Andrew Connolly: What's the next window into our universe?

Эндрю Коннолли: Каким будет новое окно во Вселенную?

84,429 views

2014-09-16 ・ TED


New videos

Andrew Connolly: What's the next window into our universe?

Эндрю Коннолли: Каким будет новое окно во Вселенную?

84,429 views ・ 2014-09-16

TED


Пожалуйста, дважды щелкните на английские субтитры ниже, чтобы воспроизвести видео.

Переводчик: Anna Kotova Редактор: Olga Tabunshikova
00:13
So in 1781, an English composer,
0
13119
3471
В 1781 году английский композитор,
00:16
technologist and astronomer called William Herschel
1
16590
3139
инженер и астроном Уильям Гершель
00:19
noticed an object on the sky that
2
19729
1743
заметил небесное тело,
00:21
didn't quite move the way the rest of the stars did.
3
21472
2868
которое не передвигалось так, как другие звёзды.
00:24
And Herschel's recognition that something was different,
4
24340
3094
Результатом этого наблюдения —
00:27
that something wasn't quite right,
5
27434
1867
обнаружения отклонения —
00:29
was the discovery of a planet,
6
29301
1822
стало открытие планеты
00:31
the planet Uranus,
7
31123
2077
под названием Уран.
00:33
a name that has entertained
8
33200
1355
Над названием смеялись
00:34
countless generations of children,
9
34555
3160
многие поколения англоязычных детей,
00:37
but a planet that overnight
10
37715
2335
но сама планета в одночасье
00:40
doubled the size of our known solar system.
11
40050
2616
удвоила размеры известной нам Солнечной системы.
00:42
Just last month, NASA announced the discovery
12
42666
1855
В прошлом месяце НАСА объявило
00:44
of 517 new planets
13
44521
2329
об открытии 517 новых планет
00:46
in orbit around nearby stars,
14
46850
2126
на орбитах вокруг близлежащих звёзд,
00:48
almost doubling overnight the number of planets
15
48976
2251
что в два раза увеличило число
00:51
we know about within our galaxy.
16
51227
2598
известных нам планет в галактике.
00:53
So astronomy is constantly being transformed by this
17
53825
2632
Таким образом, астрономия постоянно преобразуется
00:56
capacity to collect data,
18
56457
2138
под влиянием способности собирать информацию,
00:58
and with data almost doubling every year,
19
58595
2545
а с ежегодным двукратным увеличением количества данных
01:01
within the next two decades, me may even
20
61140
1808
в ближайшие десятилетия мы сможем
01:02
reach the point for the first time in history
21
62948
2318
впервые в истории
01:05
where we've discovered the majority of the galaxies
22
65266
2854
открыть большинство галактик
01:08
within the universe.
23
68120
1724
в нашей Вселенной.
01:09
But as we enter this era of big data,
24
69844
2284
Однако, входя в новую эру больших данных,
01:12
what we're beginning to find is there's a difference
25
72128
1980
мы начинаем замечать разницу
01:14
between more data being just better
26
74108
3161
между просто обладанием бо́льшим количеством данных
01:17
and more data being different,
27
77269
1980
и обладанием теми данными,
01:19
capable of changing the questions we want to ask,
28
79249
2891
которые способны изменить постановку наших вопросов.
01:22
and this difference is not about how much data we collect,
29
82140
3320
Важно не количество собираемых данных,
01:25
it's whether those data open new windows
30
85460
1689
важна их способность распахнуть
01:27
into our universe,
31
87149
1378
новые окна в нашу Вселенную,
01:28
whether they change the way we view the sky.
32
88527
2885
изменить наш взгляд на космическое пространство.
01:31
So what is the next window into our universe?
33
91412
3439
Каким же будет новое окно во Вселенную?
01:34
What is the next chapter for astronomy?
34
94851
2791
Каким будет новое слово в астрономии?
01:37
Well, I'm going to show you some of the tools and the technologies
35
97642
2655
Позвольте представить вам инструменты и технологии,
01:40
that we're going to develop over the next decade,
36
100297
2564
которые будут разработаны в ближайшее десятилетие,
01:42
and how these technologies,
37
102861
1473
и показать, как они
01:44
together with the smart use of data,
38
104334
1868
наряду с умелым использованием данных
01:46
may once again transform astronomy
39
106202
2970
способны вновь преобразовать астрономию,
01:49
by opening up a window into our universe,
40
109172
2047
открыв новое окно во Вселенную, —
01:51
the window of time.
41
111219
1781
окно во времени.
01:53
Why time? Well, time is about origins,
42
113000
2584
Почему именно времени? Время связано с истоками,
01:55
and it's about evolution.
43
115584
1890
с эволюцией.
01:57
The origins of our solar system,
44
117474
1496
С началом Солнечной системы,
01:58
how our solar system came into being,
45
118970
2204
с её зарождением,
02:01
is it unusual or special in any way?
46
121174
3409
с ответом на вопрос, насколько она уникальна.
02:04
About the evolution of our universe.
47
124583
1991
С эволюцией нашей Вселенной.
02:06
Why our universe is continuing to expand,
48
126574
3006
Почему Вселенная продолжает расширяться,
02:09
and what is this mysterious dark energy
49
129580
1933
и что это за таинственная тёмная энергия,
02:11
that drives that expansion?
50
131513
2615
которая приводит в действие это расширение?
02:14
But first, I want to show you how technology
51
134128
2764
Сначала я хотел бы продемонстрировать, как технология
02:16
is going to change the way we view the sky.
52
136892
2771
изменит наше представление о небе.
02:19
So imagine if you were sitting
53
139663
1507
Вообразите, что вы находитесь
02:21
in the mountains of northern Chile
54
141170
2092
в горах на севере Чили
02:23
looking out to the west
55
143262
1407
и смотрите на запад,
02:24
towards the Pacific Ocean
56
144669
2048
в сторону Тихого океана
02:26
a few hours before sunrise.
57
146717
2564
за пару часов до рассвета.
02:29
This is the view of the night sky that you would see,
58
149281
3237
Это вид ночного неба, который вам откроется.
02:32
and it's a beautiful view,
59
152518
1671
Замечательный вид, не правда ли, —
02:34
with the Milky Way just peeking out over the horizon.
60
154189
2913
Млечный Путь выглядывает из-за горизонта.
02:37
but it's also a static view,
61
157102
2160
Но это вид статический,
02:39
and in many ways, this is the way we think of our universe:
62
159262
2758
это то, как мы привыкли думать о Вселенной:
02:42
eternal and unchanging.
63
162020
2394
она вечная и неизменная.
02:44
But the universe is anything but static.
64
164414
1991
На самом деле она далека от статики.
02:46
It constantly changes on timescales of seconds
65
166405
2531
Изменения происходят в масштабах от нескольких секунд
02:48
to billions of years.
66
168936
1845
до миллиардов лет.
02:50
Galaxies merge, they collide
67
170781
1744
Галактики сливаются, сталкиваются
02:52
at hundreds of thousands of miles per hour.
68
172525
2655
на скорости нескольких тысяч километров в час.
02:55
Stars are born, they die,
69
175180
2070
Звёзды появляются и гаснут,
02:57
they explode in these extravagant displays.
70
177250
3150
взрываются буйными красками.
03:00
In fact, if we could go back
71
180400
1270
Возвращаясь к нашему
03:01
to our tranquil skies above Chile,
72
181670
2599
спокойному небу над Чили,
03:04
and we allow time to move forward
73
184269
2465
наблюдая за ним во времени,
03:06
to see how the sky might change over the next year,
74
186734
4393
мы заметим изменения на протяжении года.
03:11
the pulsations that you see
75
191127
2290
Наблюдаемая вами пульсация —
03:13
are supernovae, the final remnants of a dying star
76
193417
4409
сверхновые звёзды, остатки умирающих звёзд,
03:17
exploding, brightening and then fading from view,
77
197826
3747
взрывающиеся, вспыхивающие и затухающие.
03:21
each one of these supernovae
78
201573
1890
Яркость одной такой сверхновой звезды
03:23
five billion times the brightness of our sun,
79
203463
3003
в пять миллиардов раз превышает яркость Солнца,
03:26
so we can see them to great distances
80
206466
2340
что позволяет видеть их на дальних расстояниях,
03:28
but only for a short amount of time.
81
208806
2496
но только на короткое время.
03:31
Ten supernova per second explode somewhere
82
211302
2577
Десять сверхновых звёзд взрывается каждую секунду
03:33
in our universe.
83
213879
1417
где-то во Вселенной.
03:35
If we could hear it,
84
215296
1420
Если бы мы могли это слышать,
03:36
it would be popping like a bag of popcorn.
85
216716
3699
звук напоминал бы треск взрывающегося попкорна.
03:40
Now, if we fade out the supernovae,
86
220415
3127
Если не брать в расчёт вспышки сверхновых,
03:43
it's not just brightness that changes.
87
223542
3229
меняется не только яркость.
03:46
Our sky is in constant motion.
88
226771
2339
Небо находится в постоянном движении.
03:49
This swarm of objects you see streaming across the sky
89
229110
3170
Эти объекты, летящие по небу стремительным роем, —
03:52
are asteroids as they orbit our sun,
90
232280
2658
астероиды на орбите Солнца.
03:54
and it's these changes and the motion
91
234938
1972
Именно эти изменения движения
03:56
and it's the dynamics of the system
92
236910
2324
и динамика системы
03:59
that allow us to build our models for our universe,
93
239234
2373
позволяют нам строить модель Вселенной,
04:01
to predict its future and to explain its past.
94
241607
4073
предсказывать её будущее и объяснять прошлое.
04:05
But the telescopes we've used over the last decade
95
245680
3094
Однако телескопы прошедшего десятилетия
04:08
are not designed to capture the data at this scale.
96
248774
4015
не приспособлены для сбора данных такого масштаба.
04:12
The Hubble Space Telescope:
97
252789
1620
Космический телескоп «Хаббл»
04:14
for the last 25 years it's been producing
98
254409
2261
на протяжении 25 лет создавал
04:16
some of the most detailed views
99
256670
1961
одни из самых подробных изображений
04:18
of our distant universe,
100
258631
1991
нашей далёкой Вселенной.
04:20
but if you tried to use the Hubble to create an image
101
260622
2070
Но если использовать его для создания
04:22
of the sky, it would take 13 million individual images,
102
262692
4578
изображения неба, понадобится 13 миллионов отдельных снимков
04:27
about 120 years to do this just once.
103
267270
3712
и примерно 120 лет, чтобы сделать это хотя бы однажды.
04:30
So this is driving us to new technologies
104
270982
2261
Это способствует развитию новых технологий
04:33
and new telescopes,
105
273243
1847
и созданию новых телескопов,
04:35
telescopes that can go faint
106
275090
1742
обладающих сильным фокусом
04:36
to look at the distant universe
107
276832
1553
для наблюдений на расстоянии,
04:38
but also telescopes that can go wide
108
278385
2681
и одновременно с бо́льшим охватом
04:41
to capture the sky as rapidly as possible,
109
281066
2819
для быстрого получения изображения неба,
04:43
telescopes like the Large Synoptic Survey Telescope,
110
283885
3561
таких, как Большой Обзорный Синоптический телескоп,
04:47
or the LSST,
111
287446
1879
или LSST, —
04:49
possibly the most boring name ever
112
289325
2340
пожалуй, самое скучное в мире название
04:51
for one of the most fascinating experiments
113
291665
1979
для одного из самых захватывающих экспериментов
04:53
in the history of astronomy,
114
293644
1992
в истории астрономии.
04:55
in fact proof, if you should need it,
115
295636
2214
Это название подтверждает тот факт,
04:57
that you should never allow a scientist or an engineer
116
297850
2668
что нельзя позволять учёному или инженеру
05:00
to name anything, not even your children. (Laughter)
117
300518
5831
выбирать имена — даже имена детей. (Смех)
05:06
We're building the LSST.
118
306349
1465
Мы работаем над созданием LSST
05:07
We expect it to start taking data by the end of this decade.
119
307814
3381
и рассчитываем на запуск к концу этого десятилетия.
05:11
I'm going to show you how we think
120
311195
1699
Попытаюсь объяснить, как,
05:12
it's going to transform our views of the universe,
121
312894
3577
по нашему мнению, телескоп изменит наше представление о Вселенной:
05:16
because one image from the LSST
122
316471
2374
одно изображение LSST
05:18
is equivalent to 3,000 images
123
318845
2385
равнозначно трём тысячам изображений
05:21
from the Hubble Space Telescope,
124
321230
2126
телескопа «Хаббл».
05:23
each image three and a half degrees on the sky,
125
323356
3138
Каждое из них охватывает три с половиной градуса неба,
05:26
seven times the width of the full moon.
126
326494
2776
что в семь раз превышает ширину полной Луны.
05:29
Well, how do you capture an image at this scale?
127
329270
2309
Как сделать изображение таких масштабов?
05:31
Well, you build the largest digital camera in history,
128
331579
4151
Необходимо создать самую большую в истории цифровую камеру,
05:35
using the same technology you find in the cameras in your cell phone
129
335730
3161
работающую по тем же принципам, что и камера в телефоне
05:38
or in the digital cameras you can buy in the High Street,
130
338891
3791
или цифровой фотоаппарат, который можно приобрести в магазине,
05:42
but now at a scale that is five and a half feet across,
131
342682
3120
но только почти 2 метра в ширину,
05:45
about the size of a Volkswagen Beetle,
132
345802
2408
величиной с «Фольксваген Жук»,
05:48
where one image is three billion pixels.
133
348210
2958
где каждая картинка содержит три миллиарда пикселей.
05:51
So if you wanted to look at an image
134
351168
1338
Для того, чтобы посмотреть
05:52
in its full resolution, just a single LSST image,
135
352506
3229
всего одно изображение LSST в полном разрешении,
05:55
it would take about 1,500 high-definition TV screens.
136
355735
4725
необходимо 1 500 телеэкранов высокой чёткости.
06:00
And this camera will image the sky,
137
360460
2778
Эта камера будет создавать изображения неба,
06:03
taking a new picture every 20 seconds,
138
363238
3038
делая снимки каждые 20 секунд,
06:06
constantly scanning the sky
139
366276
2188
непрерывно сканируя небесный свод, —
06:08
so every three nights, we'll get a completely new view
140
368464
2825
так раз в три дня мы будем получать совершенно новое
06:11
of the skies above Chile.
141
371289
2383
изображение ночного неба над Чили.
06:13
Over the mission lifetime of this telescope,
142
373672
2835
За всё время своей работы
06:16
it will detect 40 billion stars and galaxies,
143
376507
3352
телескоп сможет обнаружить 40 миллиардов звёзд и галактик —
06:19
and that will be for the first time
144
379859
1500
впервые за всю историю
06:21
we'll have detected more objects in our universe
145
381359
2775
число объектов, открытых во Вселенной,
06:24
than people on the Earth.
146
384134
2689
превысит численность населения Земли.
06:26
Now, we can talk about this
147
386823
1215
Можно всё это описывать,
06:28
in terms of terabytes and petabytes
148
388038
2362
говоря от терабайтах, петабайтах
06:30
and billions of objects,
149
390400
1519
и миллиардах объектов,
06:31
but a way to get a sense of the amount of data
150
391919
1748
но можно представить объём данных,
06:33
that will come off this camera
151
393667
1899
который будет получен этой камерой,
06:35
is that it's like playing every TED Talk ever recorded
152
395566
4731
представив, что мы будем просматривать все существующие выступления TED
06:40
simultaneously, 24 hours a day,
153
400297
3073
одновременно, 24 часа в сутки,
06:43
seven days a week, for 10 years.
154
403370
2858
семь дней в неделю, в течение 10 лет.
06:46
And to process this data means
155
406228
2261
А обработка таких данных
06:48
searching through all of those talks
156
408489
1924
сравнима с просмотором всех выступлений
06:50
for every new idea and every new concept,
157
410413
2249
в поисках каждой новой идеи и понятия,
06:52
looking at each part of the video
158
412662
1856
при этом видео нужно смотреть целиком,
06:54
to see how one frame may have changed
159
414518
2025
чтобы увидеть, как один кадр
06:56
from the next.
160
416543
1845
сменяется другим.
06:58
And this is changing the way that we do science,
161
418388
2351
Это меняет наши подходы к науке,
07:00
changing the way that we do astronomy,
162
420739
2255
меняет наши подходы к астрономии —
07:02
to a place where software and algorithms
163
422994
2256
теперь алгоритмы и компьютерные программы
07:05
have to mine through this data,
164
425250
1868
будут анализировать данные,
07:07
where the software is as critical to the science
165
427118
3206
теперь программное обеспечение будет играть в науке решающую роль,
07:10
as the telescopes and the cameras that we've built.
166
430324
4027
так же как и созданные нами телескопы и камеры.
07:14
Now, thousands of discoveries
167
434351
2587
Тысячи открытий станут возможными
07:16
will come from this project,
168
436938
1935
благодаря этому проекту,
07:18
but I'm just going to tell you about two
169
438873
1451
но я расскажу вам о двух идеях,
07:20
of the ideas about origins and evolution
170
440324
2363
касающихся истории и эволюции,
07:22
that may be transformed by our access
171
442687
2253
которые могут измениться вследствие получения нами
07:24
to data at this scale.
172
444940
2561
данных такого масштаба.
07:27
In the last five years, NASA has discovered
173
447501
2385
За последние 5 лет НАСА обнаружило
07:29
over 1,000 planetary systems
174
449886
2261
более 1 000 планетарных систем
07:32
around nearby stars,
175
452147
2093
вокруг звёзд, расположенных по соседству.
07:34
but the systems we're finding
176
454240
1930
Однако эти системы
07:36
aren't much like our own solar system,
177
456170
2490
не слишком похожи на нашу Солнечную систему,
07:38
and one of the questions we face is
178
458660
1575
и перед нами встаёт вопрос:
07:40
is it just that we haven't been looking hard enough
179
460235
2318
мы просто пока ещё плохо искали
07:42
or is there something special or unusual
180
462553
1766
или формирование Солнечной системы
07:44
about how our solar system formed?
181
464319
2418
было действительно уникальным событием?
07:46
And if we want to answer that question,
182
466737
2262
Если мы хотим ответить на этот вопрос,
07:48
we have to know and understand
183
468999
1439
нам нужно знать и понимать
07:50
the history of our solar system in detail,
184
470438
2836
историю Солнечной системы во всех подробностях,
07:53
and it's the details that are crucial.
185
473274
2137
и именно эти подробности являются ключевыми.
07:55
So now, if we look back at the sky,
186
475411
3666
Давайте снова посмотрим на небо,
07:59
at our asteroids that were streaming across the sky,
187
479077
3551
на проносящиеся по нему астероиды —
08:02
these asteroids are like the debris of our solar system.
188
482628
4222
они cловно обломки нашей Солнечной системы.
08:06
The positions of the asteroids
189
486850
2008
Расположение астероидов
08:08
are like a fingerprint of an earlier time
190
488858
2137
похоже на следы из прошлого,
08:10
when the orbits of Neptune and Jupiter
191
490995
1980
когда орбиты Нептуна и Юпитера
08:12
were much closer to the sun,
192
492975
1895
находились гораздо ближе к Солнцу.
08:14
and as these giant planets migrated through our solar system,
193
494870
3453
Эти планеты-гиганты кочевали по Солнечной системе,
08:18
they were scattering the asteroids in their wake.
194
498323
3330
разбрасывая вокруг себя астероиды.
08:21
So studying the asteroids
195
501653
1306
Изучение астероидов —
08:22
is like performing forensics,
196
502959
2121
как проведение судебной экспертизы,
08:25
performing forensics on our solar system,
197
505080
2558
экспертизы нашей Солнечной системы.
08:27
but to do this, we need distance,
198
507638
2702
Но для её проведения нам нужно знать расстояния,
08:30
and we get the distance from the motion,
199
510340
2079
а для этого нам нужно знать о перемещениях,
08:32
and we get the motion because of our access to time.
200
512419
4547
а о перемещениях мы узнаём благодаря тому, что нам известно время.
08:36
So what does this tell us?
201
516966
1702
О чём нам это говорит?
08:38
Well, if you look at the little yellow asteroids
202
518668
2227
Посмотрите на маленькие жёлтые астероиды,
08:40
flitting across the screen,
203
520895
2273
порхающие по экрану.
08:43
these are the asteroids that are moving fastest,
204
523168
2430
Эти астероиды движутся быстрее всего,
08:45
because they're closest to us, closest to Earth.
205
525598
3341
потому что они ближе всего к Земле.
08:48
These are the asteroids we may one day
206
528939
1507
Однажды мы можем послать ракеты
08:50
send spacecraft to, to mine them for minerals,
207
530446
3398
на эти астероиды в поисках полезных ископаемых.
08:53
but they're also the asteroids that may one day
208
533844
2002
Однако эти же астероиды могут когда-нибудь
08:55
impact the Earth,
209
535846
1665
столкнуться с Землёй, как это случилось
08:57
like happened 60 million years ago
210
537511
1291
60 миллионов лет назад,
08:58
with the extinction of the dinosaurs,
211
538802
2635
когда вымерли динозавры,
09:01
or just at the beginning of the last century,
212
541437
1822
или в начале прошлого века,
09:03
when an asteroid wiped out
213
543259
1332
когда астероид уничтожил
09:04
almost 1,000 square miles of Siberian forest,
214
544591
3589
почти 2 500 км² сибирских лесов,
09:08
or even just last year, as one burnt up over Russia,
215
548180
3088
или даже в прошлом году, когда один из них пронёсся над Россией,
09:11
releasing the energy of a small nuclear bomb.
216
551268
3612
выделив энергию, достаточную для небольшой ядерной бомбы.
09:14
So studying the forensics of our solar system
217
554880
3622
Проводя «судебную экспертизу» Солнечной системы,
09:18
doesn't just tell us about the past,
218
558502
2058
мы не только узнаём о её прошлом,
09:20
it can also predict the future, including our future.
219
560560
3811
мы можем предсказать будущее, в том числе наше собственное.
09:26
Now when we get distance,
220
566771
1968
Когда мы рассматриваем расстояние,
09:28
we get to see the asteroids in their natural habitat,
221
568739
3589
мы наблюдаем астероиды в их естественной среде,
09:32
in orbit around the sun.
222
572328
1322
на орбите вокруг Солнца.
09:33
So every point in this visualization that you can see
223
573650
2907
Все точки в этой визуализации —
09:36
is a real asteroid.
224
576557
2763
настоящие астероиды.
09:39
Its orbit has been calculated from its motion across the sky.
225
579320
4010
Их орбиты были рассчитаны по их движению в небе.
09:43
The colors reflect the composition of these asteroids,
226
583330
3341
Цвета отражают состав астероидов:
09:46
dry and stony in the center,
227
586671
2137
сухие и каменистые находятся в центре,
09:48
water-rich and primitive towards the edge,
228
588808
2587
богатые водой и более простые по краям.
09:51
water-rich asteroids which may have seeded
229
591395
2284
Астероиды, содержащие много воды, вероятно,
09:53
the oceans and the seas that we find on our planet
230
593679
3451
дали начало океанам и морям на нашей планете,
09:57
when they bombarded the Earth at an earlier time.
231
597130
3206
когда они обрушивались на неё в давние времена.
10:02
Because the LSST will be able to go faint
232
602127
2832
Поскольку LSST сможет фокусироваться на дальних объектах,
10:04
and not just wide,
233
604959
1698
а не только давать широкий охват,
10:06
we will be able to see these asteroids
234
606657
1808
мы сумеем рассмотреть астероиды
10:08
far beyond the inner part of our solar system,
235
608465
3187
далеко за пределами Солнечной системы,
10:11
to asteroids beyond the orbits of Neptune and Mars,
236
611652
3813
за пределами орбит Нептуна и Марса,
10:15
to comets and asteroids that may exist
237
615465
2261
увидим астероиды и кометы, вероятно, существующие
10:17
almost a light year from our sun.
238
617726
3230
на расстоянии почти светового года от Солнца.
10:20
And as we increase the detail of this picture,
239
620956
2609
Повышая детализацию этого изображения,
10:23
increasing the detail by factors of 10 to 100,
240
623565
3127
увеличивая её в диапазоне от 10 до 100 раз,
10:26
we will be able to answer questions such as,
241
626692
2430
мы сможем найти ответ, например, на такие вопросы:
10:29
is there evidence for planets outside the orbit of Neptune,
242
629122
3589
есть ли свидетельства существования планет за пределами орбиты Нептуна
10:32
to find Earth-impacting asteroids
243
632711
2507
и как нам обнаружить угрожающие Земле астероиды
10:35
long before they're a danger,
244
635218
2535
задолго до того, как они станут представлять опасность.
10:37
and to find out whether, maybe,
245
637753
1757
Мы сможем узнать,
10:39
our sun formed on its own or in a cluster of stars,
246
639510
3180
сформировалось ли Солнце самостоятельно или же в звёздном скоплении.
10:42
and maybe it's this sun's stellar siblings
247
642690
3082
Возможно, именно эти звёздные собратья Солнца
10:45
that influenced the formation of our solar system,
248
645772
3442
повлияли на формирование Солнечной системы — быть может,
10:49
and maybe that's one of the reasons why solar systems like ours seem to be so rare.
249
649214
5753
это одна из причин того, что звёздные системы вроде нашей так редки.
10:54
Now, distance and changes in our universe —
250
654974
4562
Что касается расстояний и изменений во Вселенной —
10:59
distance equates to time,
251
659536
3859
расстояния приравнивают ко времени,
11:03
as well as changes on the sky.
252
663395
2059
так же, как и изменения.
11:05
Every foot of distance you look away,
253
665454
2790
Когда вы оглядываетесь вокруг,
11:08
or every foot of distance an object is away,
254
668244
2485
каждый метр расстояния до объекта можно приравнять
11:10
you're looking back about a billionth of a second in time,
255
670729
3589
примерно к одной миллиардной секунды во времени.
11:14
and this idea or this notion of looking back in time
256
674318
2613
Это понятие взгляда в прошлое
11:16
has revolutionized our ideas about the universe,
257
676931
2631
перевернуло наши представления о Вселенной,
11:19
not once but multiple times.
258
679562
2280
и это случалось не однажды.
11:21
The first time was in 1929,
259
681842
2812
Впервые это произошло в 1929 году,
11:24
when an astronomer called Edwin Hubble
260
684654
2092
когда астроном Эдвин Хаббл
11:26
showed that the universe was expanding,
261
686746
2249
продемонстрировал расширение Вселенной,
11:28
leading to the ideas of the Big Bang.
262
688995
2713
что привело к возникновению идеи о Большом взрыве.
11:31
And the observations were simple:
263
691708
2582
Его наблюдения были простыми:
11:34
just 24 galaxies
264
694290
2154
всего 24 галактики
11:36
and a hand-drawn picture.
265
696444
3050
и изображение, сделанное от руки.
11:41
But just the idea that the more distant a galaxy,
266
701124
4660
Но сама идея о том, что чем дальше галактика,
11:45
the faster it was receding,
267
705784
2070
тем быстрее она от нас удаляется,
11:47
was enough to give rise to modern cosmology.
268
707854
3419
оказалась достаточной для возникновения современной космологии.
11:51
A second revolution happened 70 years later,
269
711273
2425
Второй переворот произошёл спустя 70 лет,
11:53
when two groups of astronomers showed
270
713698
2072
когда две группы астрономов доказали,
11:55
that the universe wasn't just expanding,
271
715770
2433
что Вселенная не просто расширяется, —
11:58
it was accelerating,
272
718203
1325
она ускоряется.
11:59
a surprise like throwing up a ball into the sky
273
719528
3343
Это стало неожиданностью — как если бы мы подбросили вверх мяч
12:02
and finding out the higher that it gets,
274
722871
2812
и обнаружили, что чем выше он взлетает,
12:05
the faster it moves away.
275
725683
1778
тем быстрее он от нас удаляется.
12:07
And they showed this
276
727461
1509
Они продемонстрировали это,
12:08
by measuring the brightness of supernovae,
277
728970
2405
измерив яркость сверхновых звёзд
12:11
and how the brightness of the supernovae
278
731375
1834
и то, как эта яркость
12:13
got fainter with distance.
279
733209
2171
уменьшается с расстоянием.
12:15
And these observations were more complex.
280
735380
2453
Эти наблюдения были более сложными.
12:17
They required new technologies and new telescopes,
281
737833
3014
Потребовались новые технологии и новые телескопы,
12:20
because the supernovae were in galaxies
282
740847
4050
потому что сверхновые звёзды находились в галактиках,
12:24
that were 2,000 times more distant
283
744897
1958
в 2 000 раз более удалённых, чем те,
12:26
than the ones used by Hubble.
284
746855
2688
за которыми наблюдал Хаббл.
12:29
And it took three years to find just 42 supernovae,
285
749543
5311
Обнаружение всего лишь 42 сверхновых заняло 3 года,
12:34
because a supernova only explodes
286
754854
1754
потому что сверхновая взрывается
12:36
once every hundred years within a galaxy.
287
756608
3082
в пределах одной галактики лишь раз в 100 лет.
12:39
Three years to find 42 supernovae
288
759690
2284
Три года для обнаружения 42 сверхновых звёзд,
12:41
by searching through tens of thousands of galaxies.
289
761974
4019
проводя поиск в десятках тысяч галактик.
12:45
And once they'd collected their data,
290
765993
1851
Вот что они увидели,
12:47
this is what they found.
291
767844
3748
собрав все эти данные.
12:51
Now, this may not look impressive,
292
771592
2711
Хотя этот график и не производит большого впечатления,
12:54
but this is what a revolution in physics looks like:
293
774303
4115
именно так выглядит революция в физике:
12:58
a line predicting the brightness of a supernova
294
778418
2430
прямая, определяющая яркость сверхновой звезды
13:00
11 billion light years away,
295
780848
2046
на расстоянии 11 миллиардов световых лет,
13:02
and a handful of points that don't quite fit that line.
296
782894
3796
и несколько точек, не совсем соответствующих этой прямой.
13:06
Small changes give rise to big consequences.
297
786690
4113
Маленькие изменения приводят к большим последствиям.
13:10
Small changes allow us to make discoveries,
298
790803
2948
Маленькие изменения позволяют нам совершать открытия,
13:13
like the planet found by Herschel.
299
793751
2823
такие как планета, обнаруженная Гершелем.
13:16
Small changes turn our understanding
300
796574
2272
Маленькие изменения переворачивают
13:18
of the universe on its head.
301
798846
2401
наши представления о Вселенной с ног на голову.
13:21
So 42 supernovae, slightly too faint,
302
801247
3464
Тот факт, что 42 сверхновых оказались менее яркими, чем ожидалось,
13:24
meaning slightly further away,
303
804711
2009
а значит, более удалёнными от нас,
13:26
requiring that a universe must not just be expanding,
304
806720
3160
подразумевает не только расширение Вселенной,
13:29
but this expansion must be accelerating,
305
809880
3330
но и ускорение этого расширения.
13:33
revealing a component of our universe
306
813210
1946
Это позволило обнаружить во Вселенной
13:35
which we now call dark energy,
307
815156
2486
тёмную энергию,
13:37
a component that drives this expansion
308
817642
2509
которая приводит в действие расширение
13:40
and makes up 68 percent of the energy budget
309
820151
3027
и составляет 68% от всей энергии,
13:43
of our universe today.
310
823178
2035
существующей во Вселенной.
13:46
So what is the next revolution likely to be?
311
826751
3824
Какой будет следующая революция?
13:50
Well, what is dark energy and why does it exist?
312
830575
2719
Что такое тёмная энергия и какова её роль?
13:53
Each of these lines shows a different model
313
833294
2328
Каждая из этих прямых — это модель,
13:55
for what dark energy might be,
314
835622
2843
которая пытается объяснить возможную суть тёмной энергии
13:58
showing the properties of dark energy.
315
838465
2481
и демонстрирует её свойства.
14:00
They all are consistent with the 42 points,
316
840946
3623
Все они совпадают с 42 точками,
14:04
but the ideas behind these lines
317
844569
2227
но теории, стоящие за каждой из прямой,
14:06
are dramatically different.
318
846796
2103
кардинально отличаются друг от друга.
14:08
Some people think about a dark energy
319
848899
2543
Некоторые полагают, что тёмная энергия
14:11
that changes with time,
320
851442
1458
изменяется во времени,
14:12
or whether the properties of the dark energy
321
852900
2288
и задаются вопросом, меняются ли её свойства
14:15
are different depending on where you look on the sky.
322
855188
2756
в зависимости от точки наблюдения.
14:17
Others make differences and changes
323
857944
1823
Другие теории говорят об изменениях
14:19
to the physics at the sub-atomic level.
324
859767
3048
на уровне элементарных частиц.
14:22
Or, they look at large scales
325
862815
2790
Прочие рассматривают вопрос более масштабно,
14:25
and change how gravity and general relativity work,
326
865605
3565
меняя представления о работе гравитации и теории общей относительности,
14:29
or they say our universe is just one of many,
327
869170
2791
или предполагают, что наша Вселенная не одинока
14:31
part of this mysterious multiverse,
328
871961
2598
и является частью загадочной Мультивселенной.
14:34
but all of these ideas, all of these theories,
329
874559
3161
Все эти идеи и теории,
14:37
amazing and admittedly some of them a little crazy,
330
877720
3499
удивительные и, признаться, иногда довольно безумные,
14:41
but all of them consistent with our 42 points.
331
881219
4027
согласуются с нашими 42 точками.
14:45
So how can we hope to make sense of this
332
885246
2182
Каким образом мы надеемся разобраться с этим
14:47
over the next decade?
333
887428
2272
в течение следующего десятилетия?
14:49
Well, imagine if I gave you a pair of dice,
334
889700
3230
Представьте, что я дал вам пару игральных кубиков
14:52
and I said you wanted to see whether those dice
335
892930
1999
и попросил выяснить,
14:54
were loaded or fair.
336
894929
1867
есть ли в них подвох.
14:56
One roll of the dice would tell you very little,
337
896796
2934
Один бросок кубиков даст очень мало информации,
14:59
but the more times you rolled them,
338
899730
1992
но чем больше раз вы их бросите,
15:01
the more data you collected,
339
901722
1922
тем больше данных соберёте,
15:03
the more confident you would become,
340
903644
2172
тем увереннее вы будете в результате —
15:05
not just whether they're loaded or fair,
341
905816
2603
не только о самом факте мошенничества,
15:08
but by how much, and in what way.
342
908419
3898
но его масштабе и методе.
15:12
It took three years to find just 42 supernovae
343
912317
3802
На поиск 42 сверхновых понадобилось 3 года,
15:16
because the telescopes that we built
344
916119
3047
потому что созданные нами телескопы
15:19
could only survey a small part of the sky.
345
919166
3693
могли охватить только небольшую часть неба.
15:22
With the LSST, we get a completely new view
346
922859
2665
С помощью LSST мы будем получать
15:25
of the skies above Chile every three nights.
347
925524
3622
совершенно новое изображение неба над Чили каждые 3 ночи.
15:29
In its first night of operation,
348
929146
2463
В первую же ночь его работы,
15:31
it will find 10 times the number of supernovae
349
931609
3150
мы обнаружим в 10 раз больше сверхновых,
15:34
used in the discovery of dark energy.
350
934759
3141
чем нам понадобилось для обнаружения тёмной энергии.
15:37
This will increase by 1,000
351
937900
1809
Это число увеличится в 1 000 раз
15:39
within the first four months:
352
939709
2493
за первые 4 месяца работы:
15:42
1.5 million supernovae by the end of its survey,
353
942202
4784
1,5 миллиона сверхновых к концу исследования —
15:46
each supernova a roll of the dice,
354
946986
3185
каждая сверхновая как бросок игральных костей,
15:50
each supernova testing which theories of dark energy
355
950171
3442
каждая сверхновая как проверка состоятельности
15:53
are consistent, and which ones are not.
356
953613
4128
имеющихся теорий тёмной энергии.
15:57
And so, by combining these supernova data
357
957741
3803
Комбинируя данные о сверхновых
16:01
with other measures of cosmology,
358
961544
2276
с другими величинами в космологии,
16:03
we'll progressively rule out the different ideas
359
963820
2890
мы будем рассматривать идеи и теории о тёмной энергии
16:06
and theories of dark energy
360
966710
1976
одну за другой,
16:08
until hopefully at the end of this survey around 2030,
361
968686
7142
пока, надеюсь, к концу исследования, примерно к 2030 году,
16:15
we would expect to hopefully see
362
975828
2614
мы не увидим, как вырисовывается
16:18
a theory for our universe,
363
978442
2142
теория нашей Вселенной,
16:20
a fundamental theory for the physics of our universe,
364
980584
2539
фундаментальная теория,
16:23
to gradually emerge.
365
983123
2757
объясняющая физику нашей Вселенной.
16:26
Now, in many ways, the questions that I posed
366
986950
2392
Вопросы, о которых я говорил, —
16:29
are in reality the simplest of questions.
367
989342
4361
на самом деле, одни из самых простых.
16:33
We may not know the answers,
368
993703
1754
Мы можем не знать ответов на них,
16:35
but we at least know how to ask the questions.
369
995457
3852
но, по крайней мере, мы знаем, как эти вопросы задавать.
16:39
But if looking through tens of thousands of galaxies
370
999309
3118
Но если наблюдение за десятками тысяч галактик
16:42
revealed 42 supernovae that turned
371
1002427
2938
позволило обнаружить 42 сверхновых
16:45
our understanding of the universe on its head,
372
1005365
3479
и перевернуло наше понимание Вселенной с ног на голову,
16:48
when we're working with billions of galaxies,
373
1008844
2914
что будет, когда мы начнём наблюдать за миллиардами галактик?
16:51
how many more times are we going to find
374
1011758
1777
Сколько ещё раз мы столкнёмся с тем,
16:53
42 points that don't quite match what we expect?
375
1013535
5648
что 42 точки не совсем отвечают нашим ожиданиям,
16:59
Like the planet found by Herschel
376
1019183
2757
как обнаруженная Гершелем планета
17:01
or dark energy
377
1021940
2417
или тёмная энергия,
17:04
or quantum mechanics or general relativity,
378
1024357
3843
или квантовая механика и общая относительность —
17:08
all ideas that came because the data
379
1028200
2344
все идеи, возникшие из-за того,
17:10
didn't quite match what we expected.
380
1030544
3455
что полученные данные не совпадали с ожиданиями.
17:13
What's so exciting about the next decade of data
381
1033999
3261
Следующее десятилетие данных в астрономии
17:17
in astronomy is,
382
1037260
1670
будет завхватывающим,
17:18
we don't even know how many answers
383
1038930
2211
потому что мы даже не знаем,
17:21
are out there waiting,
384
1041141
1800
сколько ответов нас ждёт, —
17:22
answers about our origins and our evolution.
385
1042941
3881
ответов о нашем происхождении и эволюции.
17:26
How many answers are out there
386
1046822
1095
Сколько нас ждёт ответов,
17:27
that we don't even know the questions
387
1047917
3294
вопросов для которых
17:31
that we want to ask?
388
1051211
2011
мы ещё даже не придумали?
17:33
Thank you.
389
1053222
1947
Спасибо.
17:35
(Applause)
390
1055169
3702
(Аплодисменты)
Об этом сайте

Этот сайт познакомит вас с видеороликами YouTube, полезными для изучения английского языка. Вы увидите уроки английского языка, преподаваемые высококлассными учителями со всего мира. Дважды щелкните по английским субтитрам, отображаемым на каждой странице видео, чтобы воспроизвести видео оттуда. Субтитры прокручиваются синхронно с воспроизведением видео. Если у вас есть какие-либо комментарии или пожелания, пожалуйста, свяжитесь с нами, используя эту контактную форму.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7