Gabriela González: How LIGO discovered gravitational waves (with English subtitles) | TED

Prevodilac: Tijana Mihajlović Lektor: Mirjana Čutura

A little over 100 years ago, in 1915,

Пре нешто више од 100 година, 1915. године,

Einstein published his theory of general relativity,

Ајнштајн је објавио своју општу теорију релативности,

which is sort of a strange name,

што је помало чудно име,

but it's a theory that explains gravity.

али је теорија која објашњава гравитацију.

It states that mass -- all matter, the planets -- attracts mass,

Она тврди да маса - сва материја, планете - привлачи масу

not because of an instantaneous force, as Newton claimed,

не због непосредне силе, како је тврдио Њутн,

but because all matter -- all of us, all the planets --

већ због тога што сва материја - сви ми, све планете -

wrinkles the flexible fabric of space-time.

прави наборе у флексибилној тканини простора-времена.

Space-time is this thing in which we live and that connects us all.

Простор-време је ствар у којој живимо и која нас све повезује.

It's like when we lie down on a mattress and distort its contour.

Попут онога је када легнемо на душек и изобличимо његове контуре.

The masses move -- again, not according to Newton's laws,

Масе се крећу - поново, не према Њутновим законима -

but because they see this space-time curvature

већ зато што виде ову укривљеност простора-времена

and follow the little curves,

и прате мале криве,

just like when our bedmate nestles up to us

као када се наш партнер ушушка поред нас

because of the mattress curvature.

због укривљења душека.

(Laughter)

(Смех)

A year later, in 1916,

Годину дана након тога, 1916. године,

Einstein derived from his theory

Ајнштајн је из своје теорије извео закључак

that gravitational waves existed,

да гравитациони таласи постоје,

and that these waves were produced when masses move,

а да настају када се масе крећу,

like, for example, when two stars revolve around one another

као, на пример, када две звезде круже једна око друге

и стварају наборе у простору-времену који односе енергију из система,

and create folds in space-time which carry energy from the system,

а звезде се крећу једна према другој.

and the stars move toward each other.

However, he also estimated

Међутим, такође је проценио

that these effects were so minute,

да су ови ефекти толико мајушни

that it would never be possible to measure them.

да никада неће бити могуће да се измере.

I'm going to tell you the story of how,

Испричаћу вам како смо,

with the work of hundreds of scientists working in many countries

уз рад стотине научника који су радили у многим земљама

over the course of many decades,

током много деценија,

just recently, in 2015,

тек скоро, 2015. године,

we discovered those gravitational waves for the first time.

по први пут открили ове гравитационе таласе.

It's a rather long story.

То је прилично дуга прича.

It started 1.3 billion years ago.

Почела је пре 1,3 милијарди година.

A long, long time ago,

Пре много, много времена,

in a galaxy far, far away --

у веома удаљеној галаксији -

(Laughter)

(Смех)

two black holes were revolving around one another --

две црне рупе су се окретале једна око друге -

"dancing the tango," I like to say.

„плешући танго“, како волим да кажем.

It started slowly,

Почело је споро,

but as they emitted gravitational waves,

али док су емитовале гравитационе таласе

they grew closer together, accelerating in speed,

постајале су све ближе, убрзавале се,

until, when they were revolving at almost the speed of light,

све док се, када су се окретале брзином сличној брзини светлости,

they fused into a single black hole

нису спојиле у једну црну рупу

that had 60 times the mass of the Sun,

која је имала масу 60 пута већу од масе нашег Сунца,

but compressed into the space of 360 kilometers.

али сабијену у простор од 360 километара.

That's the size of the state of Louisiana,

Толико је велика држава Луизијана,

where I live.

место у коме живим.

This incredible effect produced gravitational waves

Ова невероватна последица је произвела гравитационе таласе

that carried the news of this cosmic hug to the rest of the universe.

који су остатку универзума пренели вест о овом космичком загрљају.

It took us a long time to figure out the effects of these gravitational waves,

Било је потребно много времена

да разумемо ефекте ових гравитационих таласа

because the way we measure them is by looking for effects in distances.

јер их меримо тако што тражимо ефекте у раздаљинама.

We want to measure longitudes, distances.

Желимо да измеримо дужине, растојања.

When these gravitational waves passed by Earth,

Када су ови гравитациони таласи прошли поред Земље,

which was in 2015,

што се десило 2015. године,

they produced changes in all distances --

произвели су разлике у свим растојањима -

the distances between all of you, the distances between you and me,

растојањима између свих вас, растојањима између вас и мене,

our heights --

нашој висини -

every one of us stretched and shrank a tiny bit.

свако од нас понаособ се мало развукао и сакупио.

The prediction is that the effect is proportional to the distance.

Предвиђање је да је ефекат пропорционалан раздаљини.

But it's very small:

Међутим, веома је мали -

even for distances much greater than my slight height,

чак и по раздаљине много веће од моје незнатне висине,

the effect is infinitesimal.

ефекат је бескрајно мали.

For example, the distance between the Earth and the Sun

На пример, раздаљина између Земље и Сунца

changed by one atomic diameter.

променила се за један пречник атома.

How can that be measured?

Како се ово може измерити?

How could we measure it?

Како бисмо то могли да измеримо?

Fifty years ago,

Пре педесет година,

some visionary physicists at Caltech and MIT --

неки визионарски физичари на Калтеху и МИТ-у -

Kip Thorne, Ron Drever, Rai Weiss --

Кип Торн, Рон Дривер, Реј Вајс -

thought they could precisely measure distances

мислили су да могу да прецизно измере удаљености

using lasers that measured distances between mirrors

користећи ласере који мере растојања између огледала

kilometers apart.

која су била удаљена километрима.

It took many years, a lot of work and many scientists

Било је потребно много година, много рада и пуно научника

to develop the technology and develop the ideas.

да се развију технологија и идеје.

And 20 years later,

И, након 20 година,

almost 30 years ago,

скоро пре 30 година,

they started to build two gravitational wave detectors, two interferometers,

почели су да граде два детектора гравитационих таласа, два интерферометра,

in the United States.

у Сједињеним Државама.

Each one is four kilometers long;

Сваки је дуг четири километара;

one is in Livingston, Louisiana,

један је у Ливингстону у Луизијани,

in the middle of a beautiful forest,

усред прелепе шуме,

and the other is in Hanford, Washington,

а други је у Ханфорду у Вашингтону,

in the middle of the desert.

усред пустиње.

The interferometers have lasers

Интерферометри имају ласере

that travel from the center through four kilometers in-vacuum,

који путују из центра кроз четири километра вакуума,

are reflected in mirrors and then they return.

одбијају се у огледалима и затим се враћају.

We measure the difference in the distances

Меримо разлику у удаљености

between this arm and this arm.

између овог и овог крака.

These detectors are very, very, very sensitive;

Ови детектори су веома, веома осетљиви -

they're the most precise instruments in the world.

они су најпрецизнији инструменти на свету.

Why did we make two?

Зашто смо направили два?

It's because the signals that we want to measure come from space,

То је због тога што сигнали које желимо да измеримо долазе из свемира,

but the mirrors are moving all the time,

али се огледала померају стално,

so in order to distinguish the gravitational wave effects --

а да бисмо разликовали ефекте гравитационих таласа -

which are astrophysical effects and should show up on the two detectors --

који су астрофизички ефекти и треба да се појаве на два детектора -

we can distinguish them from the local effects,

можемо да их разликујемо од локалних ефеката,

which appear separately, either on one or the other.

који се јављају одвојено, на једном или на другом огледалу.

In September of 2015,

Септембра 2015. године

we were finishing installing the second-generation technology

завршавали смо постављање технологије друге генерације

in the detectors,

у детекторе

and we still weren't at the optimal sensitivity that we wanted --

и још увек нисмо достигли оптималну осетљивост коју смо желели -

we're still not, even now, two years later --

а још увек нисмо, чак ни сада, две године касније -

but we wanted to gather data.

али смо желели да прикупимо податке.

We didn't think we'd see anything,

Нисмо мислили да ћемо ишта видети,

but we were getting ready to start collecting a few months' worth of data.

али смо се спремали да започнемо прикупљање података од неколико месеци,

And then nature surprised us.

а онда нас је природа изненадила.

On September 14, 2015,

Четрнаестог септембра 2015. године

we saw, in both detectors,

уочили смо на оба детектора

a gravitational wave.

гравитациони талас.

In both detectors, we saw a signal

На оба детектора смо уочили сигнал

with cycles that increased in amplitude and frequency

у циклусима који се појачавао у амплитуди и учесталости,

and then go back down.

а затим се смањивао.

And they were the same in both detectors.

Био је исти на оба детектора.

They were gravitational waves.

Били су то гравитациони таласи.

And not only that -- in decoding this type of wave,

Не само то - приликом дешифровања ове врсте таласа,

we were able to deduce that they came from black holes

успели смо да закључимо да потичу од црних рупа

fusing together to make one,

које се спајају у једну

more than a billion years ago.

пре више од милијарду година,

And that was --

а то је било -

(Applause)

(Аплауз)

that was fantastic.

то је било фантастично.

At first, we couldn't believe it.

Нисмо могли да верујемо испрве.

We didn't imagine this would happen until much later;

Мислили смо да ће се ово десити много касније;

it was a surprise for all of us.

било је то изненађење за све нас.

It took us months to convince ourselves that it was true,

Били су потребни месеци да се убедимо да се ово стварно десило

because we didn't want to leave any room for error.

јер нисмо желели да оставимо простор за било какву грешку.

But it was true, and to clear up any doubt

Међутим, стварно се десило, а да бисмо отклонили сваку сумњу

that the detectors really could measure these things,

и утврдили да детектори заиста могу да измере овакве ствари,

in December of that same year,

децембра исте те године

we measured another gravitational wave,

измерили смо још један гравитациони талас,

smaller than the first one.

мањи него први.

The first gravitational wave produced a difference in the distance

Први гравитациони талас је произвео разлику у раздаљини

of four-thousandths of a proton

од четири хиљадитих делова протона

over four kilometers.

на дужини од четири километара.

Yes, the second detection was smaller,

Да, друго уочавање је било мање,

but still very convincing by our standards.

али ипак веома убедљиво према нашим стандардима.

Despite the fact that these are space-time waves and not sound waves,

Упркос чињеници да су ово таласи простора-времена, а не звучни,

we like to put them into loudspeakers and listen to them.

волимо да их пропустимо кроз звучнике и да их слушамо.

We call this "the music of the universe."

Ово зовемо „музика универзума“.

I'd like you to listen to the first two notes of that music.

Желим да чујете прве две ноте те музике.

(Цвркутави звук)

(Chirping sound)

(Цвркутави звук)

(Chirping sound)

The second, shorter sound was the last fraction of a second

Други, краћи звук био је последњи делић секунде

of the two black holes which,

две црне рупе које су,

in that fraction of a second, emitted vast amounts of energy --

у том делићу секунде емитовале огромне количине енергије -

so much energy, it was like three Suns converting into energy,

толико енергије, као да се три Сунца претварају у енергију

following that famous formula,

и прате познату формулу,

E = mc2.

E = mc2.

Remember that one?

Да ли је се сећате?

We love this music so much we actually dance to it.

Толико волимо ову музику да играмо уз њу.

I'm going to have you listen again.

Пустићу вам је поново да је одслушате.

(Chirping sound)

(Цвркутави звук)

(Цвркутави звук)

(Chirping sound)

It's the music of the universe!

То је музика универума!

(Applause)

(Аплауз)

People frequently ask me now:

Људи ме сада често питају:

"What can gravitational waves be used for?

„У које сврхе се могу користити гравитациони таласи?

And now that you've discovered them, what else is there left to do?"

И сада, када сте их открили, шта је још остало да се уради?“

What can gravitational waves be used for?

У које сврхе се могу користити гравитациони таласи?

When they asked Borges, "What is the purpose of poetry?"

Када су питали Борхеса: „Која је сврха поезије?“

he, in turn, answered,

он је одговорио:

"What's the purpose of dawn?

„Која је сврха свитања?

What's the purpose of caresses?

Која је сврха миловања?

What's the purpose of the smell of coffee?"

Која је сврха мириса кафе?“

He answered,

Одговорио је:

"The purpose of poetry is pleasure; it's for emotion, it's for living."

„Сврха поезије је задовољство због осећаја, због живота.“

And understanding the universe,

Разумевање универзума,

this human curiosity for knowing how everything works,

ова људска радозналост да се сазна како све функционише

is similar.

је сличнa.

Since time immemorial, humanity -- all of us, everyone, as kids --

Од древних времена, човечанство - сви ми, свако, као деца -

when we look up at the sky for the first time and see the stars,

када погледамо у небо први пут и видимо звезде,

we wonder,

запитамо се:

"What are stars?"

„Шта су звезде?“

That curiosity is what makes us human.

Та радозналост нас чини људима,

And that's what we do with science.

а то је оно што ми радимо са науком.

We like to say that gravitational waves now have a purpose,

Волимо да кажемо да гравитациони таласи сада имају сврху,

because we're opening up a new way to explore the universe.

јер откривамо нови начин за истраживање универзума.

Until now, we were able to see the light of the stars

До сада смо могли да видимо светлост звезда

via electromagnetic waves.

помоћу електромагнетних таласа.

Now we can listen to the sound of the universe,

Сада можемо да слушамо звук универзума,

even of things that don't emit light, like gravitational waves.

чак и ствари које не емитују светлост, као што су гравитациони таласи.

(Applause)

(Аплауз)

Thank you.

Хвала вам.

(Applause)

(Аплауз)

But are they useful?

Али, да ли су корисни?

Can't we derive any technology from gravitational waves?

Да ли можемо да изградимо технологију из гравитационих таласа?

Yes, probably.

Можемо, вероватно,

But it will probably take a lot of time.

али ће вероватно бити потребно много времена.

We've developed the technology to detect them,

Развили смо технологију да их уочимо,

but in terms of the waves themselves,

али што се тиче самих таласа,

maybe we'll discover 100 years from now that they are useful.

можда ћемо за 100 година открити да су корисни.

But it takes a lot of time to derive technology from science,

Међутим, потребно је много времена да се технологија изгради на основу науке,

and that's not why we do it.

а то није разлог због чега ми ово радимо.

All technology is derived from science,

Сва технологија је настала из науке,

but we practice science for the enjoyment.

али ми се бавимо науком због задовољства.

What's left to do?

Шта је остало да се уради?

A lot.

Пуно тога.

A lot; this is only the beginning.

Пуно тога; ово је тек почетак.

As we make the detectors more and more sensitive --

Док правимо све осетљивије детекторе -

and we have lots of work to do there --

а ту имамо пуно посла -

not only are we going to see more black holes

не само да ћемо наилазити на још црних рупа

and be able to catalog how many there are, where they are

и моћи да региструјемо колико их има, где су

and how big they are,

и колико су велике,

we'll also be able to see other objects.

већ ћемо моћи да видимо и друге ствари.

We'll see neutron stars fuse and turn into black holes.

Видећемо како се неутронске звезде спајају и претварају у црне рупе.

We'll see a black holes being born.

Видећемо настанак црних рупа.

We'll be able to see rotating stars in our galaxy

Моћи ћемо да видимо ротирајуће звезде у нашој галаксији

produce sinusoidal waves.

док производе синусне таласе.

We'll be able to see explosions of supernovas in our galaxy.

Моћи ћемо да видимо експлозије супернова у нашој галаксији.

We'll be seeing a whole spectrum of new sources.

Видећемо цео спектар нових извора.

We like to say

Волимо да кажемо

that we've added a new sense to the human body:

да смо додали ново чуло људском телу;

now, in addition to seeing,

сада, поред тога што видимо,

we're able to hear.

можемо и да чујемо.

This is a revolution in astronomy,

Ово представља револуцију у астрономији,

like when Galileo invented the telescope.

попут онога када је Галилео изумео телескоп.

It's like when they added sound to silent movies.

Налик је ономе када су додали звук немим филмовима.

This is just the beginning.

Ово је тек почетак.

We like to think

Волимо да мислимо

that the road to science is very long -- very fun, but very long --

да је пут до науке веома дуг - веома забаван, али дуг -

and that we, this large, international community of scientists,

и да ми, ова огромна, интернационална заједница научника,

working from many countries, together as a team,

која ради у многим земљама, заједно као тим

are helping to build that road;

помажемо да се изгради тај пут;

that we're shedding light -- sometimes encountering detours --

да осветљавамо пут, а некада наилазимо и на странпутице,

and building, perhaps,

и да градимо можда

a highway to the universe.

аутопут ка универзуму.

Thank you.

Хвала вам.

(Applause)

(Аплауз)