The sound the universe makes | Janna Levin

Жанна Левин: Звук, который издает Вселенная

196,796 views

2011-03-15 ・ TED


New videos

The sound the universe makes | Janna Levin

Жанна Левин: Звук, который издает Вселенная

196,796 views ・ 2011-03-15

TED


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

Переводчик: Katerina Verman Редактор: Lev Kantor
00:15
I want to ask you all to consider for a second
0
15260
3000
Я хочу, чтобы вы задумались на секунду
00:18
the very simple fact
1
18260
2000
о том,
00:20
that, by far,
2
20260
2000
что почти все
00:22
most of what we know about the universe
3
22260
2000
наши знания о Вселенной
00:24
comes to us from light.
4
24260
2000
получены благодаря свету.
00:26
We can stand on the Earth and look up at the night sky
5
26260
3000
Мы стоим на Земле и невооруженным глазом
00:29
and see stars with our bare eyes.
6
29260
3000
видим в ночном небе звезды.
00:32
The Sun burns our peripheral vision.
7
32260
2000
Яркое Солнце может обжечь сетчатку глаза,
00:34
We see light reflected off the Moon.
8
34260
3000
но этот же свет мы видим в отражении Луны.
00:37
And in the time since Galileo pointed that rudimentary telescope
9
37260
4000
Со времен Галилея, наблюдавшего небесные тела
00:41
at the celestial bodies,
10
41260
3000
в свой примитивный телескоп,
00:44
the known universe has come to us through light,
11
44260
3000
мы созерцаем вселенную благодаря свету, проходящему
00:47
across vast eras in cosmic history.
12
47260
3000
через безбрежные века космической истории.
00:50
And with all of our modern telescopes,
13
50260
3000
С помощью современных телескопов
00:53
we've been able to collect
14
53260
2000
мы смогли собрать
00:55
this stunning silent movie of the universe --
15
55260
3000
потрясающий немой фильм о Вселенной,
00:58
these series of snapshots
16
58260
3000
охватывающий всю нашу историю
01:01
that go all the way back to the Big Bang.
17
61260
3000
вплоть до Большого взрыва.
01:04
And yet, the universe is not a silent movie
18
64260
3000
Однако кино это вовсе не лишено звука,
01:07
because the universe isn't silent.
19
67260
2000
потому как Вселенная не беззвучна.
01:09
I'd like to convince you
20
69260
2000
Я хочу доказать вам,
01:11
that the universe has a soundtrack
21
71260
2000
что у Вселенной есть своя звуковая дорожка,
01:13
and that soundtrack is played on space itself,
22
73260
4000
и она «воспроизводится» самим космосом,
01:17
because space can wobble like a drum.
23
77260
3000
ведь космическое пространство вибрирует как барабан.
01:20
It can ring out a kind of recording
24
80260
3000
В нем разносятся своеобразные звуки,
01:23
throughout the universe
25
83260
2000
сопровождающие самые яркие события
01:25
of some of the most dramatic events as they unfold.
26
85260
3000
по мере того, как они происходят.
01:28
Now we'd like to be able to add
27
88260
3000
Сегодня мы хотели бы дополнить
01:31
to a kind of glorious visual composition
28
91260
3000
роскошный визуальный образ вселенной,
01:34
that we have of the universe --
29
94260
2000
имеющийся у нас,
01:36
a sonic composition.
30
96260
2000
еще и саундтреком.
01:38
And while we've never heard the sounds from space,
31
98260
4000
До сих пор мы никогда не слышали звуков из космоса,
01:42
we really should, in the next few years,
32
102260
3000
но в ближайшее время нам стоит
01:45
start to turn up the volume on what's going on out there.
33
105260
2000
внимательно прислушаться к тому, что там происходит.
01:47
So in this ambition
34
107260
2000
Итак, с целью
01:49
to capture songs from the universe,
35
109260
3000
записать «песню» Вселенной,
01:52
we turn our focus
36
112260
2000
мы сосредоточились
01:54
to black holes and the promise they have,
37
114260
2000
на черных дырах как самых многообещающих объектах,
01:56
because black holes can bang on space-time
38
116260
3000
ведь они «бьют» в пространство-время
01:59
like mallets on a drum
39
119260
2000
как в колокол,
02:01
and have a very characteristic song,
40
121260
2000
и дают характерный звук.
02:03
which I'd like to play for you -- some of our predictions
41
123260
3000
Сейчас вы услышите как, по нашему мнению,
02:06
for what that song will be like.
42
126260
2000
будет звучать эта песня.
02:08
Now black holes are dark against a dark sky.
43
128260
3000
Черные дыры теряются на фоне темного неба.
02:11
We can't see them directly.
44
131260
2000
Мы не можем видеть их непосредственно.
02:13
They're not brought to us with light, at least not directly.
45
133260
3000
Они не излучают свет, по крайней мере, напрямую.
02:16
We can see them indirectly,
46
136260
2000
Но мы можем наблюдать их косвенно,
02:18
because black holes wreak havoc on their environment.
47
138260
3000
потому что черные дыры создают вокруг себя хаос.
02:21
They destroy stars around them.
48
141260
2000
Они уничтожают окружающие их звезды,
02:23
They churn up debris in their surroundings.
49
143260
3000
вокруг них вращаются обломки породы.
02:26
But they won't come to us directly through light.
50
146260
2000
Но мы не видим их благодаря излучаемому свету.
02:28
We might one day see a shadow
51
148260
2000
Может быть, однажды мы увидим тень,
02:30
a black hole can cast on a very bright background,
52
150260
3000
которую черная дыра отбрасывает, оказываясь на ярком фоне,
02:33
but we haven't yet.
53
153260
2000
но пока такого мы не наблюдали.
02:35
And yet black holes may be heard
54
155260
2000
Тем не менее, черную дыру, пусть и невидимую,
02:37
even if they're not seen,
55
157260
2000
можно услышать,
02:39
and that's because they bang on space-time like a drum.
56
159260
4000
поскольку она «бьет» в пространство-время как в барабан.
02:43
Now we owe the idea that space can ring like a drum
57
163260
3000
Предположение о том, что космос подобен мембране барабана
02:46
to Albert Einstein -- to whom we owe so much.
58
166260
3000
принадлежит Альберту Эйнштейну, которому мы столь многим обязаны.
02:49
Einstein realized that if space were empty,
59
169260
2000
Эйнштейн заключил, что если бы пространство было пустым,
02:51
if the universe were empty,
60
171260
2000
если бы вселенная была пуста,
02:53
it would be like this picture,
61
173260
3000
она выглядела бы как на этом рисунке,
02:56
except for maybe without the helpful grid drawn on it.
62
176260
3000
за исключением, конечно, такой наглядной сетки.
02:59
But if we were freely falling through the space,
63
179260
3000
Если бы мы свободно падали через космос,
03:02
even without this helpful grid,
64
182260
2000
даже без удобной координатной сетки,
03:04
we might be able to paint it ourselves,
65
184260
2000
мысленно мы сами могли бы ее изобразить,
03:06
because we would notice that we traveled along straight lines,
66
186260
3000
так как заметили бы, что движемся по прямой,
03:09
undeflected straight paths
67
189260
2000
строго по прямой
03:11
through the universe.
68
191260
2000
через вселенную.
03:13
Einstein also realized --
69
193260
2000
Эйнштейн так же понял —
03:15
and this is the real meat of the matter --
70
195260
2000
и в этом самая суть —
03:17
that if you put energy or mass in the universe,
71
197260
3000
что если поместить во вселенную энергию или массу,
03:20
it would curve space,
72
200260
2000
это приведет к искривлению пространства,
03:22
and a freely falling object
73
202260
2000
и свободно падающий объект
03:24
would pass by, let's say, the Sun
74
204260
2000
будет огибать, к примеру, Солнце,
03:26
and it would be deflected
75
206260
2000
отклоняясь вдоль
03:28
along the natural curves in the space.
76
208260
2000
естественных кривых в космосе.
03:30
It was Einstein's great general theory of relativity.
77
210260
4000
Это была великая общая теория относительности Эйнштейна.
03:34
Now even light will be bent by those paths.
78
214260
3000
Даже свет искривляется по такой траектории.
03:37
And you can be bent so much
79
217260
2000
Отклонение может быть настолько сильным,
03:39
that you're caught in orbit around the Sun,
80
219260
2000
что объект просто попадет на орбиту, и будет вращаться вокруг Солнца
03:41
as the Earth is, or the Moon around the Earth.
81
221260
2000
как Земля, или как Луна — вокруг Земли.
03:43
These are the natural curves in space.
82
223260
3000
Это естественные искривления в пространстве.
03:46
What Einstein did not realize
83
226260
2000
А вот этого Эйнштейн не понял —
03:48
was that, if you took our Sun
84
228260
2000
если взять наше Солнце
03:50
and you crushed it down to six kilometers --
85
230260
3000
и сжать его до 6 километров в диаметре,
03:53
so you took a million times the mass of the Earth
86
233260
3000
то есть массу в 1 млн раз тяжелее Земли
03:56
and you crushed it to six kilometers across,
87
236260
3000
уместить в объекте диаметром в 6 км,
03:59
you would make a black hole,
88
239260
2000
то получится черная дыра,
04:01
an object so dense
89
241260
2000
настолько плотная, что прошедший
04:03
that if light veered too close, it would never escape --
90
243260
3000
слишком близко от нее свет никогда уже не вырвется.
04:06
a dark shadow against the universe.
91
246260
3000
Мрачная тень во вселенной.
04:09
It wasn't Einstein who realized this,
92
249260
2000
Эта идея принадлежит не Эйнштейну,
04:11
it was Karl Schwarzschild
93
251260
2000
а Карлу Шварцшильду,
04:13
who was a German Jew in World War I --
94
253260
2000
немецкому еврею, который во время I мировой войны,
04:15
joined the German army already an accomplished scientist,
95
255260
3000
уже будучи видным ученым, вступил в немецкую армию,
04:18
working on the Russian front.
96
258260
3000
и служил на Восточном фронте.
04:21
I like to imagine Schwarzschild in the war in the trenches
97
261260
3000
Я представляю себе Шварцшильда в траншее,
04:24
calculating ballistic trajectories for cannon fire,
98
264260
4000
рассчитывающего траектории пушечного огня,
04:28
and then, in between,
99
268260
2000
а затем, в свободную минутку,
04:30
calculating Einstein's equations --
100
270260
2000
проверяющего уравнения Эйнштейна —
04:32
as you do in the trenches.
101
272260
2000
чем еще скоротать досуг в окопе?
04:34
And he was reading Einstein's recently published
102
274260
2000
Он прочитал недавно опубликованную
04:36
general theory of relativity,
103
276260
2000
общую теорию относительности Эйнштейна,
04:38
and he was thrilled by this theory.
104
278260
2000
которая потрясла его.
04:40
And he quickly surmised
105
280260
2000
Карл быстро вывел
04:42
an exact mathematical solution
106
282260
2000
точное математическое решение
04:44
that described something very extraordinary:
107
284260
2000
и описал удивительное явление:
04:46
curves so strong
108
286260
2000
искривления настолько сильные,
04:48
that space would rain down into them,
109
288260
3000
что пространство буквально стекало бы в них,
04:51
space itself would curve like a waterfall
110
291260
2000
превращаясь в некое подобие водопада,
04:53
flowing down the throat of a hole.
111
293260
2000
скрывающегося в жерле черной дыры.
04:55
And even light could not escape this current.
112
295260
3000
И даже свет не может избежать этого «утекания».
04:58
Light would be dragged down the hole
113
298260
2000
Дыра бы поглотила свет,
05:00
as everything else would be,
114
300260
2000
как и все остальное,
05:02
and all that would be left would be a shadow.
115
302260
2000
оставив только лишь тень.
05:04
Now he wrote to Einstein,
116
304260
2000
Итак, он написал Эйнштейну:
05:06
and he said, "As you will see,
117
306260
2000
«Как видите,
05:08
the war has been kind to me enough.
118
308260
3000
я не так уж и пострадал от войны,
05:11
Despite the heavy gunfire,
119
311260
3000
ведь даже в пылу сражений
05:14
I've been able to get away from it all
120
314260
2000
мне удается отключиться от всего вокруг,
05:16
and walk through the land of your ideas."
121
316260
3000
и мысленно углубиться в ваши идеи».
05:19
And Einstein was very impressed with his exact solution,
122
319260
3000
Эйнштейн был очень впечатлен его точным решением,
05:22
and I should hope also the dedication of the scientist.
123
322260
3000
а также, я надеюсь, и степенью преданности науке.
05:25
This is the hardworking scientist under harsh conditions.
124
325260
3000
Он, действительно, оставался трудоголиком даже в самых суровых условиях.
05:28
And he took Schwarzschild's idea
125
328260
2000
Эйнштейн представил идею Шварцшильда
05:30
to the Prussian Academy of Sciences the next week.
126
330260
3000
Прусской Академии Наук уже через неделю.
05:33
But Einstein always thought black holes were a mathematical oddity.
127
333260
3000
Однако он всегда считал черные дыры просто математическим курьезом.
05:36
He did not believe they existed in nature.
128
336260
3000
Эйнштейн не верил, что они существуют в реальности.
05:39
He thought nature would protect us from their formation.
129
339260
3000
Он считал, что природа должна сама защитить нас от их появления.
05:42
It was decades
130
342260
2000
Прошли десятилетия,
05:44
before the term "black hole" was coined
131
344260
2000
прежде чем был изобретен термин «черная дыра»,
05:46
and people realized
132
346260
2000
и люди осознали,
05:48
that black holes are real astrophysical objects --
133
348260
2000
что они являются реальными астрофизическими объектами —
05:50
in fact they're the death state
134
350260
2000
фактически, это очень массивные звезды
05:52
of very massive stars
135
352260
2000
в посмертном состоянии,
05:54
that collapse catastrophically
136
354260
2000
катастрофическим образом
05:56
at the end of their lifetime.
137
356260
2000
разрушившиеся в конце своего жизненного цикла.
05:58
Now our Sun will not collapse to a black hole.
138
358260
2000
Наше Солнце не превратится в черную дыру.
06:00
It's actually not massive enough.
139
360260
2000
Его массы недостаточно для этого.
06:02
But if we did a little thought experiment --
140
362260
2000
Но мы проведем небольшой мысленный эксперимент, —
06:04
as Einstein was very fond of doing --
141
364260
2000
Энштейн их очень любил —
06:06
we could imagine
142
366260
2000
и представим себе, как Солнце
06:08
putting the Sun crushed down to six kilometers,
143
368260
3000
сжимается до 6 километров в диаметре,
06:11
and putting a tiny little Earth around it in orbit,
144
371260
3000
а вокруг него вращается крошечная Земля,
06:14
maybe 30 kilometers
145
374260
2000
примерно в 30 км
06:16
outside of the black-hole sun.
146
376260
3000
от черной дыры солнца.
06:19
And it would be self-illuminated,
147
379260
2000
Эта Земля — светится,
06:21
because now the Sun's gone, we have no other source of light --
148
381260
2000
Солнца ведь больше нет, как и другого источника света,
06:23
so let's make our little Earth self-illuminated.
149
383260
3000
поэтому сделаем нашу маленькую Землю самосветящейся.
06:26
And you would realize you could put the Earth in a happy orbit
150
386260
2000
Оказывается, мы можем поместить Землю на очень близкую орбиту,
06:28
even 30 km
151
388260
2000
всего в 30 км
06:30
outside of this crushed black hole.
152
390260
3000
от этой черной дыры.
06:33
This crushed black hole
153
393260
2000
По размеру она
06:35
actually would fit inside Manhattan, more or less.
154
395260
2000
не сильно превышает Манхэттен.
06:37
It might spill off into the Hudson a little bit
155
397260
2000
Возможно, она зацепила бы немного и Гудзон,
06:39
before it destroyed the Earth.
156
399260
2000
прежде чем разрушить Землю.
06:41
But basically that's what we're talking about.
157
401260
2000
Но масштаб примерно таков.
06:43
We're talking about an object that you could crush down
158
403260
2000
Мы говорим об объекте, который занял бы
06:45
to half the square area of Manhattan.
159
405260
2000
примерно 1/2 площади Манхэттена.
06:47
So we move this Earth very close --
160
407260
2000
Итак, поместив эту Землю совсем близко —
06:49
30 kilometers outside --
161
409260
2000
всего в 30 км —
06:51
and we notice it's perfectly fine orbiting around the black hole.
162
411260
3000
мы заметим, что она прекрасно вращается вокруг черной дыры.
06:54
There's a sort of myth
163
414260
2000
Это своего рода миф,
06:56
that black holes devour everything in the universe,
164
416260
2000
что черные дыры поглощают все без разбора —
06:58
but you actually have to get very close to fall in.
165
418260
3000
чтобы в нее попасть, надо подойти очень близко.
07:01
But what's very impressive is that, from our vantage point,
166
421260
3000
Но что поразительно — с нашей точки обзора
07:04
we can always see the Earth.
167
424260
2000
мы будем все время видеть Землю.
07:06
It cannot hide behind the black hole.
168
426260
2000
Она не может скрыться за черной дырой.
07:08
The light from the Earth, some of it falls in,
169
428260
2000
Часть света, который излучает Земля, поглощается дырой,
07:10
but some of it gets lensed around and brought back to us.
170
430260
3000
но часть его как бы огибает ее и возвращается обратно к нам.
07:13
So you can't hide anything behind a black hole.
171
433260
2000
Так, что за черной дырой ничего невозможно спрятать.
07:15
If this were Battlestar Galactica
172
435260
2000
Если вы вдруг попадете в сериал «Звездный Крейсер "Галактика"»,
07:17
and you're fighting the Cylons,
173
437260
2000
и будете сражаться с Сайлонами —
07:19
don't hide behind the black hole.
174
439260
2000
не прячьтесь за черной дырой.
07:21
They can see you.
175
441260
3000
Они увидят вас!
07:24
Now, our Sun will not collapse to a black hole --
176
444260
2000
Наше Солнце не превратится в черную дыру —
07:26
it's not massive enough --
177
446260
2000
для этого оно не достаточно массивное.
07:28
but there are tens of thousands of black holes in our galaxy.
178
448260
4000
Но в нашей галактике существуют десятки тысяч черных дыр.
07:32
And if one were to eclipse the Milky Way,
179
452260
3000
И если бы одна из них заслонила Млечный Путь,
07:35
this is what it would look like.
180
455260
2000
вот как это выглядело бы.
07:37
We would see a shadow of that black hole
181
457260
3000
Мы бы увидели тень черной дыры
07:40
against the hundred billion stars
182
460260
2000
на фоне сотен миллиардов звезд
07:42
in the Milky Way Galaxy and its luminous dust lanes.
183
462260
3000
и светящейся пыли.
07:45
And if we were to fall towards this black hole,
184
465260
3000
Если бы мы были на грани падения в эту черную дыру,
07:48
we would see all of that light lensed around it,
185
468260
3000
то увидели бы весь этот свет, огибающий ее,
07:51
and we could even start to cross into that shadow
186
471260
3000
и даже уже входя в эту тень,
07:54
and really not notice that anything dramatic had happened.
187
474260
3000
не замечали бы близкой катастрофы.
07:57
It would be bad if we tried to fire our rockets and get out of there
188
477260
3000
Уже бесполезно было бы запускать двигатели и пытаться выбраться,
08:00
because we couldn't,
189
480260
2000
потому что ничто, включая свет,
08:02
anymore than light can escape.
190
482260
2000
не может из нее сбежать.
08:04
But even though the black hole is dark from the outside,
191
484260
3000
Хотя черная дыра и выглядит таковой снаружи,
08:07
it's not dark on the inside,
192
487260
2000
внутри она не темная,
08:09
because all of the light from the galaxy can fall in behind us.
193
489260
3000
так как весь свет проваливается в нее вместе с нами.
08:12
And even though, due to a relativistic effect known as time dilation,
194
492260
4000
Согласно релятивистскому эффекту, известному как растяжение времени,
08:16
our clocks would seem to slow down
195
496260
3000
наши часы как будто замедлили бы свой ход
08:19
relative to galactic time,
196
499260
3000
относительно общегалактического времени,
08:22
it would look as though the evolution of the galaxy
197
502260
3000
но мы, напротив, увидели бы эволюцию галактики
08:25
had been sped up and shot at us,
198
505260
2000
в ускоренном режиме
08:27
right before we were crushed to death by the black hole.
199
507260
3000
за миг до гибели внутри черной дыры.
08:30
It would be like a near-death experience
200
510260
2000
Это было бы похоже на околосмертный опыт,
08:32
where you see the light at the end of the tunnel,
201
512260
2000
где вы видите свет в конце туннеля,
08:34
but it's a total death experience.
202
514260
2000
но только не «около», а абсолютно смертный.
08:36
(Laughter)
203
516260
2000
(Смех)
08:38
And there's no way of telling anybody
204
518260
2000
И уже никому не расскажешь
08:40
about the light at the end of the tunnel.
205
520260
2000
о свете в конце туннеля.
08:42
Now we've never seen a shadow like this of a black hole,
206
522260
3000
Ученые не смогли пока увидеть тень черной дыры,
08:45
but black holes can be heard,
207
525260
2000
зато мы можем ее услышать,
08:47
even if they're not seen.
208
527260
2000
пусть и невидимую.
08:49
Imagine now taking an astrophysically realistic situation --
209
529260
4000
Представим реальную астрофизическую ситуацию —
08:53
imagine two black holes that have lived a long life together.
210
533260
3000
две черные дыры, что прожили вместе долгую жизнь.
08:56
Maybe they started as stars
211
536260
2000
Возможно, сначала они были звездами,
08:58
and collapsed to two black holes --
212
538260
2000
а затем превратились в черные дыры.
09:00
each one 10 times the mass of the Sun.
213
540260
3000
Каждая из них тяжелее Солнца в 10 раз.
09:03
So now we're going to crush them down to 60 kilometers across.
214
543260
3000
Сожмем их до 60 км в диаметре.
09:06
They can be spinning
215
546260
2000
Они могут быстро вращаться:
09:08
hundreds of times a second.
216
548260
2000
сотни оборотов в секунду.
09:10
At the end of their lives,
217
550260
2000
В конце их жизненного цикла, они вращаются
09:12
they're going around each other very near the speed of light.
218
552260
3000
друг вокруг друга практически со скоростью света.
09:15
So they're crossing thousands of kilometers
219
555260
2000
Они покрывают тысячи км
09:17
in a fraction of a second,
220
557260
2000
в долю секунды,
09:19
and as they do so, they not only curve space,
221
559260
2000
и не только искривляют тем самым пространство,
09:21
but they leave behind in their wake
222
561260
2000
но и оставляют за собой след:
09:23
a ringing of space,
223
563260
2000
вызывают колебания,
09:25
an actual wave on space-time.
224
565260
2000
волновой след в пространстве-времени.
09:27
Space squeezes and stretches
225
567260
2000
Пространство сжимается и растягивается,
09:29
as it emanates out from these black holes
226
569260
2000
освобождаясь из этих черных дыр,
09:31
banging on the universe.
227
571260
2000
колеблющихся во вселенной.
09:33
And they travel out into the cosmos
228
573260
2000
И они путешествуют сквозь космос
09:35
at the speed of light.
229
575260
2000
со скоростью света.
09:37
This computer simulation
230
577260
2000
Эта компьютерная симуляция сделана
09:39
is due to a relativity group at NASA Goddard.
231
579260
3000
группой Годдарда в НАСА, изучающей теорию относительности.
09:42
It took almost 30 years for anyone in the world to crack this problem.
232
582260
3000
Почти 30 лет ученые мира бились над этой проблемой.
09:45
This was one of the groups.
233
585260
2000
Это была одна из групп.
09:47
It shows two black holes in orbit around each other,
234
587260
2000
Вы видите две черные дыры, вращающиеся друг вокруг друга —
09:49
again, with these helpfully painted curves.
235
589260
2000
и снова здесь наглядно изображены кривые.
09:51
And if you can see -- it's kind of faint --
236
591260
3000
Если вы видите — немножко бледно получилось —
09:54
but if you can see the red waves emanating out,
237
594260
3000
они испускают красные волны,
09:57
those are the gravitational waves.
238
597260
2000
гравитационные волны.
09:59
They're literally the sounds of space ringing,
239
599260
3000
Это и есть звуки вибрирующего пространства,
10:02
and they will travel out from these black holes at the speed of light
240
602260
2000
и они будут исходить из этих черных дыр со скоростью света,
10:04
as they ring down and coalesce
241
604260
3000
пока они затихают и сливаются
10:07
to one spinning, quiet black hole
242
607260
2000
в одну вращающуюся, тихую черную дыру —
10:09
at the end of the day.
243
609260
2000
таков исход.
10:11
If you were standing near enough,
244
611260
2000
Если бы вы стояли достаточно близко,
10:13
your ear would resonate
245
613260
2000
ваше ухо резонировало бы,
10:15
with the squeezing and stretching of space.
246
615260
2000
по мере сжатия и растяжения пространства.
10:17
You would literally hear the sound.
247
617260
2000
Вы бы на самом деле услышали звук.
10:19
Now of course, your head would be squeezed and stretched unhelpfully,
248
619260
4000
Конечно, и ваша голова сжималась бы и растягивалась,
10:23
so you might have trouble understanding what's going on.
249
623260
3000
поэтому вам было бы трудно понять, что происходит.
10:26
But I'd like to play for you
250
626260
2000
Но я хотела бы проиграть вам
10:28
the sound that we predict.
251
628260
2000
этот звук, как мы его предсказываем.
10:30
This is from my group --
252
630260
2000
Это работа моей группы,
10:32
a slightly less glamorous computer modeling.
253
632260
3000
так что графика здесь поскромнее.
10:35
Imagine a lighter black hole
254
635260
2000
Представьте легкую черную дыру,
10:37
falling into a very heavy black hole.
255
637260
2000
проваливающуюся в очень тяжелую.
10:39
The sound you're hearing
256
639260
2000
Звук, который вы слышите,
10:41
is the light black hole banging on space
257
641260
3000
издает легкая дыра, выгибая пространство,
10:44
each time it gets close.
258
644260
2000
приближаясь шаг за шагом к концу.
10:46
If it gets far away, it's a little too quiet.
259
646260
3000
Если она удаляется, звук становится тише.
10:49
But it comes in like a mallet,
260
649260
2000
Но она подобна молоточку,
10:51
and it literally cracks space,
261
651260
2000
«ударяющему» в пространство,
10:53
wobbling it like a drum.
262
653260
2000
которое вибрирует, как мембрана.
10:55
And we can predict what the sound will be.
263
655260
3000
И мы можем предсказать, каким будет этот звук.
10:58
We know that, as it falls in,
264
658260
2000
Мы знаем, что по мере поглощения дыры,
11:00
it gets faster and it gets louder.
265
660260
2000
он становится все быстрее и громче.
11:02
And eventually,
266
662260
2000
В конце
11:04
we're going to hear the little guy just fall into the bigger guy.
267
664260
3000
мы услышим, как маленькая дыра просто проваливается в большую.
11:07
(Thumping)
268
667260
17000
(Шум)
11:24
Then it's gone.
269
684260
2000
Все, конец.
11:26
Now I've never heard it that loud -- it's actually more dramatic.
270
686260
2000
Я еще не слышала запись так громко — действительно, весьма впечатляет.
11:28
At home it sounds kind of anticlimactic.
271
688260
2000
Дома получается гораздо скромнее.
11:30
It's sort of like ding, ding, ding.
272
690260
2000
Просто тихие щелчки.
11:32
This is another sound from my group.
273
692260
4000
Это другой звук, созданный моей группой.
11:36
No, I'm not showing you any images,
274
696260
2000
Здесь я не показываю вам картинку,
11:38
because black holes don't leave behind
275
698260
2000
так как черные дыры не оставляют за собой
11:40
helpful trails of ink,
276
700260
2000
наглядных следов,
11:42
and space is not painted,
277
702260
2000
в космосе нет видимых кривых.
11:44
showing you the curves.
278
704260
2000
в космосе нет видимых кривых.
11:46
But if you were to float by in space on a space holiday
279
706260
2000
Если бы вы отправились в космический круиз,
11:48
and you heard this,
280
708260
2000
и услышали бы такой звук,
11:50
you want to get moving.
281
710260
2000
я бы рекомендовала поскорее улетать.
11:52
(Laughter)
282
712260
2000
(Смех)
11:54
Want to get away from the sound.
283
714260
2000
Подальше от этого звука.
11:56
Both black holes are moving.
284
716260
2000
Обе черные дыры двигаются.
11:58
Both black holes are getting closer together.
285
718260
3000
Они приближаются друг к другу.
12:01
In this case, they're both wobbling quite a lot.
286
721260
3000
В данном случае, они обе сильно колеблются.
12:04
And then they're going to merge.
287
724260
2000
И сейчас произойдет слияние.
12:06
(Thumping)
288
726260
8000
(Шум)
12:14
Now it's gone.
289
734260
2000
Все, конец.
12:16
Now that chirp is very characteristic of black holes merging --
290
736260
3000
Это «стрекотание» очень характерно для сливающихся черных дыр,
12:19
that it chirps up at the end.
291
739260
3000
это вот ускорение в конце.
12:22
Now that's our prediction
292
742260
2000
Мы предполагаем, что это
12:24
for what we'll see.
293
744260
2000
звучало бы именно так.
12:26
Luckily we're at this safe distance in Long Beach, California.
294
746260
2000
К счастью, мы сейчас на безопасном расстоянии, в Лонг-Бич в Калифорнии.
12:28
And surely, somewhere in the universe
295
748260
2000
Несомненно, где-то во вселенной
12:30
two black holes have merged.
296
750260
2000
сливаются две черных дыры.
12:32
And surely, the space around us
297
752260
2000
И без сомнений, пространство вокруг нас
12:34
is ringing
298
754260
2000
вибрирует, и эти колебания,
12:36
after traveling maybe a million light years, or a million years,
299
756260
3000
возможно, прошли миллионы световых лет, то есть миллион лет
12:39
at the speed of light to get to us.
300
759260
3000
двигались к нам со скоростью света.
12:42
But the sound is too quiet for any of us to ever hear.
301
762260
3000
Но звук слишком тихий, мы не можем его услышать.
12:45
There are very industrious experiments being built on Earth --
302
765260
3000
Есть сегодня очень сложный проект:
12:48
one called LIGO --
303
768260
2000
ЛИГО (Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) —
12:50
which will detect deviations
304
770260
2000
она отслеживает отклонения
12:52
in the squeezing and stretching of space
305
772260
3000
в колебаниях пространства,
12:55
at less than the fraction of a nucleus of an atom
306
775260
3000
мельчайшие — на величину ядра атома
12:58
over four kilometers.
307
778260
2000
на 4 километра.
13:00
It's a remarkably ambitious experiment,
308
780260
2000
Это крайне амбициозный эксперимент,
13:02
and it's going to be at advanced sensitivity
309
782260
2000
и в ближайшие несколько лет
13:04
within the next few years -- to pick this up.
310
784260
3000
он будет посвящен улавливанию таких волн.
13:07
There's also a mission proposed for space,
311
787260
2000
Планируется также одна космическая программа,
13:09
which hopefully will launch in the next ten years,
312
789260
2000
которая, надеюсь, будет запущена в ближайшие 10 лет:
13:11
called LISA.
313
791260
2000
ЛИКА (Лазерная интерферометрическая космическая антенна).
13:13
And LISA will be able to see super-massive black holes --
314
793260
3000
Она сможет увидеть супертяжелые черные дыры,
13:16
black holes millions or billions of times
315
796260
3000
в миллионы и миллиарды раз более массивные,
13:19
the mass of the Sun.
316
799260
2000
чем Солнце.
13:21
In this Hubble image, we see two galaxies.
317
801260
3000
На этом снимке с телескопа «Хаббл» мы видим две галактики.
13:24
They look like they're frozen in some embrace.
318
804260
3000
Они выглядят так, будто замерли в некоем «объятии»,
13:27
And each one probably harbors
319
807260
2000
и каждая из них, вероятно,
13:29
a super-massive black hole at its core.
320
809260
3000
содержит в своем ядре супертяжелую черную дыру.
13:32
But they're not frozen;
321
812260
2000
Но они не замерли.
13:34
they're actually merging.
322
814260
2000
На самом деле, они сливаются.
13:36
These two black holes are colliding,
323
816260
2000
Эти две черные дыры сталкиваются,
13:38
and they will merge over a billion-year time scale.
324
818260
3000
и продлится это более миллиарда лет.
13:41
It's beyond our human perception
325
821260
2000
Это за гранью нашего восприятия —
13:43
to pick up a song of that duration.
326
823260
3000
услышать песню такой длительности.
13:46
But LISA could see the final stages
327
826260
2000
Но ЛИКА может увидеть финал
13:48
of two super-massive black holes
328
828260
2000
слияния двух супертяжелых черных дыр,
13:50
earlier in the universe's history,
329
830260
2000
начавшегося уже очень давно:
13:52
the last 15 minutes before they fall together.
330
832260
3000
последние 15 минут этого действия.
13:55
And it's not just black holes,
331
835260
2000
Мы говорим не только о черных дырах,
13:57
but it's also any big disturbance in the universe --
332
837260
3000
но и о любых серьезных передрягах во вселенной,
14:00
and the biggest of them all is the Big Bang.
333
840260
2000
и самая главная из них — Большой взрыв.
14:02
When that expression was coined, it was derisive --
334
842260
3000
Когда это выражение придумали, оно было ироничным —
14:05
like, "Oh, who would believe in a Big Bang?"
335
845260
2000
«мол, кто же поверит в Большой взрыв?»
14:07
But now it actually might be more technically accurate
336
847260
2000
Сейчас мы понимаем — это весьма точный термин,
14:09
because it might bang.
337
849260
2000
так как это действительно был взрыв.
14:11
It might make a sound.
338
851260
2000
Он сопровождался звуком.
14:13
This animation from my friends at Proton Studios
339
853260
3000
Это анимация от моего друга из Proton Studios
14:16
shows looking at the Big Bang from the outside.
340
856260
2000
показывает Большой Взрыв извне.
14:18
We don't ever want to do that actually. We want to be inside the universe
341
858260
3000
Любой наблюдатель хотел бы находиться в этот момент внутри,
14:21
because there's no such thing as standing outside the universe.
342
861260
3000
ведь быть за пределами вселенной невозможно.
14:24
So imagine you're inside the Big Bang.
343
864260
2000
Представьте, что вы внутри Большого взрыва.
14:26
It's everywhere, it's all around you,
344
866260
2000
Он повсюду, вокруг вас,
14:28
and the space is wobbling chaotically.
345
868260
2000
и пространство хаотически вибрирует.
14:30
Fourteen billion years pass
346
870260
2000
Прошло уже 14 миллиардов лет,
14:32
and this song is still ringing all around us.
347
872260
3000
а эта песня до сих пор звучит вокруг нас.
14:35
Galaxies form,
348
875260
2000
Рождаются галактики,
14:37
and generations of stars form in those galaxies,
349
877260
2000
а в них — поколения звездных форм.
14:39
and around one star,
350
879260
2000
И вокруг одной звезды,
14:41
at least one star,
351
881260
2000
как минимум одной,
14:43
is a habitable planet.
352
883260
2000
есть обитаемая планета.
14:45
And here we are frantically building these experiments,
353
885260
3000
И здесь мы упорно проводим эти эксперименты,
14:48
doing these calculations, writing these computer codes.
354
888260
2000
делаем расчеты, пишем программы.
14:50
Imagine a billion years ago,
355
890260
3000
Представьте — миллиард лет назад
14:53
two black holes collided.
356
893260
2000
столкнулись две черных дыры.
14:55
That song has been ringing through space
357
895260
2000
Все это время, их песня звучит
14:57
for all that time.
358
897260
2000
в космосе.
14:59
We weren't even here.
359
899260
2000
Мы еще даже не появились на свет.
15:01
It gets closer and closer --
360
901260
2000
Звук приближается, ближе и ближе —
15:03
40,000 years ago, we're still doing cave paintings.
361
903260
2000
40 тыс. лет назад, мы все еще делаем наскальные рисунки.
15:05
It's like hurry, build your instruments.
362
905260
2000
«Скорее! Стройте свои инструменты!».
15:07
It's getting closer and closer, and in 20 ...
363
907260
3000
Он ближе и ближе, и в 20NN году
15:10
whatever year it will be
364
910260
2000
это случится —
15:12
when our detectors are finally at advanced sensitivity --
365
912260
2000
наши приборы, наконец, станут достаточно чувствительными,
15:14
we'll build them, we'll turn on the machines
366
914260
2000
мы достроим их, мы запустим свои машины,
15:16
and, bang, we'll catch it -- the first song from space.
367
916260
3000
и бах! Мы поймаем ее — первую песню из космоса.
15:19
If it was the Big Bang we were going to pick up,
368
919260
2000
Если бы мы собирались «услышать» Большой взрыв,
15:21
it would sound like this.
369
921260
2000
он бы прозвучал вот так.
15:23
(Static) It's a terrible sound.
370
923260
3000
(Помехи). Это ужасный звук.
15:26
It's literally the definition of noise.
371
926260
2000
Шум в чистом виде.
15:28
It's white noise; it's such a chaotic ringing.
372
928260
2000
Это белый шум, просто хаотичные звуки.
15:30
But it's around us everywhere, presumably,
373
930260
3000
Но он, вероятно, повсюду окружает нас,
15:33
if it hasn't been wiped out
374
933260
2000
если его не заглушили
15:35
by some other process in the universe.
375
935260
2000
какие-то другие процессы во вселенной.
15:37
And if we pick it up, it will be music to our ears
376
937260
3000
И если мы уловим его, он будет для нас самой приятной музыкой,
15:40
because it will be the quiet echo
377
940260
2000
ведь это тихое эхо
15:42
of that moment of our creation,
378
942260
2000
момента нашего сотворения,
15:44
of our observable universe.
379
944260
2000
рождения наблюдаемой Вселенной.
15:46
So within the next few years,
380
946260
2000
В течение следующих нескольких лет
15:48
we'll be able to turn up the soundtrack a little bit,
381
948260
3000
мы сможем немного прибавить громкости,
15:51
render the universe in audio.
382
951260
3000
и услышим вселенную в звуке.
15:54
But if we detect those earliest moments,
383
954260
3000
Но если мы уловим эхо тех ранних событий,
15:57
it'll bring us that much closer
384
957260
2000
это приведет нас намного ближе
15:59
to an understanding of the Big Bang,
385
959260
2000
к пониманию Большого взрыва,
16:01
which brings us that much closer
386
961260
3000
а это уже позволит нам
16:04
to asking some of the hardest, most elusive, questions.
387
964260
3000
задать некоторые из самых сложных, неуловимых вопросов.
16:07
If we run the movie of our universe backwards,
388
967260
3000
Прокрутив фильм о нашей вселенной задом наперед,
16:10
we know that there was a Big Bang in our past,
389
970260
3000
мы узнаем, что в прошлом там был Большой Взрыв,
16:13
and we might even hear the cacophonous sound of it,
390
973260
4000
и возможно мы даже услышим его какофонию,
16:17
but was our Big Bang the only Big Bang?
391
977260
2000
но был ли этот взрыв единственным?
16:19
I mean we have to ask, has it happened before?
392
979260
3000
Я имею в виду — не происходил ли он и до этого?
16:22
Will it happen again?
393
982260
2000
Не повторится ли он?
16:24
I mean, in the spirit of rising to TED's challenge
394
984260
3000
В духе TED, призывающего нас
16:27
to reignite wonder,
395
987260
2000
вернуть себе веру в чудеса,
16:29
we can ask questions, at least for this last minute,
396
989260
3000
мы можем сейчас задать вопросы,
16:32
that honestly might evade us forever.
397
992260
2000
которые всегда ускользали от нас.
16:34
But we have to ask:
398
994260
2000
Но мы должны спросить:
16:36
Is it possible that our universe
399
996260
2000
возможно ли, что наша Вселенная
16:38
is just a plume off of some greater history?
400
998260
3000
это всего лишь след какой-то более значимой истории?
16:41
Or, is it possible that we're just a branch off of a multiverse --
401
1001260
4000
Или — не являемся ли мы лишь одной из ветвей мультивселенной —
16:45
each branch with its own Big Bang in its past --
402
1005260
4000
у каждой из которых был свой Большой взрыв в прошлом?
16:49
maybe some of them with black holes playing drums,
403
1009260
2000
Может, с черными дырами и их «песнями»,
16:51
maybe some without --
404
1011260
2000
или без них,
16:53
maybe some with sentient life, and maybe some without --
405
1013260
3000
может с разумной жизнью, а возможно и без —
16:56
not in our past, not in our future,
406
1016260
2000
они не в нашем прошлом, не в нашем будущем,
16:58
but somehow fundamentally connected to us?
407
1018260
3000
но каким-то образом связаны с нами?
17:01
So we have to wonder, if there is a multiverse,
408
1021260
2000
Мы спросим — в такой мультивселенной,
17:03
in some other patch of that multiverse,
409
1023260
2000
в других ее ответвлениях,
17:05
are there creatures?
410
1025260
2000
есть ли там жизнь?
17:07
Here's my multiverse creatures.
411
1027260
2000
Вот мои собратья по мультивселенной.
17:09
Are there other creatures in the multiverse,
412
1029260
2000
Но есть ли там другие создания,
17:11
wondering about us
413
1031260
2000
которые задумываются о нас,
17:13
and wondering about their own origins?
414
1033260
3000
и о своем происхождении?
17:16
And if they are,
415
1036260
2000
И, если они есть,
17:18
I can imagine them as we are,
416
1038260
3000
я могу представить их,
17:21
calculating, writing computer code,
417
1041260
2000
ведущих расчеты, как и мы,
17:23
building instruments,
418
1043260
2000
строящих инструменты,
17:25
trying to detect that faintest sound
419
1045260
3000
пытающихся обнаружить тот слабый звук
17:28
of their origins
420
1048260
2000
момента их творения,
17:30
and wondering who else is out there.
421
1050260
2000
и думающих — кто еще есть там, кроме нас?
17:32
Thank you. Thank you.
422
1052260
3000
Спасибо вам. Спасибо.
17:35
(Applause)
423
1055260
2000
(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