만,
01:42
we really should, in the next few years,
32
102260
3000
정말 앞으로 몇년안에,
01:45
start to turn up the volume on what's going on out there.
33
105260
2000
볼륨을 켜고 저 바깥에 무슨일이 일어나고 있는 지 알아볼 것입니다.
01:47
So in this ambition
34
107260
2000
이런 포부를 가지고
01:49
to capture songs from the universe,
35
109260
3000
우주로부터 오는 노래들을 포착하기 위해
01:52
we turn our focus
36
112260
2000
우리는 블랙홀과
01:54
to black holes and the promise they have,
37
114260
2000
그것이 가진 소리에 귀를 기울이고 있습니다.
01:56
because black holes can bang on space-time
38
116260
3000
블랙홀은 드럼위의 북채처럼
01:59
like mallets on a drum
39
119260
2000
시공에서 쿵쿵거리는 소리를 낼수 있고,
02:01
and have a very characteristic song,
40
121260
2000
매우 독특한 노래를 가지고 있기 때문입니다.
02:03
which I'd like to play for you -- some of our predictions
41
123260
3000
그 노래가 어떨 지에 대해 우리가 예상한 것들의
02:06
for what that song will be like.
42
126260
2000
일부를 오늘 드려드릴까 합니다.
02:08
Now black holes are dark against a dark sky.
43
128260
3000
블랙홀은 어두운 하늘을 배경으로 어둡기 때문에
02:11
We can't see them directly.
44
131260
2000
우리는 그걸 직접 볼 수는 없습니다.
02:13
They're not brought to us with light, at least not directly.
45
133260
3000
그것은 빛과 함께 우리에게 도달되지 않습니다, 적어도 직접적으로 말이죠.
02:16
We can see them indirectly,
46
136260
2000
우리는 간접적으로 볼수있습니다.
02:18
because black holes wreak havoc on their environment.
47
138260
3000
블랙홀은 그 주변 환경에 대파괴를 일으키기 때문이죠.
02:21
They destroy stars around them.
48
141260
2000
블랙홀은 그 주변의 별들을 파괴합니다.
02:23
They churn up debris in their surroundings.
49
143260
3000
주변 별들의 잔해를 휘저어놓죠.
02:26
But they won't come to us directly through light.
50
146260
2000
하지만 빛의 형태로 우리에게 오지는 않아요.
02:28
We might one day see a shadow
51
148260
2000
언젠가는 블랙홀이 매우 밝은 배경위에
02:30
a black hole can cast on a very bright background,
52
150260
3000
드리우는 그림자를 볼 수 있게 될 지도 모릅니다.
02:33
but we haven't yet.
53
153260
2000
하지만 아직 그럴 수 없어요.
02:35
And yet black holes may be heard
54
155260
2000
그런데 블랙홀을 볼 수는 없지만
02:37
even if they're not seen,
55
157260
2000
그 소리는 들을 수 있습니다.
02:39
and that's because they bang on space-time like a drum.
56
159260
4000
블랙홀은 드럼처럼 시공에서 소리를 내기 때문이지요.
02:43
Now we owe the idea that space can ring like a drum
57
163260
3000
아인슈타인은 우주가 드럼처럼 소리를 낼 수 있다는 생각을 했고,
02:46
to Albert Einstein -- to whom we owe so much.
58
166260
3000
우리는 그의 아이디어에 덕을 보고 있습니다.
02:49
Einstein realized that if space were empty,
59
169260
2000
아인슈타인은 공간이 비어 잇다면,
02:51
if the universe were empty,
60
171260
2000
우주가 빈 공간 이라면,
02:53
it would be like this picture,
61
173260
3000
이 그림과 같을 것이라고 생각했습니다.
02:56
except for maybe without the helpful grid drawn on it.
62
176260
3000
보기 쉽게 이런 격자가 그려져 있지는 않겠죠.
02:59
But if we were freely falling through the space,
63
179260
3000
하지만 우리가 공간속으로 자유 낙하한다면,
03:02
even without this helpful grid,
64
182260
2000
이런 이해하기 쉬운 격자가 없더라도
03:04
we might be able to paint it ourselves,
65
184260
2000
우리도 아마 그릴 수 있을 것입니다.
03:06
because we would notice that we traveled along straight lines,
66
186260
3000
왜냐하면 우리는 우리가 반듯한 직선을 따라,
03:09
undeflected straight paths
67
189260
2000
왜곡되지 않은 반듯한 경로를 따라,
03:11
through the universe.
68
191260
2000
우주속을 이동한다는 걸 알게 될 테니까요.
03:13
Einstein also realized --
69
193260
2000
또한, 아인슈타인이 알아낸 것은 --
03:15
and this is the real meat of the matter --
70
195260
2000
이것이 정말 문제의 본질인데요 --
03:17
that if you put energy or mass in the universe,
71
197260
3000
에너지 혹은 질량을 우주속에 놓으면,
03:20
it would curve space,
72
200260
2000
그것이 공간을 휘게 한다는 사실입니다.
03:22
and a freely falling object
73
202260
2000
그리고 자유낙하하는 물체는
03:24
would pass by, let's say, the Sun
74
204260
2000
예를 들어, 태양 같은 것을 지나치게 되면
03:26
and it would be deflected
75
206260
2000
그 물체는 공간속에서 자유곡선을 따라
03:28
along the natural curves in the space.
76
208260
2000
구부러져서 지나치게 됩니다.
03:30
It was Einstein's great general theory of relativity.
77
210260
4000
이것이 아인슈타인의 위대한 일반 상대성이론입니다.
03:34
Now even light will be bent by those paths.
78
214260
3000
이제 빛 조차도 그러한 경로를 따라 구부러 질것입니다.
03:37
And you can be bent so much
79
217260
2000
그리고 너무 많이 휘어지게 되면
03:39
that you're caught in orbit around the Sun,
80
219260
2000
지구처럼 태양 주변의 궤도에 붙잡힐 수 있어요,
03:41
as the Earth is, or the Moon around the Earth.
81
221260
2000
혹은 지구 주위의 달처럼 말이죠.
03:43
These are the natural curves in space.
82
223260
3000
이것이 공간상의 자유곡선입니다.
03:46
What Einstein did not realize
83
226260
2000
아인슈타인이 알지 못했던 것은
03:48
was that, if you took our Sun
84
228260
2000
우리의 태양을
03:50
and you crushed it down to six kilometers --
85
230260
3000
6km 크기로 눌러 압축하면--
03:53
so you took a million times the mass of the Earth
86
233260
3000
그래서 지구 질량의 100만배가 되도록 하면
03:56
and you crushed it to six kilometers across,
87
236260
3000
그리고 지름 6km 정도로 눌러 압축하면,
03:59
you would make a black hole,
88
239260
2000
여러분은 블랙홀을 만들 수 있고,
04:01
an object so dense
89
241260
2000
물체는 밀도가 너무 높아
04:03
that if light veered too close, it would never escape --
90
243260
3000
빛이 너무 가까이 지나가면, 우주의 어두운 그림자를
04:06
a dark shadow against the universe.
91
246260
3000
탈출하지 못할 거라는 사실입니다.
04:09
It wasn't Einstein who realized this,
92
249260
2000
이것을 알아낸 사람은 아인슈타인이 아니라,
04:11
it was Karl Schwarzschild
93
251260
2000
칼 슈바르츠실트 였습니다.
04:13
who was a German Jew in World War I --
94
253260
2000
그는 1차 세계대전에 참전한 독일계 유태인이고,
04:15
joined the German army already an accomplished scientist,
95
255260
3000
그는 이미 뛰어난 과학자로서 독일 육군에 들어가,
04:18
working on the Russian front.
96
258260
3000
러시아 전방에서 근무하고 있었습니다.
04:21
I like to imagine Schwarzschild in the war in the trenches
97
261260
3000
저는 슈바르츠실트가 전쟁중 참호속에서
04:24
calculating ballistic trajectories for cannon fire,
98
264260
4000
포탄의 탄도를 계산하고,
04:28
and then, in between,
99
268260
2000
그 사이에
04:30
calculating Einstein's equations --
100
270260
2000
아인슈타인의 방정식을 푸는 모습을 상상하곤 합니다.
04:32
as you do in the trenches.
101
272260
2000
여러분들도 참호속에서 그러잖아요.
04:34
And he was reading Einstein's recently published
102
274260
2000
그리고 그는 아인슈타인의 최근에 발표한
04:36
general theory of relativity,
103
276260
2000
일반 상대성이론을 읽고 있었고,
04:38
and he was thrilled by this theory.
104
278260
2000
이 이론에 전율을 느꼈습니다.
04:40
And he quickly surmised
105
280260
2000
그리고 그는 곧바로
04:42
an exact mathematical solution
106
282260
2000
정확한 수학적 해답을 추측했습니다.
04:44
that described something very extraordinary:
107
284260
2000
그 해답은 매우 특별한 뭔가를 설명하고 있었죠 :
04:46
curves so strong
108
286260
2000
곡선이 너무 강하게 휘어지면
04:48
that space would rain down into them,
109
288260
3000
공간은 그 곡선안으로 비처럼 떨어지고,
04:51
space itself would curve like a waterfall
110
291260
2000
공간 그 자체는 구멍안 으로 빨려 들어가는
04:53
flowing down the throat of a hole.
111
293260
2000
폭포처럼 휘어지게 될 거라는 것이었습니다.
04:55
And even light could not escape this current.
112
295260
3000
빛조차도 이 흐름에서 벗어나지 못하게 되고,
04:58
Light would be dragged down the hole
113
298260
2000
다른 모든 것들과 마찬가지로
05:00
as everything else would be,
114
300260
2000
빛은 구멍으로 빨려 들어가,
05:02
and all that would be left would be a shadow.
115
302260
2000
남은 모든 것이 그림자가 될 거라는 것이었죠.
05:04
Now he wrote to Einstein,
116
304260
2000
그는 아인슈타인에게 편지를 보냈습니다.
05:06
and he said, "As you will see,
117
306260
2000
"당신도 알게 되겠지만,
05:08
the war has been kind to me enough.
118
308260
3000
엄청난 포격에도 불구하고,
05:11
Despite the heavy gunfire,
119
311260
3000
전쟁은 제게 많은 도움이 되었습니다.
05:14
I've been able to get away from it all
120
314260
2000
일상의 번거로움에서 벗어나
05:16
and walk through the land of your ideas."
121
316260
3000
당신의 생각의 땅을 활보할 수 있게 해주니까요."
05:19
And Einstein was very impressed with his exact solution,
122
319260
3000
그리고 아인슈타인은 그의 정확한 해답에 깊은 감명을 받았고,
05:22
and I should hope also the dedication of the scientist.
123
322260
3000
저 역시 과학자의 헌신에 희망을 걸어봅니다.
05:25
This is the hardworking scientist under harsh conditions.
124
325260
3000
그는 혹독한 환경하에서도 연구에 매달린 과학자였습니다.
05:28
And he took Schwarzschild's idea
125
328260
2000
그리고 그는 슈바르츠실트의 아이디어를
05:30
to the Prussian Academy of Sciences the next week.
126
330260
3000
그 다음 주 프러시안 과학 아카데미에 가지고 갔습니다.
05:33
But Einstein always thought black holes were a mathematical oddity.
127
333260
3000
하지만 아인슈타인은 항상 블랙홀은 수학적 특이 사항이라고 생각했습니다.
05:36
He did not believe they existed in nature.
128
336260
3000
그는 자연상태에서 블랙홀의 존재를 믿지 않았습니다.
05:39
He thought nature would protect us from their formation.
129
339260
3000
그는 자연이 블랙홀의 형성을 막는다고 생각했죠.
05:42
It was decades
130
342260
2000
블랙홀이란 용어가 생기고
05:44
before the term "black hole" was coined
131
344260
2000
블랙홀은 실존하는
05:46
and people realized
132
346260
2000
천체물리학적 물체라는
05:48
that black holes are real astrophysical objects --
133
348260
2000
사실을 깨달을 때까지 수 십년이 걸렸습니다.
05:50
in fact they're the death state
134
350260
2000
사실 블랙홀은 죽어있는 상태로서
05:52
of very massive stars
135
352260
2000
매우 육중한 별들이
05:54
that collapse catastrophically
136
354260
2000
수명을 다했을 때
05:56
at the end of their lifetime.
137
356260
2000
대이변으로 붕괴되어 있는 상태입니다.
05:58
Now our Sun will not collapse to a black hole.
138
358260
2000
우리의 태양은 붕괴되어 블랙홀이 되지는 않습니다.
06:00
It's actually not massive enough.
139
360260
2000
실제로 태양은 충분히 무겁지 않기 때문이죠.
06:02
But if we did a little thought experiment --
140
362260
2000
하지만 만약 상상해서 작은 실험을 한다면--
06:04
as Einstein was very fond of doing --
141
364260
2000
아인슈타인이 매우 즐겨했던 방법인데요--
06:06
we could imagine
142
366260
2000
이런 상상을 할 수 있겠죠.
06:08
putting the Sun crushed down to six kilometers,
143
368260
3000
태양을 압축해서 6km 크기로 만들고,
06:11
and putting a tiny little Earth around it in orbit,
144
371260
3000
매우 작은 지구를 태양의 주위 궤도에 올려놓으면,
06:14
maybe 30 kilometers
145
374260
2000
블랙홀이 된 태양 주위의
06:16
outside of the black-hole sun.
146
376260
3000
아마 30km 정도 되는 궤도에 올려놓으면,
06:19
And it would be self-illuminated,
147
379260
2000
지구는 스스로 빛을 내게 될지도 모릅니다.
06:21
because now the Sun's gone, we have no other source of light --
148
381260
2000
왜냐하면 태양은 없고, 우리는 더 이상 빛을 얻을 수 없기 때문에--
06:23
so let's make our little Earth self-illuminated.
149
383260
3000
그래서 우리의 작은 지구가 스스로 빛을 내게 되는 것이죠.
06:26
And you would realize you could put the Earth in a happy orbit
150
386260
2000
그리고 블랙홀 주위 30km 까지는 적당한 궤도여서
06:28
even 30 km
151
388260
2000
그 위에
06:30
outside of this crushed black hole.
152
390260
3000
지구를 놓아둘 수 있다는 사실을 알게 될 겁니다.
06:33
This crushed black hole
153
393260
2000
이 압축된 블랙홀은
06:35
actually would fit inside Manhattan, more or less.
154
395260
2000
사실 맨해튼안에 딱 들어맞거나 다소 차이가 날것입니다.
06:37
It might spill off into the Hudson a little bit
155
397260
2000
지구를 파괴하기 직전까지
06:39
before it destroyed the Earth.
156
399260
2000
허드슨강물을 조금 넘치게할 것입니다.
06:41
But basically that's what we're talking about.
157
401260
2000
하지만 기본적으로 우리가 얘기하려는 것은 그게 아니구요.
06:43
We're talking about an object that you could crush down
158
403260
2000
맨해튼 절반 정도의 넓이에 구겨넣을 수 있는
06:45
to half the square area of Manhattan.
159
405260
2000
물체에 대해 얘기해 보죠.
06:47
So we move this Earth very close --
160
407260
2000
그리고 우리는 이 지구가 매우 가깝게--
06:49
30 kilometers outside --
161
409260
2000
30km 떨어진 궤도에서--
06:51
and we notice it's perfectly fine orbiting around the black hole.
162
411260
3000
지구가 블랙홀 주변 궤도를 선회하고 있다는 것을 알게 됩니다.
06:54
There's a sort of myth
163
414260
2000
블랙홀은 우주의 모든 것을 집어삼키지만
06:56
that black holes devour everything in the universe,
164
416260
2000
실제로 그 안으로 떨어지기 위해서는
06:58
but you actually have to get very close to fall in.
165
418260
3000
매우 가깝게 다가가야 한다는 신화 같은 얘기가 있습니다.
07:01
But what's very impressive is that, from our vantage point,
166
421260
3000
하지만 유리한 입장에서 보면, 우리가 항상 지구를 볼 수 있다는 것은
07:04
we can always see the Earth.
167
424260
2000
매우 인상적입니다.
07:06
It cannot hide behind the black hole.
168
426260
2000
지구는 블랙홀 뒤에 숨을 수 없습니다.
07:08
The light from the Earth, some of it falls in,
169
428260
2000
지구로부터 오는 빛의 일부는 블랙홀 안으로 떨어지고,
07:10
but some of it gets lensed around and brought back to us.
170
430260
3000
일부는 주변으로 반사되거나 우리에게 되돌아 옵니다.
07:13
So you can't hide anything behind a black hole.
171
433260
2000
따라서 블랙홀 뒤에는 아무것도 숨길 수 없죠.
07:15
If this were Battlestar Galactica
172
435260
2000
만약 여러분이 배틀스타 갈락티카(미국드라마)에서
07:17
and you're fighting the Cylons,
173
437260
2000
싸일런들과 싸우는 중이라면,
07:19
don't hide behind the black hole.
174
439260
2000
블랙홀 뒤에 숨지 마세요.
07:21
They can see you.
175
441260
3000
적들에게 들킬테니까요.
07:24
Now, our Sun will not collapse to a black hole --
176
444260
2000
아무튼, 우리의 태양은 블랙홀로 붕괴하지 않을것입니다;
07:26
it's not massive enough --
177
446260
2000
태양은 충분히 큰 질량을 가지고 있지 않으니까요,
07:28
but there are tens of thousands of black holes in our galaxy.
178
448260
4000
하지만, 우리 은하계에는 수만개의 블랙홀이 존재합니다.
07:32
And if one were to eclipse the Milky Way,
179
452260
3000
만약 블랙홀 하나가 은하수를 가린다면,
07:35
this is what it would look like.
180
455260
2000
이처럼 보이게 되겠죠.
07:37
We would see a shadow of that black hole
181
457260
3000
우리는 은하계에서 수 천억개의 별들을 배경으로
07:40
against the hundred billion stars
182
460260
2000
그 블랙홀의 그림자와
07:42
in the Milky Way Galaxy and its luminous dust lanes.
183
462260
3000
그것의 반짝이는 먼지 테두리를 볼 수 있을 것입니다.
07:45
And if we were to fall towards this black hole,
184
465260
3000
그리고 우리가 이 블랙홀쪽으로 떨어진다면,
07:48
we would see all of that light lensed around it,
185
468260
3000
우리는 그 주변의 모든 빛이 굴절되는 것을 볼 것이고,
07:51
and we could even start to cross into that shadow
186
471260
3000
심지어 그 그림자 속을 가로지르게 된다면,
07:54
and really not notice that anything dramatic had happened.
187
474260
3000
그 어떤 극적인 일이 벌어지게 될지도 모릅니다.
07:57
It would be bad if we tried to fire our rockets and get out of there
188
477260
3000
만약 로켓을 쏘아서 그곳을 벗어나려고 해도 소용없을 거에요.
08:00
because we couldn't,
189
480260
2000
우리는 빛보다 빨리
08:02
anymore than light can escape.
190
482260
2000
벗어날 수 없기 때문이죠.
08:04
But even though the black hole is dark from the outside,
191
484260
3000
그러나 밖에서 보면 블랙홀이 어두워 보이지만,
08:07
it's not dark on the inside,
192
487260
2000
그 안쪽은 어둡지 않습니다.
08:09
because all of the light from the galaxy can fall in behind us.
193
489260
3000
은하로부터 오는 모든 빛이 우리 뒤로 떨어지기 때문이죠.
08:12
And even though, due to a relativistic effect known as time dilation,
194
492260
4000
그리고, 시간 팽창으로 알려진 상대론적 효과때문에,
08:16
our clocks would seem to slow down
195
496260
3000
우리의 시계가 '은하시간' 에 비해
08:19
relative to galactic time,
196
499260
3000
상대적으로 느려지는 것처럼 보여질 지라도,
08:22
it would look as though the evolution of the galaxy
197
502260
3000
블랙홀에 의해 우리가 뭉개져 죽기 바로 직전까지는
08:25
had been sped up and shot at us,
198
505260
2000
은하의 진화가 가속되고
08:27
right before we were crushed to death by the black hole.
199
507260
3000
우리에게 빛이 비추는 것처럼 보일 것입니다.
08:30
It would be like a near-death experience
200
510260
2000
터널의 끝에서 빛을 보는 것처럼
08:32
where you see the light at the end of the tunnel,
201
512260
2000
거의 죽음을 경험하는 것과 같을 거에요,
08:34
but it's a total death experience.
202
514260
2000
하지만 그것은 완전한 죽음의 경험입니다.
08:36
(Laughter)
203
516260
2000
(웃음)
08:38
And there's no way of telling anybody
204
518260
2000
물론, 그런 터널 끝의 빛을 본 경험을
08:40
about the light at the end of the tunnel.
205
520260
2000
얘기할 사람은 아무도 없겠죠.
08:42
Now we've never seen a shadow like this of a black hole,
206
522260
3000
이제 우리는 블랙홀 같은 그림자를 보지 못했지만,
08:45
but black holes can be heard,
207
525260
2000
블랙홀은 보이지 않더라도
08:47
even if they're not seen.
208
527260
2000
들을 수 있습니다.
08:49
Imagine now taking an astrophysically realistic situation --
209
529260
4000
천체물리학적 실제 상황을 가정해보면--
08:53
imagine two black holes that have lived a long life together.
210
533260
3000
오랫동안 함께 살아온 두 개의 블랙홀을 상상해보세요.
08:56
Maybe they started as stars
211
536260
2000
아마도 그들은 항성으로서 시작했을 것이고
08:58
and collapsed to two black holes --
212
538260
2000
두 개의 블랙홀로 붕괴했으며--
09:00
each one 10 times the mass of the Sun.
213
540260
3000
각각은 태양의 10배의 질량을 가지고 있습니다.
09:03
So now we're going to crush them down to 60 kilometers across.
214
543260
3000
그리고 이제 그들을 직경 60km로 압축시킵니다.
09:06
They can be spinning
215
546260
2000
그들은 초당 수백번
09:08
hundreds of times a second.
216
548260
2000
회전을 할 수있어요.
09:10
At the end of their lives,
217
550260
2000
수명을 다 하면서,
09:12
they're going around each other very near the speed of light.
218
552260
3000
거의 빛의 속도로 서로를 맴돌 것입니다.
09:15
So they're crossing thousands of kilometers
219
555260
2000
그리고 그들은 1초도 안되는 시간에
09:17
in a fraction of a second,
220
557260
2000
수천 km 씩 가까워지게 됩니다.
09:19
and as they do so, they not only curve space,
221
559260
2000
그리고, 그들은 공간을 휘게 할 뿐만아니라,
09:21
but they leave behind in their wake
222
561260
2000
우주의 소리, 즉
09:23
a ringing of space,
223
563260
2000
시공간에 실제 파장을
09:25
an actual wave on space-time.
224
565260
2000
발생시키고 떠납니다.
09:27
Space squeezes and stretches
225
567260
2000
폭발하는 이러한 블랙홀들로부터
09:29
as it emanates out from these black holes
226
569260
2000
터져나오듯이 공간은 압축되었다가
09:31
banging on the universe.
227
571260
2000
팽창합니다.
09:33
And they travel out into the cosmos
228
573260
2000
그리고 빛의 속도로
09:35
at the speed of light.
229
575260
2000
우주속으로 퍼져나가겠죠.
09:37
This computer simulation
230
577260
2000
이 컴퓨터시뮬레이션은
09:39
is due to a relativity group at NASA Goddard.
231
579260
3000
NASA 고다드 센터의 상대성이론 연구그룹이 만든 것입니다.
09:42
It took almost 30 years for anyone in the world to crack this problem.
232
582260
3000
이 문제를 푸는데 거의 30년이 걸렸습니다.
09:45
This was one of the groups.
233
585260
2000
이것은 그 연구그룹의 작업중 하나인데요.
09:47
It shows two black holes in orbit around each other,
234
587260
2000
두 블랙홀이 서로 상대방 주위로 선회하는 것이 보이시죠.
09:49
again, with these helpfully painted curves.
235
589260
2000
음, 이들 곡선들을 따라서요.
09:51
And if you can see -- it's kind of faint --
236
591260
3000
보시면 -- 좀 흐릿한데 --
09:54
but if you can see the red waves emanating out,
237
594260
3000
방사되어 나오는 붉은 파형은,
09:57
those are the gravitational waves.
238
597260
2000
중력파입니다.
09:59
They're literally the sounds of space ringing,
239
599260
3000
이들은 문자그대로 우주가 진동하는 소리들이고,
10:02
and they will travel out from these black holes at the speed of light
240
602260
2000
이 소리들은 블랙홀을 벗어나 빛의 속도로 여행을 할것입니다.
10:04
as they ring down and coalesce
241
604260
3000
블랙홀은 종말을 맞이하며
10:07
to one spinning, quiet black hole
242
607260
2000
하나로 합쳐져 회전하는
10:09
at the end of the day.
243
609260
2000
조용한 블랙홀이 됩니다.
10:11
If you were standing near enough,
244
611260
2000
만약 여러분들이 근처에 서 계시다면,
10:13
your ear would resonate
245
613260
2000
압축, 팽창하는 우주때문에
10:15
with the squeezing and stretching of space.
246
615260
2000
여러분의 귀는 진동할 것입니다.
10:17
You would literally hear the sound.
247
617260
2000
말그대로 실제 소리를 듣게 되겠죠.
10:19
Now of course, your head would be squeezed and stretched unhelpfully,
248
619260
4000
물론, 불행하게도 여러분의 머리도 압축되고 팽창되며,
10:23
so you might have trouble understanding what's going on.
249
623260
3000
무슨 일이 일어나는 지 모르는 상태가 되겠지만요.
10:26
But I'd like to play for you
250
626260
2000
하지만 우리가 예상하는
10:28
the sound that we predict.
251
628260
2000
소리를 들려드리겠습니다.
10:30
This is from my group --
252
630260
2000
이것은 우리 연구그룹에서 만든 것으로 --
10:32
a slightly less glamorous computer modeling.
253
632260
3000
컴퓨터 모델링이 약간 화려하지는 않지만,
10:35
Imagine a lighter black hole
254
635260
2000
매우 육중한 블랙홀 속으로
10:37
falling into a very heavy black hole.
255
637260
2000
좀 가벼운 블랙홀이 떨어지는 것을 상상해보세요.
10:39
The sound you're hearing
256
639260
2000
여러분이 듣게 될 소리는
10:41
is the light black hole banging on space
257
641260
3000
블랙홀이 가까워질 때 마다
10:44
each time it gets close.
258
644260
2000
작은 블랙홀이 공간을 두드리는 소리입니다.
10:46
If it gets far away, it's a little too quiet.
259
646260
3000
멀어지면, 조금 소리가 줄어들죠.
10:49
But it comes in like a mallet,
260
649260
2000
그것은 나무망치로 두드리듯이,
10:51
and it literally cracks space,
261
651260
2000
말그대로 공간을 두드리고 있고,
10:53
wobbling it like a drum.
262
653260
2000
드럼이 울리듯이 쿵쿵거립니다.
10:55
And we can predict what the sound will be.
263
655260
3000
이제 그 소리가 어떠할 지 예상하실 수 있죠.
10:58
We know that, as it falls in,
264
658260
2000
블랙홀이 떨어지면,
11:00
it gets faster and it gets louder.
265
660260
2000
소리는 빨라지고 커집니다.
11:02
And eventually,
266
662260
2000
그리고 결국에는,
11:04
we're going to hear the little guy just fall into the bigger guy.
267
664260
3000
작은 녀석이 큰 녀석 안으로 떨어지는 소리를 듣게 됩니다.
11:07
(Thumping)
268
667260
17000
(쿵쿵쿵쿵)
11:24
Then it's gone.
269
684260
2000
끝났네요.
11:26
Now I've never heard it that loud -- it's actually more dramatic.
270
686260
2000
이제껏 이렇게 크게 들어본 적이 없어요 -- 훨씬 드라마틱하네요.
11:28
At home it sounds kind of anticlimactic.
271
688260
2000
집에서 들으면, 점점 작아지듯이 들리거든요.
11:30
It's sort of like ding, ding, ding.
272
690260
2000
마치 딩, 딩, 딩 같은 소리죠.
11:32
This is another sound from my group.
273
692260
4000
이것은 우리 그룹에서 만든 또 다른 소리입니다.
11:36
No, I'm not showing you any images,
274
696260
2000
그림은 없어요.
11:38
because black holes don't leave behind
275
698260
2000
블랙홀은 아무것도 남기지 않으니까요.
11:40
helpful trails of ink,
276
700260
2000
이해에 도움이 되는 잉크자국이나,
11:42
and space is not painted,
277
702260
2000
우주는 색이 없으니까,
11:44
showing you the curves.
278
704260
2000
보여드릴 곡선같은 것이 없어요.
11:46
But if you were to float by in space on a space holiday
279
706260
2000
하지만 만약 우주 공휴일에 여러분이 우주를 떠 다니다가
11:48
and you heard this,
280
708260
2000
이 소리를 듣게 되면,
11:50
you want to get moving.
281
710260
2000
멀리 이동하고 싶으실 거에요.
11:52
(Laughter)
282
712260
2000
(웃음소리)
11:54
Want to get away from the sound.
283
714260
2000
소리로부터 멀리 도망가고 싶어지겠죠.
11:56
Both black holes are moving.
284
716260
2000
두 블랙홀은 움직이고 있습니다.
11:58
Both black holes are getting closer together.
285
718260
3000
두 블랙홀이 서로 가까워지고 있어요.
12:01
In this case, they're both wobbling quite a lot.
286
721260
3000
이 경우, 양쪽 모두 매우 쿵쿵 거립니다.
12:04
And then they're going to merge.
287
724260
2000
그리고 나서 그들은 합쳐집니다.
12:06
(Thumping)
288
726260
8000
(쿵쿵쿵쿵)
12:14
Now it's gone.
289
734260
2000
이제 사라졌네요.
12:16
Now that chirp is very characteristic of black holes merging --
290
736260
3000
저 벌레 울음소리 같은 것은 블랙홀 병합의 매우 독특한 특징입니다. --
12:19
that it chirps up at the end.
291
739260
3000
끝에는 사라지죠.
12:22
Now that's our prediction
292
742260
2000
이것이 우리가 예상한
12:24
for what we'll see.
293
744260
2000
가설입니다.
12:26
Luckily we're at this safe distance in Long Beach, California.
294
746260
2000
다행스럽게도 우리는 이렇게 안전한 거리의 캘리포니아 롱비치에 있습니다.
12:28
And surely, somewhere in the universe
295
748260
2000
그리고 우주 어딘가에는
12:30
two black holes have merged.
296
750260
2000
분명히 두 블랙홀이 하나로 합쳐졌습니다.
12:32
And surely, the space around us
297
752260
2000
우리 주변의 우주공간은
12:34
is ringing
298
754260
2000
소리를 내고 있습니다.
12:36
after traveling maybe a million light years, or a million years,
299
756260
3000
수 백만년 혹은 수백만 광년 동안 빛의 속도로 이동한 뒤에
12:39
at the speed of light to get to us.
300
759260
3000
우리에게 도달하게 된 것이죠.
12:42
But the sound is too quiet for any of us to ever hear.
301
762260
3000
하지만 그 소리는 아무도 들을 수 없을 만큼 작습니다.
12:45
There are very industrious experiments being built on Earth --
302
765260
3000
지구 위에서는 부지런히 진행중인 실험이 있는데요.
12:48
one called LIGO --
303
768260
2000
LIGO라는 실험입니다.
12:50
which will detect deviations
304
770260
2000
이는 4km 이상의 범위에서
12:52
in the squeezing and stretching of space
305
772260
3000
하나의 원자핵 보다 작은 단위로
12:55
at less than the fraction of a nucleus of an atom
306
775260
3000
우주의 수축과 팽창에 관한 변화를
12:58
over four kilometers.
307
778260
2000
탐지하는 실험입니다.
13:00
It's a remarkably ambitious experiment,
308
780260
2000
그것은 정말 놀랄만큼 야심찬 실험이며,
13:02
and it's going to be at advanced sensitivity
309
782260
2000
수년 안에 고도의 민감도를 가지게 되는
13:04
within the next few years -- to pick this up.
310
784260
3000
수준이 될것입니다 -- 그 변화를 잡아내기 위해서요.
13:07
There's also a mission proposed for space,
311
787260
2000
우주에 대한 새로운 미션도 주어져 있습니다.
13:09
which hopefully will launch in the next ten years,
312
789260
2000
이는 10년 안에 시작될 것이며,
13:11
called LISA.
313
791260
2000
LISA 라 부릅니다.
13:13
And LISA will be able to see super-massive black holes --
314
793260
3000
이 LISA계획을 통해 슈퍼 블랙홀 --
13:16
black holes millions or billions of times
315
796260
3000
태양의 수백만배 혹은 수십억배의 질량을 가진 블랙홀을
13:19
the mass of the Sun.
316
799260
2000
찾을 수 있게 될것입니다.
13:21
In this Hubble image, we see two galaxies.
317
801260
3000
이 허블 이미지에서, 두 개의 은하계가 있습니다.
13:24
They look like they're frozen in some embrace.
318
804260
3000
그것들은 서로 껴안은 채로 정지해 있는 것처럼 보입니다.
13:27
And each one probably harbors
319
807260
2000
각각의 은하계는 아마도 그 중심에
13:29
a super-massive black hole at its core.
320
809260
3000
슈퍼블랙홀을 가지고 있을 것입니다.
13:32
But they're not frozen;
321
812260
2000
하지만 정지해 있는 것이 아니라,
13:34
they're actually merging.
322
814260
2000
사실 그들은 합쳐지고 있는 것입니다.
13:36
These two black holes are colliding,
323
816260
2000
이 두 블랙홀은 충돌하고 있습니다.
13:38
and they will merge over a billion-year time scale.
324
818260
3000
그리고 수십억년 단위의 시간에 걸쳐서 합쳐질 것입니다.
13:41
It's beyond our human perception
325
821260
2000
그 기간 동안의 소리를 듣는다는 것은
13:43
to pick up a song of that duration.
326
823260
3000
우리 인간의 인지능력 바깥의 일입니다.
13:46
But LISA could see the final stages
327
826260
2000
하지만 리사계획을 통해 우주 역사 초기의
13:48
of two super-massive black holes
328
828260
2000
슈퍼블랙홀 두 개의 마지막 모습 --
13:50
earlier in the universe's history,
329
830260
2000
그들이 하나로 합쳐지기 직전 15분의 모습을
13:52
the last 15 minutes before they fall together.
330
832260
3000
볼 수 있을 것입니다.
13:55
And it's not just black holes,
331
835260
2000
그것은 단순한 블랙홀이 아닙니다.
13:57
but it's also any big disturbance in the universe --
332
837260
3000
우주에 커다란 교란이 일어나는 것 이기도 합니다. --
14:00
and the biggest of them all is the Big Bang.
333
840260
2000
그런 것들 중에 가장 큰 것이 빅뱅이죠.
14:02
When that expression was coined, it was derisive --
334
842260
3000
그 표현이 처음 만들어졌을 때,
14:05
like, "Oh, who would believe in a Big Bang?"
335
845260
2000
"오, 누가 빅뱅을 믿겠어?" 라며 비웃음을 받았습니다.
14:07
But now it actually might be more technically accurate
336
847260
2000
하지만 지금은 실제로 훨씬 기술적으로 정확하고,
14:09
because it might bang.
337
849260
2000
그것이 폭발하면서;
14:11
It might make a sound.
338
851260
2000
소리도 만들어 냈을 겁니다.
14:13
This animation from my friends at Proton Studios
339
853260
3000
Proton Studios 의 제 친구가 보내준 이 에니메이션은
14:16
shows looking at the Big Bang from the outside.
340
856260
2000
빅뱅을 외부에서 바라보는 장면입니다.
14:18
We don't ever want to do that actually. We want to be inside the universe
341
858260
3000
실제로 아무도 그러고 싶지 않겠죠; 우리는 우주 안에 있기를 원해요.
14:21
because there's no such thing as standing outside the universe.
342
861260
3000
우주 바깥에 존재하는 것은 아무것도 없으니까요.
14:24
So imagine you're inside the Big Bang.
343
864260
2000
그럼 여러분이 빅뱅 안쪽에 있다고 가정하죠.
14:26
It's everywhere, it's all around you,
344
866260
2000
그것은 어느곳에나 있고, 여러분 주변의 모든 것입니다.
14:28
and the space is wobbling chaotically.
345
868260
2000
그리고 공간은 무질서하게 쿵쿵쿵 소리를 낼것입니다.
14:30
Fourteen billion years pass
346
870260
2000
140억년이 지나도
14:32
and this song is still ringing all around us.
347
872260
3000
여전히 이 노래가 우리주변을 울립니다.
14:35
Galaxies form,
348
875260
2000
은하계가 형성되고,
14:37
and generations of stars form in those galaxies,
349
877260
2000
그러한 은하계로부터 별들이 생성됩니다.
14:39
and around one star,
350
879260
2000
그리고 그 주변에서 하나의 별,
14:41
at least one star,
351
881260
2000
적어도 하나의 별은
14:43
is a habitable planet.
352
883260
2000
생명체가 살 수 있는 행성입니다.
14:45
And here we are frantically building these experiments,
353
885260
3000
그리고 여기 우리는 미친듯이 이러한 실험들을 하고있습니다.
14:48
doing these calculations, writing these computer codes.
354
888260
2000
이러한 계산을 하고, 컴퓨터 코드를 쓰면서 말이죠.
14:50
Imagine a billion years ago,
355
890260
3000
10억년 전, 두 개의 블랙홀이
14:53
two black holes collided.
356
893260
2000
충돌할 때를 상상해 보세요.
14:55
That song has been ringing through space
357
895260
2000
그 소리는 그 후로 줄곧 우주 속으로
14:57
for all that time.
358
897260
2000
울려 퍼지고 있습니다.
14:59
We weren't even here.
359
899260
2000
이 때에는 생명체는 살지 않았죠.
15:01
It gets closer and closer --
360
901260
2000
점점 더 가까워지고 --
15:03
40,000 years ago, we're still doing cave paintings.
361
903260
2000
4만년 전에, 우리가 동굴에 벽화를 그리던 시절에요.
15:05
It's like hurry, build your instruments.
362
905260
2000
마치, "서둘러! 도구를 만들란 말이야" 같은 말을 했을 시대요.
15:07
It's getting closer and closer, and in 20 ...
363
907260
3000
더욱 더 가까워지고 그래서 2000..
15:10
whatever year it will be
364
910260
2000
몇 년이던간에
15:12
when our detectors are finally at advanced sensitivity --
365
912260
2000
우리의 탐지기가 마침내 고감도의 장치가 될 때 --
15:14
we'll build them, we'll turn on the machines
366
914260
2000
그런 장비를 만들어서, 그 기계를 켰을 때
15:16
and, bang, we'll catch it -- the first song from space.
367
916260
3000
쿵!(bang), 우리는 그 소리를 잡아 낼 것입니다. -- 우주가 만들어낸 첫 번째 소리를요.
15:19
If it was the Big Bang we were going to pick up,
368
919260
2000
우리가 빅뱅의 소리를 잡아낸다면,
15:21
it would sound like this.
369
921260
2000
그 소리는 이렇게 들릴 것입니다.
15:23
(Static) It's a terrible sound.
370
923260
3000
(정적) 정말 끔찍한 소리군요.
15:26
It's literally the definition of noise.
371
926260
2000
말 그대로 잡음입니다.
15:28
It's white noise; it's such a chaotic ringing.
372
928260
2000
백색소음이죠. 정말 무질서한 소리입니다.
15:30
But it's around us everywhere, presumably,
373
930260
3000
하지만 그것은 짐작컨데 우리 주변 어디에나 있습니다.
15:33
if it hasn't been wiped out
374
933260
2000
그것은 우주의 다른 과정을 통해
15:35
by some other process in the universe.
375
935260
2000
사라지지 않았습니다.
15:37
And if we pick it up, it will be music to our ears
376
937260
3000
그리고 우리가 그것을 잡아낸다면, 우리의 귀에는 음악처럼 들릴것입니다.
15:40
because it will be the quiet echo
377
940260
2000
그것은 우리가 보고 있는 우주의 생성 순간의
15:42
of that moment of our creation,
378
942260
2000
조용한 메아리 같은 것이
15:44
of our observable universe.
379
944260
2000
될 것이기 때문입니다.
15:46
So within the next few years,
380
946260
2000
그래서 앞으로 수 년 이내에,
15:48
we'll be able to turn up the soundtrack a little bit,
381
948260
3000
약간이나마 사운드 트랙을 켤 수 있고,
15:51
render the universe in audio.
382
951260
3000
소리로서 우주를 묘사할 수 있을 것입니다.
15:54
But if we detect those earliest moments,
383
954260
3000
하지만 만약 그러한 태초의 순간들을 탐지한다면,
15:57
it'll bring us that much closer
384
957260
2000
빅뱅을 이해하는 데에
15:59
to an understanding of the Big Bang,
385
959260
2000
훨씬 더 가까이 다가갈 수 있을 것입니다.
16:01
which brings us that much closer
386
961260
3000
그리고 몇몇 가장 어렵고 난해한 질문들에 대한 해답에
16:04
to asking some of the hardest, most elusive, questions.
387
964260
3000
훨씬 더 가까이 다가갈 수 있을 것입니다.
16:07
If we run the movie of our universe backwards,
388
967260
3000
우리 우주의 영화를 뒤로 돌리면,
16:10
we know that there was a Big Bang in our past,
389
970260
3000
우리 과거에 빅뱅이 있었음을 알게 되고,
16:13
and we might even hear the cacophonous sound of it,
390
973260
4000
빅뱅의 불협화음을 들을 수 있게 될 것입니다.
16:17
but was our Big Bang the only Big Bang?
391
977260
2000
하지만 우리의 빅뱅이 유일한 빅뱅이었을까요?
16:19
I mean we have to ask, has it happened before?
392
979260
3000
이런 물음을 던져야 합니다. 그 이전에도 빅뱅이 있었을까요?
16:22
Will it happen again?
393
982260
2000
빅뱅이 다시 일어날 수도 있을까요?
16:24
I mean, in the spirit of rising to TED's challenge
394
984260
3000
저는, 미지에의 궁금증에 불을 밝히는
16:27
to reignite wonder,
395
987260
2000
TED의 도전정신에 기초하여
16:29
we can ask questions, at least for this last minute,
396
989260
3000
이 강연을 마감하면서 묻고 싶은 것이 있습니다.
16:32
that honestly might evade us forever.
397
992260
2000
어쩌면 영원히 해답을 얻을 수 없을지도 모르죠.
16:34
But we have to ask:
398
994260
2000
하지만 반드시 이런 질문을 던져야 합니다 :
16:36
Is it possible that our universe
399
996260
2000
우리의 우주는 어떤 위대한 역사의
16:38
is just a plume off of some greater history?
400
998260
3000
단지 하나의 깃털에 불과한 것이 아닐까요?
16:41
Or, is it possible that we're just a branch off of a multiverse --
401
1001260
4000
혹은, 우리는 단지 '다중우주'의 한 곁가지에 지나지 않을 까요--
16:45
each branch with its own Big Bang in its past --
402
1005260
4000
과거에 자신만의 빅뱅에서 뻗어져 나온 가지처럼 말이죠.
16:49
maybe some of them with black holes playing drums,
403
1009260
2000
아마 그들 중 일부는 드럼 소리를 내는 블랙홀을 가지고 있을 테고,
16:51
maybe some without --
404
1011260
2000
일부는 블랙홀이 없구요--
16:53
maybe some with sentient life, and maybe some without --
405
1013260
3000
일부는 문명이 있을 수 있고, 일부는 없을 수도 있고--
16:56
not in our past, not in our future,
406
1016260
2000
우리의 과거에서가 아니라, 우리의 미래에서가 아니라,
16:58
but somehow fundamentally connected to us?
407
1018260
3000
하지만 어느 정도 근본적으로 우리와 연결되어 있을 까요?
17:01
So we have to wonder, if there is a multiverse,
408
1021260
2000
그래서 우리는 이런 의문을 가져야 합니다. '다중우주'가 있다면,
17:03
in some other patch of that multiverse,
409
1023260
2000
그 다중우주의 다른 부분에도
17:05
are there creatures?
410
1025260
2000
생명이 존재 할까요?
17:07
Here's my multiverse creatures.
411
1027260
2000
이것은 저의 다중우주 생물들입니다.
17:09
Are there other creatures in the multiverse,
412
1029260
2000
우리의 존재에 대해 궁금해 하고
17:11
wondering about us
413
1031260
2000
우리의 기원을 알고 싶어하는
17:13
and wondering about their own origins?
414
1033260
3000
다중우주의 다른 생명체들이 존재하지는 않을까요?
17:16
And if they are,
415
1036260
2000
만약 있다면,
17:18
I can imagine them as we are,
416
1038260
3000
그들도 우리와 같을 것이라 생각합니다.
17:21
calculating, writing computer code,
417
1041260
2000
계산하고, 컴퓨터 코드를 써내려가고,
17:23
building instruments,
418
1043260
2000
문명의 도구를 만들고,
17:25
trying to detect that faintest sound
419
1045260
3000
그들 태초의 그 희미한 소리를
17:28
of their origins
420
1048260
2000
탐지하려고 애쓰고
17:30
and wondering who else is out there.
421
1050260
2000
저 바깥에 누가 있는지 궁금해 하겠죠.
17:32
Thank you. Thank you.
422
1052260
3000
감사합니다. 감사합니다.
17:35
(Applause)
423
1055260
2000
(박수)
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