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

Переводчик: Nariman Musayev Редактор: Anastasia Kvilinskaya

Here are some images of clusters of galaxies.

Вот несколько фотографий скоплений галактик.

They're exactly what they sound like.

Они именно такие, какими кажутся.

They are these huge collections of galaxies,

Это огромные скопления галактик,

bound together by their mutual gravity.

связанные друг с другом благодаря их притяжению.

So most of the points that you see on the screen

Большинство точек, которые вы видите на экране,

are not individual stars,

не отдельно взятые звёзды,

but collections of stars, or galaxies.

а скопление звёзд и галактик.

Now, by showing you some of these images,

Демонстрируя вам данные изображения,

I hope that you will quickly see that

я надеюсь, что вы быстро поймёте,

galaxy clusters are these beautiful objects,

что скопления галактик — это красивые объекты.

but more than that,

Более того,

I think galaxy clusters are mysterious,

я думаю, что скопления галактик загадочны,

they are surprising,

удивительны

and they're useful.

и полезны.

Useful as the universe's most massive laboratories.

Полезны как самые большие лаборатории Вселенной.

And as laboratories, to describe galaxy clusters

Поэтому описание скопления галактик —

is to describe the experiments

это описание экспериментов,

that you can do with them.

которые можно с ними проводить.

And I think there are four major types,

Думаю, что существует четыре основных типа.

and the first type that I want to describe

Первый тип, который я хочу описать, —

is probing the very big.

это исследование очень большого скопления.

So, how big?

Насколько большого?

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

Bот изображение конкретного скопления галактик.

It is so massive that the light passing through it

Оно настолько огромно, что свет, проходящий через него,

is being bent, it's being distorted

искривляется и искажается

by the extreme gravity of this cluster.

благодаря огромному притяжению этого скопления.

And, in fact, if you look very carefully

В самом деле, если присмотреться,

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

то можно увидеть кольца вокруг этого скопления.

Now, to give you a number,

Теперь объясню в числах.

this particular galaxy cluster

Данное скопление галактик

has a mass of over one million billion suns.

состоит из более миллиона миллиардов солнц.

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

Просто ошеломляюще, насколько громадными могут быть эти системы.

But more than their mass,

Но кроме массы

they have this additional feature.

у них есть ещё одна дополнительная особенность.

They are essentially isolated systems,

Они, по сути, изолированные системы,

so if we like, we can think of them

так что мы можем представлять их

as a scaled-down version of the entire universe.

в качестве уменьшенных вариантов целой Вселенной.

And many of the questions that we might have

На большинство наших вопросов

about the universe at large scales,

о Вселенной в больших масштабах,

such as, how does gravity work?

например, как действует притяжение,

might be answered by studying these systems.

могут быть даны ответы при изучении данных систем.

So that was very big.

Это был тип больших скоплений.

The second things is very hot.

Второй тип — очень горячие скопления.

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

Если я возьму изображение скопления галактики

and I subtract away all of the starlight,

и полностью уберу свет звёзд,

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

то останется вот этот большой голубой сгусток.

This is in false color.

Это не настоящий цвет.

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

На самом деле это рентгеновское излучение, которое мы видим.

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

И вопрос в том, если не галактики,

what is emitting this light?

то какой объект его излучает?

The answer is hot gas,

Это горячий газ.

million-degree gas --

Его температура — миллион градусов.

in fact, it's plasma.

По сути, это плазма.

And the reason why it's so hot

Причина такой высокой температуры

goes back to the previous slide.

находится в предыдущем слайде.

The extreme gravity of these systems

Чрезмерное притяжение данных систем

is accelerating particles of gas to great speeds,

очень сильно ускоряет частицы газа,

and great speeds means great temperatures.

а высокие скорости означают высокие температуры.

So this is the main idea,

Вот основная идея,

but science is a rough draft.

но наука представляет собой черновик.

There are many basic properties about this plasma

У этой плазмы много основных свойств,

that still confuse us,

которые всё ещё сбивают нас с толку,

still puzzle us,

озадачивают нас

and still push our understanding

и до сих пор оказывают давление на наше понимание

of the physics of the very hot.

физического процесса жары.

Third thing: probing the very small.

Третий тип — исследование маленьких явлений.

Now, to explain this, I need to tell you

Чтобы объяснить это, я должен сообщить вам

a very disturbing fact.

об одном очень тревожном обстоятельстве.

Most of the universe's matter

Бóльшая часть материи Вселенной

is not made up of atoms.

не состоит из атомов.

You were lied to.

Вам лгали.

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

Она в основном состоит из какого-то очень загадочного вещества,

which we call dark matter.

которое мы называем тёмной материей.

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

Тёмная материя не любит взаимодействовать,

except through gravity,

кроме как через притяжение,

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

и, конечно, мы хотели бы узнать больше об этом.

If you're a particle physicist,

Если вы физик в области элементарных частиц,

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

вы хотите знать, что происходит, когда мы сталкиваем объекты друг с другом.

And dark matter is no exception.

Тёмная материя не является исключением.

Well, how do we do this?

Как же мы это делаем?

To answer that question,

Чтобы ответить на этот вопрос,

I'm going to have to ask another one,

я должен задать другой:

which is, what happens when galaxy clusters collide?

что происходит, когда скопления галактик сталкиваются?

Here is an image.

Вот изображение.

Since galaxy clusters are representative

Поскольку скопления галактик представляют собой

slices of the universe, scaled-down versions.

кусочки Вселенной, её уменьшенные версии,

They are mostly made up of dark matter,

они в основном состоят из тёмной материи.

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

Вы видите это в голубовато-фиолетовом цвете.

The red represents the hot gas,

Красный представляет собой горячий газ,

and, of course, you can see many galaxies.

и, конечно же, вы можете видеть много галактик.

What's happened is a particle accelerator

Произошло ускорение частиц

at a huge, huge scale.

в огромном масштабе.

And this is very important,

И это очень важно,

because what it means is that very, very small

потому что это означает, что очень маленькие эффекты,

effects that might be difficult to detect in the lab,

которые трудно обнаружить в лаборатории,

might be compounded and compounded

могут быть смешаны в нечто,

into something that we could possibly observe in nature.

что мы могли бы наблюдать в природе.

So, it's very funny.

Это очень забавно.

The reason why galaxy clusters

Причина, по которой скопления галактик

can teach us about dark matter,

могут дать нам знания о тёмной материи,

the reason why galaxy clusters

причина, по которой скопления галактик

can teach us about the physics of the very small,

могут научить нас физическим процессам малых объектов,

is precisely because they are so very big.

кроется в том, что они необычайно велики.

Fourth thing: the physics of the very strange.

Четвертый тип — физические процессы странных явлений.

Certainly what I've said so far is crazy.

Конечно, то, что я говорил до сих пор, безумно.

Okay, if there's anything stranger

Но ещё более удивительной

I think it has to be dark energy.

является тёмная энергия.

If I throw a ball into the air,

Если я подбрасываю мяч в воздух,

I expect it to go up.

то ожидаю, что он направится вверх.

What I don't expect is that it go up

Но я не рассчитываю на то, что он будет подыматься вверх

at an ever-increasing rate.

с постоянно возрастающей скоростью.

Similarly, cosmologists understand why

Точно так же космологи постигают

the universe is expanding.

процесс расширения Вселенной.

They don't understand why it's expanding

Они не понимают, почему она расширяется

at an ever-increasing rate.

с постоянно возрастающей скоростью.

They give the cause of this

Они назвали эту причину

accelerated expansion a name,

ускоренного расширения

and they call it dark energy.

тёмной энергией.

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

Мы хотим больше узнать о ней.

So, one particular question that we have is,

Вот один из наших вопросов:

how does dark energy affect the universe

как тёмная энергия влияет на Вселенную

at the largest scales?

в больших масштабах?

Depending on how strong it is,

В зависимости от того, насколько она сильна,

maybe structure forms faster or slower.

структуры могут формироваться быстрее или медленнее.

Well, the problem with the large-scale structure

Проблема крупномасштабной структуры Вселенной

of the universe is that it's horribly complicated.

заключается в её чрезвычайной сложности.

Here is a computer simulation.

Вот компьютерная модель.

And we need a way to simplify it.

Нам необходим какой-то способ для её упрощения.

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

Мне нравится размышлять по этому поводу с помощью аналогии.

If I want to understand the sinking of the Titanic,

Если я хочу понять крушение «Титаника»,

the most important thing to do

то очень важно

is not to model the little positions

не моделировать положения

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

каждой малой части, отколовшейся от корабля.

The most important thing to do is

Важно проследить

to track the two biggest parts.

за двумя самыми большими частями.

Similarly, I can learn a lot about the universe

Точно так же я могу многое узнать о Вселенной

at the largest scales

в больших масштабах,

by tracking its biggest pieces

отслеживая большие части,

and those biggest pieces are clusters of galaxies.

а именно, скопления галактик.

So, as I come to a close,

По мере того, как я заканчиваю своё выступление,

you might feel slightly cheated.

вы, возможно, ощущаете себя немного обманутыми.

I mean, I began by talking about

Я имею в виду, что я начал разговор

how galaxy clusters are useful,

о пользе скопления галактик

and I've given some reasons,

и обосновал это.

but what is their use really?

Но в чём же их настоящая польза?

Well, to answer this,

Чтобы ответить на этот вопрос,

I want to give you a quote by Henry Ford

хочу процитировать Генри Форда,

when he was asked about cars.

которого спросили об автомобилях.

He had this to say:

Он сказал:

"If I had asked people what they wanted,

«Если бы я спросил людей, чего они хотят,

they would have said faster horses."

то они бы сказали: „Более быстрых лошадей“».

Today, we as a society are faced

Сегодня мы, как общество, сталкиваемся

with many, many difficult problems.

со многими сложными проблемами,

And the solutions to these problems are not obvious.

решения которых не ясны.

They are not faster horses.

Это не более быстрые лошади.

They will require an enormous amount of

Они требуют огромной

scientific ingenuity.

научной изобретательности.

So, yes, we need to focus,

Да, мы должны сосредоточиться,

yes, we need to concentrate,

да, мы должны сконцентрироваться,

but we also need to remember that

но мы также должны помнить о том,

innovation, ingenuity, inspiration --

что новаторство, изобретательность и вдохновение

these things come

приходят в то время,

when we broaden our field of vision

когда мы расширяем поле зрения,

when we step back

делаем шаг назад

when we zoom out.

и уменьшаем масштаб.

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

И я не могу придумать лучшего способа решения данного вопроса,

by studying the universe around us. Thanks.

чем изучение Вселенной вокруг нас. Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)