What does the universe sound like? A musical tour | Matt Russo

Tradutor: Rita Fabião Revisora: Margarida Ferreira

I'd like you all to close your eyes, please ...

Gostava que todos fechassem os olhos...

and imagine yourself sitting in the middle of a large, open field

e se imaginassem sentados no meio de um grande campo aberto

with the sun setting on your right.

com o sol a pôr-se à vossa direita.

And as the sun sets,

Imaginem que, quando o sol se põe,

imagine that tonight you don't just see the stars appear,

hoje à noite, não vêem só as estrelas a aparecer,

but you're able to hear the stars appear

mas ouvem as estrelas a aparecer

with the brightest stars being the loudest notes

sendo as estrelas mais brilhantes as notas mais altas

and the hotter, bluer stars producing the higher-pitched notes.

e as estrelas mais quentes e mais azuis a produzirem notas agudas.

(Music)

(Música)

And since each constellation is made up of different types of stars,

Como cada constelação é constituída por diferentes tipos de estrelas,

they'll each produce their own unique melody,

cada uma vai produzir a sua própria melodia,

such as Aries, the ram.

como, por exemplo, a de Carneiro.

(Music)

(Música)

Or Orion, the hunter.

Ou a de Orionte, o caçador.

(Music)

(Música)

Or even Taurus, the bull.

Ou até a de Touro.

(Music)

(Música)

We live in a musical universe,

Vivemos num universo musical,

and we can use that to experience it from a new perspective,

e podemos usar isso para vivenciá-lo através de uma nova perspectiva,

and to share that perspective with a wider range of people.

e partilhar essa perspectiva com um número maior de pessoas.

Let me show you what I mean.

É isto que quero dizer.

(Music ends)

Now, when I tell people I'm an astrophysicist,

Quando digo às pessoas que sou astrofísico,

elas ficam muito impressionadas.

they're usually pretty impressed.

And then I say I'm also a musician -- they're like, "Yeah, we know."

Depois digo que também sou músico — todos dizem: "Ah, já sei".

(Laughter)

(Risos)

So everyone seems to know

Então, parece que todos sabem

that there's this deep connection between music and astronomy.

que há uma grande ligação entre a música e a astronomia.

And it's actually a very old idea;

É uma ideia bastante antiga;

it goes back over 2,000 years to Pythagoras.

remonta a Pitágoras com mais de 2000 anos.

You might remember Pythagoras from such theorems

Talvez conheçam o Pitágoras de teoremas

as the Pythagorean theorem --

como o teorema de Pitágoras.

(Laughter)

(Risos)

And he said:

Ele disse:

"There is geometry in the humming of the strings,

"Há geometria no soar das cordas,

there is music in the spacing of the spheres."

"há música no espaçamento das esferas."

And so he literally thought

Ele pensava, literalmente,

that the motions of the planets along the celestial sphere

que o movimento dos planetas pela esfera celeste

created harmonious music.

criava uma música harmoniosa.

And if you asked him, "Why don't we hear anything?"

Se lhe perguntassem: "Porque não ouvimos nada?"

he'd say you can't hear it

ele diria que não ouvimos

because you don't know what it's like to not hear it;

porque não sabemos o que é não a ouvir;

you don't know what true silence is.

não conhecemos o silencio genuíno.

It's like how you have to wait for your power to go out

É só depois de não termos electricidade

to hear how annoying your refrigerator was.

que ouvimos como o frigorífico é tão irritante.

Maybe you buy that,

Talvez acreditem,

but not everybody else was buying it, including such names as Aristotle.

mas nem todos acreditavam, incluindo nomes como Aristóteles.

(Laughter)

(Risos)

Exact words.

Palavras exactas.

(Laughter)

(Risos)

So I'll paraphrase his exact words.

Parafraseando as palavras exactas.

He said it's a nice idea,

Parecia-lhe uma boa ideia,

but if something as large and vast as the heavens themselves

mas se algo tão amplo e vasto como o firmamento

were moving and making sounds,

se mexesse e fizesse sons,

it wouldn't just be audible,

não seria apenas audível,

it would be earth-shatteringly loud.

seria esmagadoramente alto.

We exist, therefore there is no music of the spheres.

Nós existimos, logo não há música das esferas.

He also thought that the brain's only purpose was to cool down the blood,

Ele também pensava que o único propósito do cérebro era esfriar o sangue,

so there's that ...

portanto...

(Laughter)

(Risos)

But I'd like to show you that in some way they were actually both right.

Gostava de vos mostrar que ambos estavam certos, à sua maneira.

And we're going to start by understanding what makes music musical.

Vamos começar por compreender o que faz a música musical.

It may sound like a silly question,

Pode parecer uma pergunta tonta,

but have you ever wondered why it is

mas já pensaram porque é

that certain notes, when played together, sound relatively pleasing or consonant,

que certas notas, quando tocadas juntas, soam relativamente agradáveis ou consonantes

such as these two --

como estas duas.

(Music)

(Duas notas)

while others are a lot more tense or dissonant,

Enquanto outras são mais tensas ou dissonantes,

such as these two.

como estas as duas.

(Music)

(Duas notas)

Right?

Não é?

Why is that? Why are there notes at all?

Porquê? Porque há notas sequer?

Why can you be in or out of tune?

Porque estamos ou não em sintonia?

Well, the answer to that question

Bem, a resposta a esta pergunta

was actually solved by Pythagoras himself.

foi resolvida por Pitágoras.

Take a look at the string on the far left.

Vejam a corda mais à esquerda.

If you bow that string,

Se puxarem essa corda,

it will produce a note as it oscillates very fast back and forth.

ela produz uma nota, ao oscilar rapidamente para a frente e para trás.

(Musical note)

(Nota musical)

But now if you cut the string in half, you'll get two strings,

Mas se cortarem a corda ao meio, ficam com duas cordas,

each oscillating twice as fast.

cada uma oscilando duplamente mais depressa,

And that will produce a related note.

produzindo assim uma nota relacionada.

Or three times as fast,

Ou três vezes mais depressa,

or four times --

ou quatro vezes

(Musical notes)

(Notas progressivas)

And so the secret to musical harmony really is simple ratios:

O segredo da harmonia musical são no fundo proporções simples:

the simpler the ratio,

quanto mais simples for a proporção,

the more pleasing or consonant those two notes will sound together.

tanto mais agradáveis ou consonantes estas duas notas vão soar.

And the more complex the ratio, the more dissonant they will sound.

Quanto mais complexa for a proporção, mais dissonantes irão soar.

And it's this interplay between tension and release,

É esta interacção entre a tensão e a libertação,

or consonance and dissonance,

ou entre a consonância e a dissonância,

that makes what we call music.

que faz aquilo a que chamamos música.

(Music)

(Música)

(Music ends)

(Applause)

(Aplausos)

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)

But there's more.

Mas há mais.

(Laughter)

(Risos)

So the two features of music we like to think of as pitch and rhythms,

As duas características da música a que chamamos altura e ritmo,

they're actually two versions of the same thing,

são na verdade duas versões da mesma coisa,

and I can show you.

e posso mostrar-vos.

(Slow rhythm)

That's a rhythm right?

É um ritmo, certo?

Watch what happens when we speed it up.

Vejam o que acontece quando aceleramos.

(Rhythm gets gradually faster)

(Som a acelerar)

(High pitch)

(Lowering pitch)

(Tom a decrescer)

(Slow Rhythm)

So once a rhythm starts happening more than about 20 times per second,

Então quando um ritmo se repete mais de 20 vezes por segundo,

your brain flips.

o cérebro passa-se.

It stops hearing it as a rhythm and starts hearing it as a pitch.

Deixa de o ouvir como um ritmo e começa a ouvi-lo como um tom.

So what does this have to do with astronomy?

Então qual é a ligação à astronomia?

Well, that's when we get to the TRAPPIST-1 system.

É aí que chegamos ao sistema TRAPPIST-1.

This is an exoplanetary system discovered last February of 2017,

Este sistema de exoplanetas foi descoberto em Fevereiro de 2017,

and it got everyone excited

e todos ficaram excitados

because it is seven Earth-sized planets all orbiting a very near red dwarf star.

porque são sete planetas similares à Terra a orbitar uma estrela anã vermelha.

And we think that three of the planets

Pensamos que três dos planetas

have the right temperature for liquid water.

têm a temperatura certa para água líquida.

It's also so close that in the next few years,

Está tão perto que, nos próximos anos,

we should be able to detect elements in their atmospheres

devemos conseguir detectar elementos nas suas atmosferas

such as oxygen and methane -- potential signs of life.

como o oxigénio e metano — sinais potenciais de vida.

But one thing about the TRAPPIST system is that it is tiny.

Mas o sistema TRAPPIST é minúsculo.

So here we have the orbits of the inner rocky planets

Aqui temos as órbitas dos planetas rochosos interiores

in our solar system:

do nosso sistema solar:

Mercury, Venus, Earth and Mars,

Mercúrio, Vénus, Terra e Marte.

and all seven Earth-sized planets of TRAPPIST-1

Os sete planetas do tamanho da Terra do TRAPPIST-1

are tucked well inside the orbit of Mercury.

cabem bem dentro da órbita de Mercúrio.

I have to expand this by 25 times

Tenho de expandir isto 25 vezes

for you to see the orbits of the TRAPPIST-1 planets.

para verem a órbita dos planetas do TRAPPIST-1.

It's actually much more similar in size to our planet Jupiter and its moons,

O tamanho é muito mais similar ao nosso planeta Júpiter e às suas luas,

even though it's seven Earth-size planets orbiting a star.

embora sejam sete planetas do tamanho da Terra, a orbitar à volta de uma estrela.

Another reason this got everyone excited was artist renderings like this.

Outro aspecto que deixou todos excitados foram interpretações artísticas como esta.

You got some liquid water, some ice, maybe some land,

Há alguma água líquida, algum gelo, talvez alguma terra,

maybe you can go for a dive in this amazing orange sunset.

talvez possam ir dar um mergulho neste incrível pôr-do-sol.

It got everyone excited,

Todos ficaram excitados.

and then a few months later, some other papers came out

Uns meses depois, saíram alguns artigos

that said, actually, it probably looks more like this.

que disseram que o aspecto seria mais como este.

(Laughter)

(Risos)

So there were signs

Havia sinais

that some of the surfaces might actually be molten lava

de que algumas das superfícies poderiam ser lava derretida

and that there were very damaging X-rays coming from the central star --

e que havia raios X danosos a emanar da estrela central,

X-rays that will sterilize the surface of life and even strip off atmospheres.

raios X que vão esterilizar a superfície da vida e até eliminar atmosferas.

Luckily, just a few months ago in 2018,

Felizmente, há uns meses, já em 2018,

some new papers came out with more refined measurements,

foram publicados novos artigos com medições mais apuradas,

and they found actually it does look something like that.

e descobriram que o aspecto será mais deste género.

(Laughter)

(Risos)

So we now know that several of them have huge supplies of water --

Agora sabemos que vários deles têm grandes reservas de água

global oceans --

— oceanos globais —

and several of them have thick atmospheres,

e alguns deles têm atmosferas espessas.

so it's the right place to look for potential life.

Então, é o local correcto para procurar potenciais sinais de vida.

But there's something even more exciting about this system,

Mas há algo ainda mais excitante acerca deste sistema,

especially for me.

especialmente para mim.

And that's that TRAPPIST-1 is a resonant chain.

É o facto de o TRAPPIST-1 ser uma cadeia ressonante.

And so that means for every two orbits of the outer planet,

Significa que, por cada duas órbitas de um planeta exterior,

the next one in orbits three times,

o seguinte orbita três vezes,

and the next one in four,

o seguinte quatro vezes

and then six, nine, 15 and 24.

e depois 6, 9, 15 e 24 vezes.

So you see a lot of very simple ratios among the orbits of these planets.

São proporções muito simples entre as órbitas destes planetas.

Clearly, if you speed up their motion, you can get rhythms, right?

Se acelerarmos o movimento dele, obtemos ritmo, não é?

Uma batida por cada vez que um planeta dá a volta.

One beat, say, for every time a planet goes around.

But now we know if you speed that motion up even more,

Agora sabemos que, se acelerarmos ainda mais o movimento,

you'll actually produce musical pitches,

produzimos tons musicais.

and in this case alone,

Neste caso em particular,

those pitches will work together,

esses tons trabalham juntos,

making harmonious, even human-like harmony.

criando uma harmonia quase humana.

So let's hear TRAPPIST-1.

Então vamos ouvir o TRAPPIST-1.

The first thing you'll hear will be a note for every orbit of each planet,

A primeira coisa que vão ouvir é uma nota por cada órbita de cada planeta,

and just keep in mind,

e lembrem-se

this music is coming from the system itself.

que esta música vem do próprio sistema.

I'm not creating the pitches or rhythms,

Não estou a criar tons ou ritmos,

I'm just bringing them into the human hearing range.

estou apenas a adaptá-los à capacidade de audição humana.

And after all seven planets have entered,

Depois dos sete planetas terem entrado,

you're going to see --

vão ver

well, you're going to hear a drum for every time two planets align.

— bem, vão ouvir um rufar cada vez que dois planetas se alinham.

That's when they kind of get close to each other

Isto é quando eles se aproximam uns dos outros

and give each other a gravitational tug.

e dão um puxão gravitacional uns aos outros.

(Tone)

(Uma nota)

(Two tones)

(Duas notas)

(Three tones)

(Três notas)

(Four tones)

(Quatro notas)

(Five tones)

(Cinco notas)

(Six tones)

(Seis notas)

(Seven tones)

(Sete notas)

(Drum beats)

(Som de tambor)

(Music ends)

And that's the sound of the star itself -- its light converted into sound.

Este é o som da estrela — a sua luz convertida em som.

So you may wonder how this is even possible.

Poderão perguntar-se como é que isto é possível.

And it's good to think of the analogy of an orchestra.

É bom pensar na analogia de uma orquestra.

When everyone gets together to start playing in an orchestra,

Quando todos se juntam para tocar numa orquestra,

they can't just dive into it, right?

não podem começar logo, não é?

Têm de se sintonizar;

They have to all get in tune;

they have to make sure

têm de se assegurar

their instruments resonate with their neighbors' instruments,

que o seu instrumento está alinhado com o do vizinho.

and something very similar happened to TRAPPIST-1 early in its existence.

Algo similar aconteceu com o TRAPPIST-1 no início da sua existência.

When the planets were first forming,

Quando os planetas se estavam a formar

they were orbiting within a disc of gas,

estavam a orbitar num disco de gás.

and while inside that disc,

Dentro desse disco,

they can actually slide around

eles podem deslizar

and adjust their orbits to their neighbors

e ajustar a sua órbita à dos vizinhos

until they're perfectly in tune.

até estarem completamente sintonizados.

And it's a good thing they did because this system is so compact --

Ainda bem que o fizeram porque este sistema é muito compacto

a lot of mass in a tight space --

— muita massa num espaço apertado.

if every aspect of their orbits wasn't very finely tuned,

Se nem todos os aspectos das órbitas estivessem sintonizados,

they would very quickly disrupt each other's orbits,

iriam rapidamente perturbar as órbitas uns dos outros,

destroying the whole system.

destruindo todo o sistema.

So it's really music that is keeping this system alive --

Então, é a música que está a manter vivo o sistema

and any of its potential inhabitants.

e os seus potenciais habitantes.

But what does our solar system sound like?

Qual é o som do nosso sistema solar?

I hate to be the one to show you this, but it's not pretty.

Odeio ter de ser eu a mostrar-vos isto mas não é bonito.

(Laughter)

(Risos)

So for one thing,

Por uma razão.

our solar system is on a much, much larger scale,

O nosso sistema solar está numa escala bem maior.

and so to hear all eight planets,

Portanto, para ouvirmos os oito planetas,

we have to start with Neptune near the bottom of our hearing range,

temos de começar com Neptuno no fim do nosso alcance auditivo,

and then Mercury's going to be all the way up

e depois Mercúrio fica bem lá em cima

near the very top of our hearing range.

no topo do nosso alcance auditivo.

But also, since our planets are not very compact --

Como os nossos planetas não são muito compactos

they're very spread out --

— estão muito espalhados —

they didn't have to adjust their orbits to each other,

não tiveram de se ajustar às órbitas uns dos outros,

so they're kind of just all playing their own random note at random times.

estão todos a tocar uma nota aleatória ocasionalmente.

So, I'm sorry, but here it is.

Por isso, desculpem, mas aqui está.

(Tone)

(Nota)

Isto é Neptuno.

That's Neptune.

(Two tones)

(Duas notas)

Uranus.

Urano.

(Three tones)

(Três notas)

Saturn.

Saturno.

(Four tones)

(Quatro notas)

Jupiter.

Júpiter.

And then tucked in, that's Mars.

E ali no meio, Marte.

(Five tones)

(Cinco notas)

(Six tones)

(Seis notas)

Earth.

Terra.

(Seven tones)

(Sete notas)

Venus.

Vénus.

(Eight tones)

(Oito notas)

And that's Mercury --

E este é Mercúrio.

OK, OK, I'll stop.

Ok, ok, vou parar.

(Laughter)

(Risos)

So this was actually Kepler's dream.

Este era o sonho de Kepler.

Johannes Kepler is the person

Johannes Kepler foi a pessoa

that figured out the laws of planetary motion.

que desvendou as leis do movimento planetário.

He was completely fascinated by this idea

Ele estava fascinado pela ideia

that there's a connection between music, astronomy and geometry.

de haver uma ligação entre a música, a astronomia e a geometria.

And so he actually spent an entire book

Ele gastou um livro completo

just searching for any kind of musical harmony amongst the solar system's planets

para procurar uma harmonia musical entre os planetas do sistema solar

and it was really, really hard.

e foi muito, muito difícil.

It would have been much easier had he lived on TRAPPIST-1,

Seria muito mais fácil se ele tivesse vivido no TRAPPIST-1

or for that matter ...

ou então...

K2-138.

no K2-138.

This is a new system discovered in January of 2018

Este é um novo sistema descoberto em Janeiro de 2018

with five planets,

com cinco planetas.

and just like TRAPPIST,

Tal como o TRAPPIST,

early on in their existence, they were all finely tuned.

estavam todos sintonizados no início da sua existência.

They were actually tuned

Estavam sintonizados

into a tuning structure proposed by Pythagoras himself,

numa estrutura proposta pelo próprio Pitágoras,

over 2,000 years before.

há mais de 2000 anos.

But the system's actually named after Kepler,

Mas deram o nome do Kepler ao sistema,

discovered by the Kepler space telescope.

que foi descoberto pelo telescópio espacial Kepler.

And so, in the last few billion years,

Nos últimos mil milhões de anos,

they've actually lost their tuning,

eles perderam a sua sintonia,

quite a bit more than TRAPPIST has,

um pouco mais do que o TRAPPIST.

and so what we're going to do is go back in time

Por isso vamos voltar atrás no tempo

and imagine what they would've sounded like

e imaginar como eles teriam soado

just as they were forming.

quando se estavam a formar.

(Music)

(Várias notas repetidas)

(Música)

(Música termina)

(Music ends)

(Applause)

(Aplausos)

Thank you.

Obrigado.

Now, you may be wondering: How far does this go?

Agora poderão estar a pensar: até onde vai isto?

How much music actually is out there?

Quanta música há no espaço?

And that's what I was wondering last fall

Pensei nisso no Outono do ano passado

when I was working at U of T's planetarium,

quando trabalhava no planetário da Universidade de Toronto.

and I was contacted by an artist named Robyn Rennie and her daughter Erin.

Fui contactado por uma artista chamada Robyn Rennie

e pela sua filha Erin.

Robyn loves the night sky,

Robyn adora o céu nocturno,

but she hasn't been able to fully see it for 13 years

mas já não o vê há 13 anos

because of vision loss.

devido à perda de visão.

And so they wondered if there was anything I could do.

Elas perguntaram se havia algo que eu pudesse fazer.

So I collected all the sounds I could think of from the universe

Juntei todos os sons do universo que consegui

and packaged them into what became "Our Musical Universe."

e integrei-os no que se tornou "O Nosso Universo Musical".

This is a sound-based planetarium show

É um espectáculo de planetário baseado em sons

exploring the rhythm and harmony of the cosmos.

explorando o ritmo e a harmonia do cosmos.

And Robyn was so moved by this presentation

A Robyn ficou tão emocionada com a apresentação

that when she went home,

que, quando chegou a casa,

she painted this gorgeous representation of her experience.

pintou esta deslumbrante representação da sua experiência,

And then I defaced it by putting Jupiter on it for the poster.

que eu estraguei ao pôr Júpiter no póster.

(Laughter)

(Risos)

So ...

Então...

in this show, I take people of all vision levels

neste espectáculo, levo pessoas de todos os níveis de visão

and bring them on an audio tour of the universe,

numa viagem auditiva do universo,

from the night sky all the way out to the edge of the observable universe.

do céu nocturno até ao fim do universo observável.

But even this is just the start of a musical odyssey

Isto é apenas o início de uma odisseia musical

to experience the universe with new eyes and with new ears,

para vivenciar o universo com uma nova visão e audição.

and I hope you'll join me.

Espero que se juntem a mim.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)