How to take a picture of a black hole | Katie Bouman

3,352,900 views ・ 2017-04-28

TED


Pre spustenie videa dvakrát kliknite na anglické titulky nižšie.

Translator: Zuzana Šplhová Reviewer: Linda Magáthová
00:13
In the movie "Interstellar,"
0
13436
1860
Vo filme Interstellar sme videli pohľad zblízka
00:15
we get an up-close look at a supermassive black hole.
1
15320
3327
na supermasívnu čiernu dieru.
00:18
Set against a backdrop of bright gas,
2
18671
2143
Na pozadí jasného plynu
00:20
the black hole's massive gravitational pull
3
20838
2118
gravitačná sila čiernej diery ťahá svetlo a ohýba ho do tvaru kruhu.
00:22
bends light into a ring.
4
22980
1435
00:24
However, this isn't a real photograph,
5
24439
2109
Toto však nie je skutočná fotografia, ale výtvor počítačovej grafiky,
00:26
but a computer graphic rendering --
6
26572
1786
00:28
an artistic interpretation of what a black hole might look like.
7
28382
3390
umelecká interpretácia toho, ako by čierna diera mohla vyzerať.
00:32
A hundred years ago,
8
32401
1166
Pred sto rokmi Albert Einstein
00:33
Albert Einstein first published his theory of general relativity.
9
33591
3601
prvýkrát publikoval teóriu všeobecnej relativity.
00:37
In the years since then,
10
37216
1439
V nasledujúcich rokoch
00:38
scientists have provided a lot of evidence in support of it.
11
38679
2973
vedci poskytli mnoho dôkazov, ktoré túto teóriu podporovali.
00:41
But one thing predicted from this theory, black holes,
12
41676
3084
Jedna časť tejto teórie, čierne diery, však ešte stále nebola priamo pozorovaná.
00:44
still have not been directly observed.
13
44784
2350
00:47
Although we have some idea as to what a black hole might look like,
14
47158
3206
Hoci máme predstavu, ako by čierna diera mohla vyzerať,
00:50
we've never actually taken a picture of one before.
15
50388
2779
ešte nikdy sme ju neodfotili.
00:53
However, you might be surprised to know that that may soon change.
16
53191
4279
Možno vás to prekvapí, ale čoskoro sa to možno zmení.
00:57
We may be seeing our first picture of a black hole in the next couple years.
17
57494
4164
Prvú fotografiu čiernej diery možno uvidíme už o niekoľko rokov.
01:01
Getting this first picture will come down to an international team of scientists,
18
61682
3958
Či prvú fotografiu čiernej diery získame, závisí od tímu medzinárodných vedcov,
01:05
an Earth-sized telescope
19
65664
1567
teleskopu vo veľkosti Zeme
01:07
and an algorithm that puts together the final picture.
20
67255
2832
a algoritmu, ktorý konečnú fotografiu spojí dokopy.
01:10
Although I won't be able to show you a real picture of a black hole today,
21
70111
3528
Hoci vám dnes nemôžem ukázať skutočnú fotografiu čiernej diery,
01:13
I'd like to give you a brief glimpse into the effort involved
22
73663
2911
ukážem vám, ako sa snažíme prvú fotografiu získať.
01:16
in getting that first picture.
23
76598
1613
01:19
My name is Katie Bouman,
24
79477
1437
Volám sa Katie Bouman a som doktorandka na MIT.
01:20
and I'm a PhD student at MIT.
25
80938
2566
01:23
I do research in a computer science lab
26
83528
2027
Robím výskum v počítačovom laboratóriu,
01:25
that works on making computers see through images and video.
27
85579
3298
ktorý pracuje na tom, aby počítače vďaka obrázkom a videám videli.
01:28
But although I'm not an astronomer,
28
88901
2162
Hoci nie som astronómka, dnes by som vám chcela ukázať,
01:31
today I'd like to show you
29
91087
1285
01:32
how I've been able to contribute to this exciting project.
30
92396
2903
ako som prispela k tomuto úžasnému projektu.
01:35
If you go out past the bright city lights tonight,
31
95323
2831
Ak sa vyhnete jasným svetlám mesta,
01:38
you may just be lucky enough to see a stunning view
32
98178
2436
možno budete mať šťastie a naskytne sa vám pohľad
01:40
of the Milky Way Galaxy.
33
100638
1493
na galaxiu Mliečna cesta.
01:42
And if you could zoom past millions of stars,
34
102155
2462
Keď sa pozriete ďalej, za milióny hviezd,
01:44
26,000 light-years toward the heart of the spiraling Milky Way,
35
104641
3755
26-tisíc svetelných rokov k srdcu Mliečnej cesty,
01:48
we'd eventually reach a cluster of stars right at the center.
36
108420
3521
nakoniec prídete k zhluku hviezd priamo v jej strede.
01:51
Peering past all the galactic dust with infrared telescopes,
37
111965
3206
Astronómovia pomocou infračervených teleskopov
01:55
astronomers have watched these stars for over 16 years.
38
115195
3867
cez galaktický prach pozorujú tieto hviezdy už viac ako 16 rokov.
01:59
But it's what they don't see that is the most spectacular.
39
119086
3589
Najzaujímavejšie však je to, čo nevidia.
02:02
These stars seem to orbit an invisible object.
40
122699
3066
Zdá sa, že tieto hviezdy obiehajú okolo neviditeľného objektu.
02:05
By tracking the paths of these stars,
41
125789
2323
Keď astronómovia sledovali dráhu týchto hviezd, vyvodili,
02:08
astronomers have concluded
42
128136
1294
02:09
that the only thing small and heavy enough to cause this motion
43
129454
3129
že jediná vec, ktorá by bola dostatočne malá a ťažká, aby pohyb spôsobila,
02:12
is a supermassive black hole --
44
132607
1968
je supermasívna čierna diera –
02:14
an object so dense that it sucks up anything that ventures too close --
45
134599
4178
objekt taký hustý, že vtiahne všetko, čo sa k nej odváži priblížiť –
02:18
even light.
46
138801
1494
dokonca aj svetlo.
02:20
But what happens if we were to zoom in even further?
47
140319
3061
Čo sa však stane, ak ju priblížime ešte viac?
02:23
Is it possible to see something that, by definition, is impossible to see?
48
143404
4733
Je možné uvidieť niečo, čo je z jej podstaty nemožné vidieť?
02:28
Well, it turns out that if we were to zoom in at radio wavelengths,
49
148719
3244
Ukázalo sa, že ak si priblížime na rádiovlny,
02:31
we'd expect to see a ring of light
50
151987
1682
môžeme vidieť kruh svetla,
02:33
caused by the gravitational lensing of hot plasma
51
153693
2411
spôsobený gravitačným šošovkovaním horúcej plazmy,
02:36
zipping around the black hole.
52
156128
1829
ktorá je okolo čiernej diery.
02:37
In other words,
53
157981
1160
Inými slovami,
02:39
the black hole casts a shadow on this backdrop of bright material,
54
159165
3171
čierna diera vrhá tieň na toto pozadie svetlého materiálu
a vyhlbuje tým oblasť tmy.
02:42
carving out a sphere of darkness.
55
162360
1842
02:44
This bright ring reveals the black hole's event horizon,
56
164226
3339
Tento svetlý kruh odhaľuje horizont udalostí čiernej diery,
02:47
where the gravitational pull becomes so great
57
167589
2400
kde je gravitačná sila taká silná, že neunikne ani svetlo.
02:50
that not even light can escape.
58
170013
1626
02:51
Einstein's equations predict the size and shape of this ring,
59
171663
2859
Einsteinove rovnice predpovedajú veľkosť a tvar tohto kruhu,
02:54
so taking a picture of it wouldn't only be really cool,
60
174546
3208
takže ak by sme ho odfotili, nebolo by to len fakt super,
02:57
it would also help to verify that these equations hold
61
177778
2618
ale pomohlo by to overiť, že tie rovnice sú platné
03:00
in the extreme conditions around the black hole.
62
180420
2466
aj v extrémnych podmienkach okolo čiernej diery.
03:02
However, this black hole is so far away from us,
63
182910
2558
Lenže táto čierna diera je od nás tak ďaleko,
03:05
that from Earth, this ring appears incredibly small --
64
185492
3098
že zo Zeme ten kruh vyzerá veľmi malý –
03:08
the same size to us as an orange on the surface of the moon.
65
188614
3590
asi tak, ako by sme videli pomaranč na povrchu Mesiaca.
03:12
That makes taking a picture of it extremely difficult.
66
192758
2824
Preto je odfotenie čiernej diery nesmierne náročné.
03:16
Why is that?
67
196645
1302
Prečo?
03:18
Well, it all comes down to a simple equation.
68
198512
3188
Má to na svedomí jednoduchá rovnica.
03:21
Due to a phenomenon called diffraction,
69
201724
2416
Pre jav zvaný difrakcia existujú základné limity toho,
03:24
there are fundamental limits
70
204164
1355
03:25
to the smallest objects that we can possibly see.
71
205543
2670
aké najmenšie objekty môžeme vidieť.
03:28
This governing equation says that in order to see smaller and smaller,
72
208789
3672
Táto hlavná rovnica hovorí, že čím menšie objekty chceme vidieť,
03:32
we need to make our telescope bigger and bigger.
73
212485
2587
tým musí byť teleskop väčší.
03:35
But even with the most powerful optical telescopes here on Earth,
74
215096
3069
Ale aj s najvýkonnejšími optickými teleskopmi na Zemi
sa nedokážeme priblížiť tak, aby sme mali potrebné rozlíšenie
03:38
we can't even get close to the resolution necessary
75
218189
2419
03:40
to image on the surface of the moon.
76
220632
2198
na odfotografovanie povrchu Mesiaca.
03:42
In fact, here I show one of the highest resolution images ever taken
77
222854
3617
Tu je fotografia Mesiaca s jedným z najväčších rozlíšení,
ktorú sme kedy zo Zeme odfotili.
03:46
of the moon from Earth.
78
226495
1397
03:47
It contains roughly 13,000 pixels,
79
227916
2557
Má asi 13-tisíc pixelov
03:50
and yet each pixel would contain over 1.5 million oranges.
80
230497
4050
a každý pixel by mohol obsahovať asi 1,5 milióna pomarančov.
03:55
So how big of a telescope do we need
81
235396
1972
Aký veľký teleskop teda potrebujeme,
03:57
in order to see an orange on the surface of the moon
82
237392
2765
aby sme videli pomaranč na povrchu Mesiaca
04:00
and, by extension, our black hole?
83
240181
2214
a následne aj našu čiernu dieru?
04:02
Well, it turns out that by crunching the numbers,
84
242419
2340
Keď sa pozrieme na čísla, dokážeme vypočítať,
04:04
you can easily calculate that we would need a telescope
85
244783
2610
že potrebujeme teleskop veľkosti celej Zeme.
04:07
the size of the entire Earth.
86
247417
1393
04:08
(Laughter)
87
248834
1024
(smiech)
04:09
If we could build this Earth-sized telescope,
88
249882
2119
Ak by sme mohli postaviť teleskop veľký ako Zem,
mohli by sme vidieť kruh svetla
04:12
we could just start to make out that distinctive ring of light
89
252025
2925
04:14
indicative of the black hole's event horizon.
90
254974
2183
znázorňujúci horizont udalostí čiernej diery.
Hoci taká fotografia by nemala všetky detaily,
04:17
Although this picture wouldn't contain all the detail we see
91
257181
2918
ktoré vidíme na počítačovej grafike,
04:20
in computer graphic renderings,
92
260123
1506
04:21
it would allow us to safely get our first glimpse
93
261653
2299
pomohlo by nám to zazrieť bezprostredné okolie čiernej diery.
04:23
of the immediate environment around a black hole.
94
263976
2487
04:26
However, as you can imagine,
95
266487
1613
Ako si však viete predstaviť,
04:28
building a single-dish telescope the size of the Earth is impossible.
96
268124
3624
postaviť rádiový teleskop veľkosti Zeme je nemožné.
04:31
But in the famous words of Mick Jagger,
97
271772
1887
Ale ako hovorí Mick Jagger:
04:33
"You can't always get what you want,
98
273683
1791
„Nemôžeš vždy mať, čo chceš,
04:35
but if you try sometimes, you just might find
99
275498
2187
ale ak sa posnažíš, možno zistíš, že si dostal, čo potrebuješ.“
04:37
you get what you need."
100
277709
1215
04:38
And by connecting telescopes from around the world,
101
278948
2464
Spojením teleskopov po celom svete
04:41
an international collaboration called the Event Horizon Telescope
102
281436
3538
medzinárodná spolupráca zvaná Teleskop horizontu udalostí
04:44
is creating a computational telescope the size of the Earth,
103
284998
3109
vytvára počítačový teleskop veľkosti Zeme,
04:48
capable of resolving structure
104
288131
1537
ktorý je schopný rozložiť štruktúru v mierke horizontu udalostí.
04:49
on the scale of a black hole's event horizon.
105
289692
2199
04:51
This network of telescopes is scheduled to take its very first picture
106
291915
3387
Táto sieť teleskopov plánuje odfotiť
svoju prvú fotografiu čiernej diery už budúci rok.
04:55
of a black hole next year.
107
295326
1815
04:57
Each telescope in the worldwide network works together.
108
297165
3338
Všetky teleskopy v tejto svetovej sieti pracujú spolu.
05:00
Linked through the precise timing of atomic clocks,
109
300527
2712
Sú spojené presným načasovaním atómových hodín
05:03
teams of researchers at each of the sites freeze light
110
303263
2657
a tím výskumníkov na každom mieste zastaví svetlo tým,
05:05
by collecting thousands of terabytes of data.
111
305944
2962
že zozbiera tisícky terabytov dát.
05:08
This data is then processed in a lab right here in Massachusetts.
112
308930
5017
Tieto dáta sa potom spracujú v laboratóriu tu v Massachusetts.
05:13
So how does this even work?
113
313971
1794
Ako to teda funguje?
05:15
Remember if we want to see the black hole in the center of our galaxy,
114
315789
3403
Pamätáte, že ak chceme vidieť čiernu dieru v strede našej galaxie,
potrebujete postaviť tento nemožne veľký teleskop o veľkosti Zeme?
05:19
we need to build this impossibly large Earth-sized telescope?
115
319216
2982
05:22
For just a second, let's pretend we could build
116
322222
2232
Na chvíľu si predstavme, že taký teleskop postaviť vieme.
05:24
a telescope the size of the Earth.
117
324478
1842
05:26
This would be a little bit like turning the Earth
118
326344
2455
Zem by sme tým premenili na obrovskú točiacu sa diskoguľu.
05:28
into a giant spinning disco ball.
119
328823
1747
05:30
Each individual mirror would collect light
120
330594
2200
Každé jedno zrkadlo by zbieralo svetlo,
05:32
that we could then combine together to make a picture.
121
332818
2597
ktoré by sme potom spojili a vytvorili fotografiu.
05:35
However, now let's say we remove most of those mirrors
122
335439
2661
Čo ak by sme väčšinu zrkadiel odstránili a ostalo by ich len zopár?
05:38
so only a few remained.
123
338124
1972
05:40
We could still try to combine this information together,
124
340120
2877
Mohli by sme sa pokúsiť dať tie informácie dokopy,
05:43
but now there are a lot of holes.
125
343021
1993
ale bolo by tam veľa dier.
05:45
These remaining mirrors represent the locations where we have telescopes.
126
345038
4373
Tieto zostávajúce zrkadlá predstavujú miesta, kde teleskopy máme.
05:49
This is an incredibly small number of measurements to make a picture from.
127
349435
4079
Z takého malého počtu merania je nemožné urobiť fotografiu.
05:53
But although we only collect light at a few telescope locations,
128
353538
3838
Lenže hoci zbierame svetlo len z niekoľkých miest,
05:57
as the Earth rotates, we get to see other new measurements.
129
357400
3423
ako sa Zem točí, získame ďalšie merania.
06:00
In other words, as the disco ball spins, those mirrors change locations
130
360847
3819
Inými slovami, ako sa diskoguľa otáča, tieto zrkadlá menia svoje miesta
06:04
and we get to observe different parts of the image.
131
364690
2899
a môžeme pozorovať iné časti fotografie.
06:07
The imaging algorithms we develop fill in the missing gaps of the disco ball
132
367613
4018
Vyvinuli sme algoritmus, ktorý zapĺňa chýbajúce medzery na diskoguli
06:11
in order to reconstruct the underlying black hole image.
133
371655
3033
a rekonštruuje skrytú fotografiu čiernej diery.
06:14
If we had telescopes located everywhere on the globe --
134
374712
2636
Ak by sme mali teleskopy umiestnené po celej Zemi,
06:17
in other words, the entire disco ball --
135
377372
1941
inými slovami, po celej diskoguli, bolo by to jednoduché.
06:19
this would be trivial.
136
379337
1284
06:20
However, we only see a few samples, and for that reason,
137
380645
3322
My však vidíme len pár vzoriek,
a preto existuje nekonečné množstvo možných fotografií,
06:23
there are an infinite number of possible images
138
383991
2388
06:26
that are perfectly consistent with our telescope measurements.
139
386403
2964
ktoré dokonale zodpovedajú našim meraniam teleskopu.
06:29
However, not all images are created equal.
140
389391
3016
Nie všetky fotky sú si rovné.
06:32
Some of those images look more like what we think of as images than others.
141
392849
4458
Niektoré fotky vyzerajú viac ako fotky, než iné.
06:37
And so, my role in helping to take the first image of a black hole
142
397331
3222
Mojou úlohou na ceste k prvej fotografii čiernej diery
06:40
is to design algorithms that find the most reasonable image
143
400577
2932
je navrhnúť algoritmy, ktoré nájdu najlepšiu fotku,
06:43
that also fits the telescope measurements.
144
403533
2222
ktorá zároveň zapadá do meraní teleskopov.
06:46
Just as a forensic sketch artist uses limited descriptions
145
406727
3942
Rovnako ako súdny kreslič, ktorý používa obmedzené opisy,
06:50
to piece together a picture using their knowledge of face structure,
146
410693
3514
aby vytvoril obrázok pomocou svojich znalostí štruktúry tváre,
06:54
the imaging algorithms I develop use our limited telescope data
147
414231
3315
algoritmus, ktorý vyvíjam, používa naše obmedzené dáta z teleskopov,
06:57
to guide us to a picture that also looks like stuff in our universe.
148
417570
4322
aby nás naviedol k obrázku, ktorý tiež vyzerá ako niečo vo vesmíre.
07:01
Using these algorithms, we're able to piece together pictures
149
421916
3651
Pomocou týchto algoritmov sa nám podarilo poskladať obrázky
07:05
from this sparse, noisy data.
150
425591
2180
z týchto riedkych a nejasných dát.
07:07
So here I show a sample reconstruction done using simulated data,
151
427795
4529
Tu vidíte vzorovú rekonštrukciu pomocou simulovaných dát,
07:12
when we pretend to point our telescopes
152
432348
1933
kde sa tvárime, že mierime naše teleskopy na čiernu dieru našej galaxie.
07:14
to the black hole in the center of our galaxy.
153
434305
2585
07:16
Although this is just a simulation, reconstruction such as this give us hope
154
436914
4455
Hoci to je len simulácia, takáto rekonštrukcia nám dáva nádej,
07:21
that we'll soon be able to reliably take the first image of a black hole
155
441393
3453
že čoskoro budeme spoľahlivo môcť urobiť prvú fotografiu čiernej diery
07:24
and from it, determine the size of its ring.
156
444870
2595
a potom určiť veľkosť jej kruhu.
07:28
Although I'd love to go on about all the details of this algorithm,
157
448118
3199
Hoci by som vám rada povedala o všetkých detailoch tohto algoritmu,
07:31
luckily for you, I don't have the time.
158
451341
2174
našťastie pre vás, nemám na to čas.
07:33
But I'd still like to give you a brief idea
159
453539
2001
Aj tak by som vám rada vysvetlila, ako určujeme, ako vesmír vyzerá
07:35
of how we define what our universe looks like,
160
455564
2302
07:37
and how we use this to reconstruct and verify our results.
161
457890
4466
a ako to používame na rekonštruovanie a overovanie našich výsledkov.
07:42
Since there are an infinite number of possible images
162
462380
2496
Keďže existuje nekonečné množstvo možných fotiek,
07:44
that perfectly explain our telescope measurements,
163
464900
2365
ktoré dokonale vysvetľujú naše merania teleskopmi,
07:47
we have to choose between them in some way.
164
467289
2605
musíme si medzi nimi nejako vybrať.
07:49
We do this by ranking the images
165
469918
1838
Robíme to tým, že obrázky hodnotíme
07:51
based upon how likely they are to be the black hole image,
166
471780
2834
podľa toho, ako veľmi je pravdepodobné, že vyzerajú ako čierna diera
07:54
and then choosing the one that's most likely.
167
474638
2482
a potom vyberieme ten, ktorý má najväčšiu pravdepodobnosť.
07:57
So what do I mean by this exactly?
168
477144
2195
Čo presne tým myslím?
07:59
Let's say we were trying to make a model
169
479862
1978
Povedzme, že sa snažíme spraviť model,
08:01
that told us how likely an image were to appear on Facebook.
170
481864
3183
ktorý by nám povedal, ako sa asi fotka bude zobrazovať na Facebooku.
08:05
We'd probably want the model to say
171
485071
1701
Asi by sme chceli, aby model povedal,
08:06
it's pretty unlikely that someone would post this noise image on the left,
172
486796
3557
že je nepravdepodobné, že by niekto zverejnil zrnitý obrázok naľavo
08:10
and pretty likely that someone would post a selfie
173
490377
2419
a pravdepodobné, že niekto by publikoval selfie ako tú napravo.
08:12
like this one on the right.
174
492820
1334
08:14
The image in the middle is blurry,
175
494178
1639
Obrázok v strede je rozmazaný
08:15
so even though it's more likely we'd see it on Facebook
176
495841
2639
a hoci je pravdepodobnejšie, že ho na Facebooku uvidíme
08:18
compared to the noise image,
177
498504
1360
v porovnaní s tým zrnitým,
08:19
it's probably less likely we'd see it compared to the selfie.
178
499888
2960
je to menej pravdepodobné v porovnaní so selfie.
08:22
But when it comes to images from the black hole,
179
502872
2290
Keď ide o fotky čiernej diery,
máme pred sebou skutočný rébus: nikdy predtým sme čiernu dieru nevideli.
08:25
we're posed with a real conundrum: we've never seen a black hole before.
180
505186
3502
08:28
In that case, what is a likely black hole image,
181
508712
2291
Ako asi bude fotka čiernej diery vyzerať
08:31
and what should we assume about the structure of black holes?
182
511027
2938
a čo sa môžeme domnievať o štruktúre čiernych dier?
08:33
We could try to use images from simulations we've done,
183
513989
2632
Mohli by sme použiť fotky zo simulácií, ktoré sme spravili,
08:36
like the image of the black hole from "Interstellar,"
184
516645
2530
ako obrázok čiernej diery z Interstellaru, ale mohlo by to spôsobiť vážne problémy.
08:39
but if we did this, it could cause some serious problems.
185
519199
2938
08:42
What would happen if Einstein's theories didn't hold?
186
522161
3380
Čo by sa stalo, ak by sa Einsteinove teórie nepotvrdili?
08:45
We'd still want to reconstruct an accurate picture of what was going on.
187
525565
3961
Stále by sme chceli zrekonštruovať presnú fotografiu toho, čo tam je.
08:49
If we bake Einstein's equations too much into our algorithms,
188
529550
3371
Ak Einsteinove rovnice do našich algoritmov zavedieme až príliš,
08:52
we'll just end up seeing what we expect to see.
189
532945
2755
nakoniec uvidíme niečo, čo aj očakávame.
08:55
In other words, we want to leave the option open
190
535724
2276
Inými slovami si chceme nechať otvorené možnosti,
lebo možno je v strede našej galaxie obrovský slon.
08:58
for there being a giant elephant at the center of our galaxy.
191
538024
2923
09:00
(Laughter)
192
540971
1057
(smiech)
09:02
Different types of images have very distinct features.
193
542052
2989
Rôzne druhy fotiek majú rôzne vlastnosti.
09:05
We can easily tell the difference between black hole simulation images
194
545065
3548
Vieme ľahko rozlíšiť medzi simulovanými fotkami čiernej diery
09:08
and images we take every day here on Earth.
195
548637
2276
a fotkami, ktoré snímame každý deň na Zemi.
09:10
We need a way to tell our algorithms what images look like
196
550937
3104
Potrebujeme spôsob, ako algoritmom povedať,
ako fotky vyzerajú bez toho, aby sme nevnútili istú vlastnosť fotky.
09:14
without imposing one type of image's features too much.
197
554065
3249
09:17
One way we can try to get around this
198
557865
1893
Jeden spôsob, ako to spraviť, je využiť vlastnosti rôznych fotiek
09:19
is by imposing the features of different kinds of images
199
559782
3062
09:22
and seeing how the type of image we assume affects our reconstructions.
200
562868
4130
a vidieť, ako ten typ fotky ovplyvňuje naše rekonštrukcie.
09:27
If all images' types produce a very similar-looking image,
201
567712
3491
Ak všetky druhy obrázkov vytvoria podobné obrázky,
budeme si môcť byť istejší,
09:31
then we can start to become more confident
202
571227
2057
09:33
that the image assumptions we're making are not biasing this picture that much.
203
573308
4173
že naše predstavy o fotke veľmi neovplyvňujú výslednú fotku.
09:37
This is a little bit like giving the same description
204
577505
2990
Je to podobné, ako by sme dali rovnaký opis
09:40
to three different sketch artists from all around the world.
205
580519
2996
trom rôznym kresličom z celého sveta.
09:43
If they all produce a very similar-looking face,
206
583539
2860
Ak všetci nakreslia podobnú tvár, potom si môžeme byť istejší,
09:46
then we can start to become confident
207
586423
1793
že do kresieb nevkladajú vlastné kultúrne vplyvy.
09:48
that they're not imposing their own cultural biases on the drawings.
208
588240
3616
09:51
One way we can try to impose different image features
209
591880
3315
Jeden spôsob, ako sa snažíme vložiť rôzne vlastnosti obrázka,
09:55
is by using pieces of existing images.
210
595219
2441
je použitím častí existujúcich obrázkov.
09:58
So we take a large collection of images,
211
598214
2160
Vezmeme si veľkú zbierku obrázkov
10:00
and we break them down into their little image patches.
212
600398
2718
a rozčleníme si ich na niekoľko malých políčok.
10:03
We then can treat each image patch a little bit like pieces of a puzzle.
213
603140
4285
Každé políčko potom berieme ako malý kúsok skladačky.
10:07
And we use commonly seen puzzle pieces to piece together an image
214
607449
4278
Potom použijeme spoločne videné kúsky skladačky a vytvoríme obrázok,
10:11
that also fits our telescope measurements.
215
611751
2452
ktorý zapadá aj do našich meraní teleskopmi.
10:15
Different types of images have very distinctive sets of puzzle pieces.
216
615040
3743
Rôzne druhy obrázkov majú osobitné série kúskov skladačky.
10:18
So what happens when we take the same data
217
618807
2806
Čo sa stane, keď vezmeme rovnaké údaje,
10:21
but we use different sets of puzzle pieces to reconstruct the image?
218
621637
4130
ale použijeme rôzne série kúskov skladačky na rekonštrukciu obrázka?
10:25
Let's first start with black hole image simulation puzzle pieces.
219
625791
4766
Začnime najskôr s kúskami skladačky simulácie čiernej diery.
10:30
OK, this looks reasonable.
220
630581
1591
Dobre, toto vyzerá obstojne.
10:32
This looks like what we expect a black hole to look like.
221
632196
2694
Takto očakávame, že čierna diera vyzerá.
10:34
But did we just get it
222
634914
1193
Získali sme tento obrázok preto,
10:36
because we just fed it little pieces of black hole simulation images?
223
636131
3314
lebo sme doň vložili malé kúsky obrázkovej simulácie čiernej diery?
10:39
Let's try another set of puzzle pieces
224
639469
1880
Skúsme ďalšie kúsky skladačky
10:41
from astronomical, non-black hole objects.
225
641373
2509
z astronomických objektov, nie z čiernych dier.
10:44
OK, we get a similar-looking image.
226
644914
2126
Dobre, získali sme podobný obrázok.
10:47
And then how about pieces from everyday images,
227
647064
2236
A čo kúsky každodenných fotiek,
10:49
like the images you take with your own personal camera?
228
649324
2785
ako napríklad tie, ktoré odfotíte svojím foťákom?
10:53
Great, we see the same image.
229
653312
2115
Super, je to rovnaký obrázok.
10:55
When we get the same image from all different sets of puzzle pieces,
230
655451
3366
Keď dostaneme rovnaký obrázok z rôznych kúskov skladačky,
10:58
then we can start to become more confident
231
658841
2046
vtedy si môžeme byť istejší, že naše predpoklady o fotografii
11:00
that the image assumptions we're making
232
660911
1966
11:02
aren't biasing the final image we get too much.
233
662901
2921
neovplyvňujú konečnú fotografiu príliš veľmi.
11:05
Another thing we can do is take the same set of puzzle pieces,
234
665846
3253
Ďalej môžeme zobrať rovnaké kúsky skladačky,
ako napríklad tie odvodené od každodenných obrázkov,
11:09
such as the ones derived from everyday images,
235
669123
2489
11:11
and use them to reconstruct many different kinds of source images.
236
671636
3600
a použiť ich na rekonštrukciu rôznych zdrojových obrázkov.
11:15
So in our simulations,
237
675260
1271
V našich simuláciách predstierame, že čierna diera
11:16
we pretend a black hole looks like astronomical non-black hole objects,
238
676555
3775
vyzerá ako astronomický objekt, ktorý nie je čierna diera,
11:20
as well as everyday images like the elephant in the center of our galaxy.
239
680354
3849
rovnako ako každodenné obrázky ako slon v strede našej galaxie.
11:24
When the results of our algorithms on the bottom look very similar
240
684227
3168
Keď výsledky našich algoritmov dole vyzerajú podobne,
11:27
to the simulation's truth image on top,
241
687419
2096
ako pravdivý obrázok našej simulácie hore,
11:29
then we can start to become more confident in our algorithms.
242
689539
3346
potom môžeme našim algoritmom viac veriť.
11:32
And I really want to emphasize here
243
692909
1867
Chcem tu skutočne zdôrazniť, že všetky tieto obrázky boli vytvorené
11:34
that all of these pictures were created
244
694800
1934
11:36
by piecing together little pieces of everyday photographs,
245
696758
2936
poskladaním malých kúskov každodenných fotografií,
11:39
like you'd take with your own personal camera.
246
699718
2215
aké by sme odfotili svojím foťákom.
11:41
So an image of a black hole we've never seen before
247
701957
3276
Takže obrázok čiernej diery, ktorý sme nikdy nevideli,
môže byť nakoniec vytvorený spojením obrázkov, ktoré vidíme stále,
11:45
may eventually be created by piecing together pictures we see all the time
248
705257
3943
11:49
of people, buildings, trees, cats and dogs.
249
709224
2745
obrázkov ľudí, budov, stromov, mačiek a psov.
11:51
Imaging ideas like this will make it possible for us
250
711993
2645
Vďaka takémuto snímaniu budeme môcť odfotiť prvú fotku čiernej diery.
11:54
to take our very first pictures of a black hole,
251
714662
2619
11:57
and hopefully, verify those famous theories
252
717305
2447
Dúfame, že budeme môcť aj potvrdiť slávne teórie,
11:59
on which scientists rely on a daily basis.
253
719776
2421
od ktorých vedci každodenne závisia.
12:02
But of course, getting imaging ideas like this working
254
722221
2608
Samozrejme, získať takéto fotografie by nebolo možné
12:04
would never have been possible without the amazing team of researchers
255
724853
3322
bez úžasného tímu vedcov, s ktorými mám to privilégium pracovať.
12:08
that I have the privilege to work with.
256
728199
1887
12:10
It still amazes me
257
730110
1163
Stále ma udivuje, že hoci som na tomto projekte
12:11
that although I began this project with no background in astrophysics,
258
731297
3351
začala pracovať bez vedomostí z astrofyziky,
12:14
what we have achieved through this unique collaboration
259
734672
2619
výsledkom našej jedinečnej spolupráce,
by mohlo vyústiť do úplne prvej fotografie čiernej diery.
12:17
could result in the very first images of a black hole.
260
737315
2759
12:20
But big projects like the Event Horizon Telescope
261
740098
2698
Veľké projekty ako Teleskop horizontu udalostí
12:22
are successful due to all the interdisciplinary expertise
262
742820
2814
sú úspešné vďaka interdisciplinárnym kvalifikáciám,
12:25
different people bring to the table.
263
745658
1790
ktoré rôzni ľudia do projektu prinášajú.
12:27
We're a melting pot of astronomers,
264
747472
1706
Sme zmesou astronómov, fyzikov, matematikov a inžinierov.
12:29
physicists, mathematicians and engineers.
265
749202
2232
12:31
This is what will make it soon possible
266
751458
2554
A toto umožní dosiahnuť niečo, čo sme považovali za nedosiahnuteľné.
12:34
to achieve something once thought impossible.
267
754036
2853
12:36
I'd like to encourage all of you to go out
268
756913
2256
Chcela by som vás všetkých podporiť v tom, aby ste pomohli posúvať hranice vedy.
12:39
and help push the boundaries of science,
269
759193
2096
12:41
even if it may at first seem as mysterious to you as a black hole.
270
761313
3901
Aj keď vám to najskôr môže pripadať tajomné ako čierna diera.
12:45
Thank you.
271
765238
1174
Ďakujem.
12:46
(Applause)
272
766436
2397
(potlesk)
O tomto webe

Táto stránka vám predstaví videá na YouTube, ktoré sú užitočné pri učení angličtiny. Uvidíte lekcie angličtiny, ktoré vedú špičkoví učitelia z celého sveta. Dvojitým kliknutím na anglické titulky zobrazené na stránke každého videa si môžete video odtiaľ prehrať. Titulky sa posúvajú synchronizovane s prehrávaním videa. Ak máte akékoľvek pripomienky alebo požiadavky, kontaktujte nás prostredníctvom tohto kontaktného formulára.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7