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

Översättare: Niclas Schedin Granskare: Annika Bidner

Here are some images of clusters of galaxies.

Här är några bilder av galaxhopar.

They're exactly what they sound like.

De är exakt vad de låter som.

They are these huge collections of galaxies,

De är enorma samlingar av galaxer,

bound together by their mutual gravity.

sammanbundna av sin gemensamma tyngdkraft.

So most of the points that you see on the screen

Så de flesta av de ljuspunkter som du ser på skärmen

are not individual stars,

är inte enskilda stjärnor,

but collections of stars, or galaxies.

utan samlingar av stjärnor, eller galaxer.

Now, by showing you some of these images,

Genom att visa dig några av dessa bilder

I hope that you will quickly see that

hoppas jag att du snabbt kommer inse

galaxy clusters are these beautiful objects,

att galaxhopar är vackra föremål.

but more than that,

Men utöver det

I think galaxy clusters are mysterious,

anser jag att galaxhopar är mystiska,

they are surprising,

de är överraskande,

and they're useful.

och de är användbara.

Useful as the universe's most massive laboratories.

Användbara som universums största laboratorier.

And as laboratories, to describe galaxy clusters

Och att beskriva galaxhopar

is to describe the experiments

är att beskriva experimenten

that you can do with them.

som man kan göra med dem.

And I think there are four major types,

Och jag tror att det finns fyra huvudsakliga typer av experiment,

and the first type that I want to describe

och den första typen som jag vill beskriva

is probing the very big.

är att undersöka det mycket stora.

So, how big?

Så, hur stort?

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

Jo, här är en bild av en viss galaxhop.

It is so massive that the light passing through it

Den är så massiv att ljuset som passerar igenom den böjs,

is being bent, it's being distorted

det blir förvrängt

by the extreme gravity of this cluster.

av den extrema gravitationen i klustret.

And, in fact, if you look very carefully

Och faktiskt, om du tittar noga

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

kommer du att kunna se ringar runt det här klustret.

Now, to give you a number,

För att ge er lite siffror:

this particular galaxy cluster

Denna särskilda galaxhop,

has a mass of over one million billion suns.

har en massa på över en miljon miljard solar.

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

Det är häpnadsväckande hur stora dessa system kan bli.

But more than their mass,

Men utöver deras massa,

they have this additional feature.

så har de en extra egenskap:

They are essentially isolated systems,

att de i huvudsak är isolerade system.

so if we like, we can think of them

Så om vi vill, kan vi tänka på dem

as a scaled-down version of the entire universe.

som en nedskalad version av hela universum.

And many of the questions that we might have

Och många av de frågor som vi kan ha

about the universe at large scales,

om universum i det stora perspektivet -

such as, how does gravity work?

såsom: hur fungerar gravitation? -

kan besvaras genom att studera dessa system.

might be answered by studying these systems.

So that was very big.

Så det var det mycket stora.

The second things is very hot.

Den andra saken är det mycket varma.

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

Så, om jag tar en bild av en galaxhop,

and I subtract away all of the starlight,

och jag tar bort allt stjärnljus,

får jag kvar den här stora blåa fläcken.

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

This is in false color.

Den här har fel färg.

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

Det är faktiskt röntgenljus som vi ser.

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

Och frågan är: om det inte är galaxerna,

what is emitting this light?

vad avger detta ljus?

The answer is hot gas,

Svaret är varm gas,

million-degree gas --

miljoner grader varm gas,

in fact, it's plasma.

i själva verket är det plasma.

And the reason why it's so hot

Anledningen till varför det är så varmt

goes back to the previous slide.

beror på det som nämndes på förra bilden.

The extreme gravity of these systems

Den extrema gravitationen i dessa system

is accelerating particles of gas to great speeds,

accelererar partiklar av gas till höga hastigheter,

and great speeds means great temperatures.

och höga hastigheter innebär höga temperaturer.

So this is the main idea,

Så detta är den huvudsakliga förklaringen,

but science is a rough draft.

men vetenskapen är ett utkast.

There are many basic properties about this plasma

Det finns många grundläggande egenskaper

hos denna plasma

that still confuse us,

som fortfarande förvirrar oss,

still puzzle us,

fortfarande förvånar oss,

and still push our understanding

och samtidigt driver vår förståelse

of the physics of the very hot.

av fysiken bakom det mycket varma framåt.

Third thing: probing the very small.

Den tredje saken: undersöka det lilla.

Now, to explain this, I need to tell you

För att förklara detta måste jag först berätta

a very disturbing fact.

ett mycket oroande faktum.

Most of the universe's matter

De mesta av universums materia

is not made up of atoms.

består inte av atomer.

You were lied to.

Folk har ljugit för dig. (Skratt)

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

Det mesta består av något mycket, mycket mystiskt,

which we call dark matter.

som vi kallar mörk materia.

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

Mörk materia är något som inte gillar att samverka särskilt mycket,

except through gravity,

förutom genom gravitation.

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

Naturligtvis vill vi veta mer om den.

If you're a particle physicist,

Om man är partikelfysiker

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

vill man veta vad som händer när vi slår ihop saker.

And dark matter is no exception.

Och mörk materia är inget undantag.

Well, how do we do this?

Hur gör vi då detta?

To answer that question,

För att besvara den frågan

I'm going to have to ask another one,

kommer jag ställa en annan fråga:

which is, what happens when galaxy clusters collide?

Vad händer när galaxhopar kolliderar?

Here is an image.

Här är en bild.

Since galaxy clusters are representative

Eftersom galaxhopar är representativa skivor av universum

slices of the universe, scaled-down versions.

i nedskalade versioner,

They are mostly made up of dark matter,

består de mest av mörk materia,

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

och det är vad du ser i den här blåaktiga, lila fläcken.

The red represents the hot gas,

Det röda representerar den heta gasen,

and, of course, you can see many galaxies.

och naturligtvis kan du se många galaxer.

What's happened is a particle accelerator

Det som har hänt kan beskrivas som en partikelaccelerator

at a huge, huge scale.

i mycket stor skala.

And this is very important,

Detta är mycket viktigt,

because what it means is that very, very small

för vad det innebär är att mycket, mycket små effekter

effects that might be difficult to detect in the lab,

som kan vara svåra att upptäcka i labbet,

might be compounded and compounded

kan sättas ihop och sättas ihop

into something that we could possibly observe in nature.

till något som vi möjligen kan observera i naturen.

So, it's very funny.

Det är roligt:

The reason why galaxy clusters

Anledningen till varför galaxhopar

can teach us about dark matter,

kan lära oss om mörk materia,

the reason why galaxy clusters

anledningen till varför galaxhopar

can teach us about the physics of the very small,

kan lära oss om fysiken om det lilla,

is precisely because they are so very big.

är just eftersom de är så väldigt stora.

Fourth thing: the physics of the very strange.

Den fjärde saken: fysiken hos det mycket märkliga.

Certainly what I've said so far is crazy.

Av det jag sagt hittills är det mesta helt galet.

Okay, if there's anything stranger

Och finns det något som är ännu konstigare

I think it has to be dark energy.

så måste det vara mörk energi.

If I throw a ball into the air,

Om jag kastar upp en boll i luften,

I expect it to go up.

så förväntar jag mig att den skall flyga upp.

What I don't expect is that it go up

Vad jag inte förväntar mig är att den

at an ever-increasing rate.

fortsätter flyga upp snabbare och snabbare.

Similarly, cosmologists understand why

På samma sätt förstår kosmologer

the universe is expanding.

varför universum expanderar.

They don't understand why it's expanding

De förstår inte varför det växer

at an ever-increasing rate.

i en snabbare och snabbare takt.

They give the cause of this

De ger orsaken till denna

accelerated expansion a name,

accelererade expansion ett namn,

and they call it dark energy.

och de kallar den mörk energi.

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

Vi vill såklart veta mer om den.

So, one particular question that we have is,

Så en viss fråga som vi har är:

how does dark energy affect the universe

Hur påverkar mörk energi universum

at the largest scales?

i det stora perspektivet?

Depending on how strong it is,

Beroende på hur stark den är,

maybe structure forms faster or slower.

skapas strukturer kanske snabbare eller långsammare.

Well, the problem with the large-scale structure

Problemet med den stora strukturen

of the universe is that it's horribly complicated.

hos universum är att den är fruktansvärt komplicerad.

Here is a computer simulation.

Här är en datorsimulering.

And we need a way to simplify it.

Och vi behöver ett sätt att förenkla den.

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

Jag brukar tänka på detta med hjälp av en analogi.

If I want to understand the sinking of the Titanic,

Om jag vill förstå hur Titanic förliste

the most important thing to do

så är det viktigaste inte

is not to model the little positions

att simulera positioner

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

av varenda liten bit av båten som bröts sönder.

The most important thing to do is

Det viktigaste att göra är

to track the two biggest parts.

att spåra de två största delarna.

Similarly, I can learn a lot about the universe

På samma sätt kan jag lära mig mycket

om universum i det stora perspektivet

at the largest scales

genom att spåra dess största bitar

by tracking its biggest pieces

and those biggest pieces are clusters of galaxies.

och de största bitarna är galaxhopar.

So, as I come to a close,

Så när jag närmar mig slutet,

you might feel slightly cheated.

så känner du dig kanske lite lurad.

I mean, I began by talking about

Jag menar, jag började med att tala om

how galaxy clusters are useful,

hur galaxhopar är användbara,

and I've given some reasons,

och jag har gett vissa skäl,

but what is their use really?

men vad är deras verkliga användningsområde?

Well, to answer this,

För att svara på detta,

I want to give you a quote by Henry Ford

vill jag ge er ett citat av Henry Ford,

when he was asked about cars.

när han tillfrågades om bilar.

He had this to say:

Han sa så här:

"If I had asked people what they wanted,

"Om jag hade frågat folk vad de ville ha,

they would have said faster horses."

så skulle de ha sagt snabbare hästar."

Today, we as a society are faced

I dag ställs vi som samhälle

with many, many difficult problems.

inför många, många svåra problem.

And the solutions to these problems are not obvious.

Och lösningarna på dessa problem är inte självklara.

They are not faster horses.

De är inte snabbare hästar.

They will require an enormous amount of

De kommer att kräva en enorm mängd

scientific ingenuity.

vetenskaplig påhittighet.

So, yes, we need to focus,

Så ja, vi behöver fokusera.

yes, we need to concentrate,

Ja, vi måste koncentrera oss.

but we also need to remember that

Men vi måste också komma ihåg

innovation, ingenuity, inspiration --

att innovation, påhittighet, inspiration,

these things come

dessa saker kommer

when we broaden our field of vision

när vi breddar vårt synfält,

when we step back

när vi tar ett steg tillbaka,

when we zoom out.

när vi zoomar ut.

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

Och jag kan inte tänka mig ett bättre sätt att göra detta än

by studying the universe around us. Thanks.

genom att studera universum omkring oss.

Tack.

(Applause)

(Applåder)