The sound the universe makes | Janna Levin

196,962 views ・ 2011-03-15

TED


Будь ласка, двічі клацніть на англійські субтитри нижче, щоб відтворити відео.

Перекладач: Aleksandr Yershov Утверджено: Marta Chereshnovska
00:15
I want to ask you all to consider for a second
0
15260
3000
Я хочу, щоб ви уявили на секунду
00:18
the very simple fact
1
18260
2000
дуже простий факт,
00:20
that, by far,
2
20260
2000
що на сьогоднішній день
00:22
most of what we know about the universe
3
22260
2000
усе, що ми знаємо про всесвіт,
00:24
comes to us from light.
4
24260
2000
надходить до нас із світлом.
00:26
We can stand on the Earth and look up at the night sky
5
26260
3000
Ми можемо стояти на Землі та дивитися вгору в нічне небо
00:29
and see stars with our bare eyes.
6
29260
3000
на зірки неозброєним оком.
00:32
The Sun burns our peripheral vision.
7
32260
2000
Сонце засліплює наш периферійний зір:
00:34
We see light reflected off the Moon.
8
34260
3000
ми бачимо світло відбите від Місяця;
00:37
And in the time since Galileo pointed that rudimentary telescope
9
37260
4000
і з тих часів, коли Галілей направив елементарний телескоп
00:41
at the celestial bodies,
10
41260
3000
на небесні тіла,
00:44
the known universe has come to us through light,
11
44260
3000
відомості про всесвіт надходили до нас через світло,
00:47
across vast eras in cosmic history.
12
47260
3000
долаючи незлічимі віки космічної історії.
00:50
And with all of our modern telescopes,
13
50260
3000
І з усіма нашими сучасними телескопами
00:53
we've been able to collect
14
53260
2000
нам вдалося створити
00:55
this stunning silent movie of the universe --
15
55260
3000
цей приголомшливий беззвучний фільм про всесвіт –
00:58
these series of snapshots
16
58260
3000
цю серію знімків,
01:01
that go all the way back to the Big Bang.
17
61260
3000
що долає весь шлях назад до Великого Вибуху.
01:04
And yet, the universe is not a silent movie
18
64260
3000
І все ж, всесвіт не німе кіно,
01:07
because the universe isn't silent.
19
67260
2000
тому що всесвіт не беззвучний.
01:09
I'd like to convince you
20
69260
2000
Я хочу запевнити вас,
01:11
that the universe has a soundtrack
21
71260
2000
що у всесвіту є звукова доріжка,
01:13
and that soundtrack is played on space itself,
22
73260
4000
яка відтворюється ним самим.
01:17
because space can wobble like a drum.
23
77260
3000
Тому що простір може дрижати як барабан.
01:20
It can ring out a kind of recording
24
80260
3000
Він може створювати деякі коливання
01:23
throughout the universe
25
83260
2000
через весь всесвіт –
01:25
of some of the most dramatic events as they unfold.
26
85260
3000
коливання найдраматичніших подій, що розгортаються.
01:28
Now we'd like to be able to add
27
88260
3000
Зараз ми хотіли б додати
01:31
to a kind of glorious visual composition
28
91260
3000
до цієї дивовижної візуальної композиції,
01:34
that we have of the universe --
29
94260
2000
яку ми отримали з всесвіту,
01:36
a sonic composition.
30
96260
2000
звуковий ряд.
01:38
And while we've never heard the sounds from space,
31
98260
4000
І хоча ми ніколи не чули звуки космосу,
01:42
we really should, in the next few years,
32
102260
3000
нам дійсно варто протягом наступних декількох років
01:45
start to turn up the volume on what's going on out there.
33
105260
2000
почати прислухатися до того, що там відбувається.
01:47
So in this ambition
34
107260
2000
Тож з метою
01:49
to capture songs from the universe,
35
109260
3000
упіймати пісні із всесвіту,
01:52
we turn our focus
36
112260
2000
ми звернули нашу увагу
01:54
to black holes and the promise they have,
37
114260
2000
на чорні діри та їх можливості,
01:56
because black holes can bang on space-time
38
116260
3000
тому що вони можуть вибухати в континуумі,
01:59
like mallets on a drum
39
119260
2000
як удари молотків по барабану,
02:01
and have a very characteristic song,
40
121260
2000
і у них дуже характерне звучання.
02:03
which I'd like to play for you -- some of our predictions
41
123260
3000
Я хочу дати вам послухати наше бачення того,
02:06
for what that song will be like.
42
126260
2000
на що буде схожим це звучання.
02:08
Now black holes are dark against a dark sky.
43
128260
3000
На сьогоднішній день чорні діри чорні на тлі темного неба.
02:11
We can't see them directly.
44
131260
2000
Ми не можемо бачити їх безпосередньо.
02:13
They're not brought to us with light, at least not directly.
45
133260
3000
Вони не надходять до нас із світлом, принаймні не напряму.
02:16
We can see them indirectly,
46
136260
2000
Ми можемо бачити їх опосередковано,
02:18
because black holes wreak havoc on their environment.
47
138260
3000
оскільки чорні діри створюють навколо себе хаос.
02:21
They destroy stars around them.
48
141260
2000
Вони знищують зірки біля себе.
02:23
They churn up debris in their surroundings.
49
143260
3000
Навкруги них обертаються уламки.
02:26
But they won't come to us directly through light.
50
146260
2000
Але вони не надходять до нас із світлом напряму.
02:28
We might one day see a shadow
51
148260
2000
Можливо, одного дня ми побачимо тінь,
02:30
a black hole can cast on a very bright background,
52
150260
3000
яку покладе чорна діра на дуже яскравий фон,
02:33
but we haven't yet.
53
153260
2000
але нам ще це не вдалося.
02:35
And yet black holes may be heard
54
155260
2000
І все ж чорні діри можна почути,
02:37
even if they're not seen,
55
157260
2000
навіть коли їх не видно,
02:39
and that's because they bang on space-time like a drum.
56
159260
4000
і це через те, що вони звучать в континуумі як удари по барабану.
02:43
Now we owe the idea that space can ring like a drum
57
163260
3000
Зараз у нас є ідея, що простір може звучати як барабан
02:46
to Albert Einstein -- to whom we owe so much.
58
166260
3000
для Альберта Ейнштейна, якому ми багато чим завдячуємо.
02:49
Einstein realized that if space were empty,
59
169260
2000
Ейнштейн усвідомив, що якщо б простір був порожній,
02:51
if the universe were empty,
60
171260
2000
якщо б всесвіт був порожній,
02:53
it would be like this picture,
61
173260
3000
це виглядало б як це зображення,
02:56
except for maybe without the helpful grid drawn on it.
62
176260
3000
можливо, за виключенням допоміжної сітки на ньому.
02:59
But if we were freely falling through the space,
63
179260
3000
Але якби ми вільно падали через простір,
03:02
even without this helpful grid,
64
182260
2000
навіть без допоміжної сітки,
03:04
we might be able to paint it ourselves,
65
184260
2000
ми могли б намалювати її власноруч,
03:06
because we would notice that we traveled along straight lines,
66
186260
3000
тому що ми могли б побачити, що ми переміщуємось вздовж
03:09
undeflected straight paths
67
189260
2000
прямих ліній, неухильних прямих шляхів
03:11
through the universe.
68
191260
2000
через весь всесвіт.
03:13
Einstein also realized --
69
193260
2000
Ейнштейн також усвідомив,
03:15
and this is the real meat of the matter --
70
195260
2000
і в цьому насправді полягає суть питання,
03:17
that if you put energy or mass in the universe,
71
197260
3000
що якщо ви розмістите енергію чи масу у всесвіті,
03:20
it would curve space,
72
200260
2000
то вона викривить простір.
03:22
and a freely falling object
73
202260
2000
І вільно падаючий об'єкт
03:24
would pass by, let's say, the Sun
74
204260
2000
буде проходи біля, скажімо Сонця,
03:26
and it would be deflected
75
206260
2000
і він буде відхилений
03:28
along the natural curves in the space.
76
208260
2000
вздовж природних кривих у просторі.
03:30
It was Einstein's great general theory of relativity.
77
210260
4000
Це була велика теорія відносності Ейнштейна.
03:34
Now even light will be bent by those paths.
78
214260
3000
Зараз навіть світло буде викривлене цими траєкторіями.
03:37
And you can be bent so much
79
217260
2000
І ваша траєкторія могла б викривитися настільки,
03:39
that you're caught in orbit around the Sun,
80
219260
2000
що ви були б піймані на орбіту Сонця,
03:41
as the Earth is, or the Moon around the Earth.
81
221260
2000
як Земля чи як Місяць навколо Землі.
03:43
These are the natural curves in space.
82
223260
3000
Це природні викривлення у космосі.
03:46
What Einstein did not realize
83
226260
2000
Ейнштейн не усвідомив таке:
03:48
was that, if you took our Sun
84
228260
2000
якщо взяти наше Сонце
03:50
and you crushed it down to six kilometers --
85
230260
3000
і зменшити його до шести кілометрів,
03:53
so you took a million times the mass of the Earth
86
233260
3000
тобто взяти масу в мільйон разів більшу за масу Землі
03:56
and you crushed it to six kilometers across,
87
236260
3000
і стиснути до шести кілометрів у діаметрі,
03:59
you would make a black hole,
88
239260
2000
утвориться чорна діра,
04:01
an object so dense
89
241260
2000
об'єкт такої щільності,
04:03
that if light veered too close, it would never escape --
90
243260
3000
що якщо світло занадто наблизиться, то воно ніколи не омине її –
04:06
a dark shadow against the universe.
91
246260
3000
темна тінь поглине весь всесвіт.
04:09
It wasn't Einstein who realized this,
92
249260
2000
Це помітив не Ейнштейн,
04:11
it was Karl Schwarzschild
93
251260
2000
а Карл Шварцшильд –
04:13
who was a German Jew in World War I --
94
253260
2000
німецький єврей під час Першої світової війни,
04:15
joined the German army already an accomplished scientist,
95
255260
3000
який приєднався до німецької армії як вже сформований вчений,
04:18
working on the Russian front.
96
258260
3000
що працював на російському фронті.
04:21
I like to imagine Schwarzschild in the war in the trenches
97
261260
3000
Мені подобається уявляти Шварцшильда на війні в окопах:
04:24
calculating ballistic trajectories for cannon fire,
98
264260
4000
він вираховує балістичні траєкторії для артеріального вогню
04:28
and then, in between,
99
268260
2000
і потім, у перервах,
04:30
calculating Einstein's equations --
100
270260
2000
розраховує рівняння Ейнштейна,
04:32
as you do in the trenches.
101
272260
2000
як ви добре розумієте, в окопах.
04:34
And he was reading Einstein's recently published
102
274260
2000
І він читав недавно опубліковану
04:36
general theory of relativity,
103
276260
2000
загальну теорії відносності Ейнштейна
04:38
and he was thrilled by this theory.
104
278260
2000
і був у захваті від неї.
04:40
And he quickly surmised
105
280260
2000
Він швидко вивів
04:42
an exact mathematical solution
106
282260
2000
точний математичний розв'язок,
04:44
that described something very extraordinary:
107
284260
2000
який описував дещо надзвичайне:
04:46
curves so strong
108
286260
2000
криві, настільки сильні,
04:48
that space would rain down into them,
109
288260
3000
що простір проллється наче дощ на них,
04:51
space itself would curve like a waterfall
110
291260
2000
простір сам би викривився як водоспад,
04:53
flowing down the throat of a hole.
111
293260
2000
що втікає в горлянку діри.
04:55
And even light could not escape this current.
112
295260
3000
І навіть світло не може уникнути цього потоку.
04:58
Light would be dragged down the hole
113
298260
2000
Світло буде поглинуте дірою,
05:00
as everything else would be,
114
300260
2000
як і все інше,
05:02
and all that would be left would be a shadow.
115
302260
2000
і все що залишиться – це тінь.
05:04
Now he wrote to Einstein,
116
304260
2000
Далі він написав Ейнштейну
05:06
and he said, "As you will see,
117
306260
2000
і сказав: "Як бачите,
05:08
the war has been kind to me enough.
118
308260
3000
війна була милостива до мене,
05:11
Despite the heavy gunfire,
119
311260
3000
не дивлячись на важкий обстріл,
05:14
I've been able to get away from it all
120
314260
2000
мені вдалося вибратися звідти
05:16
and walk through the land of your ideas."
121
316260
3000
і блукати землями ваших ідей".
05:19
And Einstein was very impressed with his exact solution,
122
319260
3000
Ейнштейн був дуже вражений точним розв'язком
05:22
and I should hope also the dedication of the scientist.
123
322260
3000
і, сподіваюся, також відданістю вченого.
05:25
This is the hardworking scientist under harsh conditions.
124
325260
3000
Це працьовитий вчений у важких умовах.
05:28
And he took Schwarzschild's idea
125
328260
2000
І він визнав ідею Шварцшильда
05:30
to the Prussian Academy of Sciences the next week.
126
330260
3000
в Пруській академії наук наступного тижня.
05:33
But Einstein always thought black holes were a mathematical oddity.
127
333260
3000
Але Ейнштейн завжди думав, що чорні діри були математичними вигадками.
05:36
He did not believe they existed in nature.
128
336260
3000
Він не вірив, що вони існують у природі.
05:39
He thought nature would protect us from their formation.
129
339260
3000
Він вважав, що природа захистить нас від їх утворення.
05:42
It was decades
130
342260
2000
Пройшли десятки років
05:44
before the term "black hole" was coined
131
344260
2000
перед тим, як придумали термін чорна діра
05:46
and people realized
132
346260
2000
і людство усвідомило,
05:48
that black holes are real astrophysical objects --
133
348260
2000
що чорні діри реальні астрофізичні об'єкти,
05:50
in fact they're the death state
134
350260
2000
власне вони є мертвими залишками
05:52
of very massive stars
135
352260
2000
дуже масивних зірок,
05:54
that collapse catastrophically
136
354260
2000
що катастрофічно зруйнувалися
05:56
at the end of their lifetime.
137
356260
2000
наприкінці їхнього життя.
05:58
Now our Sun will not collapse to a black hole.
138
358260
2000
Зараз наше Сонце не перетвориться на чорну діру.
06:00
It's actually not massive enough.
139
360260
2000
Воно насправді не достатньо масивне.
06:02
But if we did a little thought experiment --
140
362260
2000
Але, якщо б ми провели невеликий уявний експеримент,
06:04
as Einstein was very fond of doing --
141
364260
2000
як це любив Ейнштейн,
06:06
we could imagine
142
366260
2000
ми могли б уявити
06:08
putting the Sun crushed down to six kilometers,
143
368260
3000
Сонце, стиснене до шести кілометрів у діаметрі,
06:11
and putting a tiny little Earth around it in orbit,
144
371260
3000
і маленьку Землю на його орбіті,
06:14
maybe 30 kilometers
145
374260
2000
мабуть кілометрів з 30
06:16
outside of the black-hole sun.
146
376260
3000
ззовні сонця-чорної діри.
06:19
And it would be self-illuminated,
147
379260
2000
І вона буде самоосвітлюватись,
06:21
because now the Sun's gone, we have no other source of light --
148
381260
2000
оскільки Сонця вже немає, і немає іншого джерела світла,
06:23
so let's make our little Earth self-illuminated.
149
383260
3000
отже давайте зробимо маленьку Землю самоосвітлюваною.
06:26
And you would realize you could put the Earth in a happy orbit
150
386260
2000
І ви побачите, що ви можете розмістити Землю на орбіті
06:28
even 30 km
151
388260
2000
навіть 30 кілометрів
06:30
outside of this crushed black hole.
152
390260
3000
за межами цієї стисненої чорної діри.
06:33
This crushed black hole
153
393260
2000
Цю стиснену чорну діру
06:35
actually would fit inside Manhattan, more or less.
154
395260
2000
власне можна більш-менш порівняти з Манхеттеном.
06:37
It might spill off into the Hudson a little bit
155
397260
2000
Вона могла б трохи розлитися на Гудзона
06:39
before it destroyed the Earth.
156
399260
2000
до того, як зруйнувати Землю.
06:41
But basically that's what we're talking about.
157
401260
2000
Але в основному, це те, про що ми говоримо.
06:43
We're talking about an object that you could crush down
158
403260
2000
Ми говоримо про об'єкт, який ви могли б зруйнувати
06:45
to half the square area of Manhattan.
159
405260
2000
до половини площі Манхеттена.
06:47
So we move this Earth very close --
160
407260
2000
Отже ми переміщуємо цю Землю дуже близько,
06:49
30 kilometers outside --
161
409260
2000
30 кілометрів ззовні,
06:51
and we notice it's perfectly fine orbiting around the black hole.
162
411260
3000
і бачимо, що вона нормально обертається на орбіті навколо чорної діри.
06:54
There's a sort of myth
163
414260
2000
Існує свого роду міф про те,
06:56
that black holes devour everything in the universe,
164
416260
2000
що чорні діри руйнують все у всесвіті,
06:58
but you actually have to get very close to fall in.
165
418260
3000
але вам насправді треба дуже сильно наблизитись, щоб впасти.
07:01
But what's very impressive is that, from our vantage point,
166
421260
3000
Але, що дійсно вражає, це те, що, з нашої точки зору,
07:04
we can always see the Earth.
167
424260
2000
ми можемо завжди бачити Землю.
07:06
It cannot hide behind the black hole.
168
426260
2000
Вона не може сховатися за чорною дірою.
07:08
The light from the Earth, some of it falls in,
169
428260
2000
Частина світла від Землі падає в чорну діру,
07:10
but some of it gets lensed around and brought back to us.
170
430260
3000
але інша частина відбивається і надходить до нас.
07:13
So you can't hide anything behind a black hole.
171
433260
2000
Отже, ви не можете нічого сховати за чорною дірою.
07:15
If this were Battlestar Galactica
172
435260
2000
Якщо б це був зірковий крейсер "Галактика"
07:17
and you're fighting the Cylons,
173
437260
2000
і ви билися з сайлонами,
07:19
don't hide behind the black hole.
174
439260
2000
не ховайтесь за чорною дірою.
07:21
They can see you.
175
441260
3000
Вони можуть бачити вас.
07:24
Now, our Sun will not collapse to a black hole --
176
444260
2000
Отже, наше Сонце не перетвориться на чорну діру;
07:26
it's not massive enough --
177
446260
2000
воно не достатньо масивне,
07:28
but there are tens of thousands of black holes in our galaxy.
178
448260
4000
але в нашій галактиці є десятки тисяч чорних дір.
07:32
And if one were to eclipse the Milky Way,
179
452260
3000
І якщо б одна затемнила Чумацький шлях,
07:35
this is what it would look like.
180
455260
2000
це виглядало б так.
07:37
We would see a shadow of that black hole
181
457260
3000
Ми б побачили тінь чорної діри
07:40
against the hundred billion stars
182
460260
2000
на тлі міліардів зірок
07:42
in the Milky Way Galaxy and its luminous dust lanes.
183
462260
3000
Чумацького шляху і його люмінесцентного пилу.
07:45
And if we were to fall towards this black hole,
184
465260
3000
І якщо б ми падали в цю чорну діру,
07:48
we would see all of that light lensed around it,
185
468260
3000
то ми б бачили все те світло, що відбивається від неї
07:51
and we could even start to cross into that shadow
186
471260
3000
і ми могли б навіть почати перетинати цю тінь
07:54
and really not notice that anything dramatic had happened.
187
474260
3000
і насправді не помітили б, що сталося дещо трагічне.
07:57
It would be bad if we tried to fire our rockets and get out of there
188
477260
3000
Це була б погана ідея запустити наші ракети, щоб вибратися звідти
08:00
because we couldn't,
189
480260
2000
оскільки це неможливо,
08:02
anymore than light can escape.
190
482260
2000
навіть світло не може.
08:04
But even though the black hole is dark from the outside,
191
484260
3000
Але хоча чорна діра темна ззовні,
08:07
it's not dark on the inside,
192
487260
2000
вона не є такою зсередини,
08:09
because all of the light from the galaxy can fall in behind us.
193
489260
3000
оскільки все світло з галактики може потрапити у неї.
08:12
And even though, due to a relativistic effect known as time dilation,
194
492260
4000
І навіть якщо, завдяки релятивістському ефекту, відомому як сповільнення часу,
08:16
our clocks would seem to slow down
195
496260
3000
вважається, що наші годинники уповільняться
08:19
relative to galactic time,
196
499260
3000
відносно галактичного часу,
08:22
it would look as though the evolution of the galaxy
197
502260
3000
це буде виглядати ніби еволюція галактики
08:25
had been sped up and shot at us,
198
505260
2000
прискорилась і застрелила нас
08:27
right before we were crushed to death by the black hole.
199
507260
3000
точно в момент смертельного зіткнення з чорною дірою.
08:30
It would be like a near-death experience
200
510260
2000
Це було наче як переживання близької смерті,
08:32
where you see the light at the end of the tunnel,
201
512260
2000
коли ти бачиш світло в кінці тунелю,
08:34
but it's a total death experience.
202
514260
2000
але це досвід загальної смерті.
08:36
(Laughter)
203
516260
2000
(Сміх)
08:38
And there's no way of telling anybody
204
518260
2000
І не прийдеться нікому говорити
08:40
about the light at the end of the tunnel.
205
520260
2000
про світло в кінці тунелю.
08:42
Now we've never seen a shadow like this of a black hole,
206
522260
3000
На даний час ми не бачили тіні від чорної діри такої як ця,
08:45
but black holes can be heard,
207
525260
2000
але чорні діри можна почути,
08:47
even if they're not seen.
208
527260
2000
навіть коли їх не видно.
08:49
Imagine now taking an astrophysically realistic situation --
209
529260
4000
Уявіть астрофізично реальну ситуацію,
08:53
imagine two black holes that have lived a long life together.
210
533260
3000
уявіть дві чорні діри, що знаходились поруч довгий час.
08:56
Maybe they started as stars
211
536260
2000
Можливо, вони колись були зірками
08:58
and collapsed to two black holes --
212
538260
2000
але перетворились на дві чорні діри,
09:00
each one 10 times the mass of the Sun.
213
540260
3000
кожна з яких вдесятеро важча від Сонця.
09:03
So now we're going to crush them down to 60 kilometers across.
214
543260
3000
Отже тепер ми хочемо стиснути їх до 60 кілометрів у діаметрі.
09:06
They can be spinning
215
546260
2000
Вони можуть обертатися
09:08
hundreds of times a second.
216
548260
2000
сотні разів в секунду.
09:10
At the end of their lives,
217
550260
2000
Наприкінці їх життя вони можуть обертатися
09:12
they're going around each other very near the speed of light.
218
552260
3000
одна навколо одної з швидкістю близькою до швидкості світла.
09:15
So they're crossing thousands of kilometers
219
555260
2000
Отже вони проходять тисячі кілометрів
09:17
in a fraction of a second,
220
557260
2000
за частку секунди.
09:19
and as they do so, they not only curve space,
221
559260
2000
І поки вони продовжують це робити, вони не тільки викривляють простір,
09:21
but they leave behind in their wake
222
561260
2000
а і залишають на своєму шляху
09:23
a ringing of space,
223
563260
2000
дзвін простору,
09:25
an actual wave on space-time.
224
565260
2000
фактичні хвилі в континуумі.
09:27
Space squeezes and stretches
225
567260
2000
Простір стискається і розтягується
09:29
as it emanates out from these black holes
226
569260
2000
як тільки він виходить з цих чорних дір
09:31
banging on the universe.
227
571260
2000
створюючи шум у просторі.
09:33
And they travel out into the cosmos
228
573260
2000
І вони переміщуються в космосі
09:35
at the speed of light.
229
575260
2000
зі швидкістю світла.
09:37
This computer simulation
230
577260
2000
Це комп'ютерна модель створена
09:39
is due to a relativity group at NASA Goddard.
231
579260
3000
за допомогою релятивістської групи Goddard в NASA.
09:42
It took almost 30 years for anyone in the world to crack this problem.
232
582260
3000
Вирішення цієї проблеми зайняло 30 років для будь-кого в світі.
09:45
This was one of the groups.
233
585260
2000
Це була одна з груп.
09:47
It shows two black holes in orbit around each other,
234
587260
2000
Вона показує дві чорні діри на орбіті одна одної,
09:49
again, with these helpfully painted curves.
235
589260
2000
знову, за допомогою цих допоміжних кривих.
09:51
And if you can see -- it's kind of faint --
236
591260
3000
І як ви можете бачити, це досить прозоро,
09:54
but if you can see the red waves emanating out,
237
594260
3000
але якщо ви можете бачити червоні хвилі, що випромінюються,
09:57
those are the gravitational waves.
238
597260
2000
це гравітаційні хвилі.
09:59
They're literally the sounds of space ringing,
239
599260
3000
Вони буквально і є звуками космічного звучання,
10:02
and they will travel out from these black holes at the speed of light
240
602260
2000
і вони будуть переміщуватись від цих чорних дір зі швидкістю світла
10:04
as they ring down and coalesce
241
604260
3000
в той час як вони звучать і з'єднуються
10:07
to one spinning, quiet black hole
242
607260
2000
в одну тиху чорну діру, що обертається,
10:09
at the end of the day.
243
609260
2000
кінець кінцем.
10:11
If you were standing near enough,
244
611260
2000
Якщо ви будете стояти достатньо близько,
10:13
your ear would resonate
245
613260
2000
ваше вухо буде резонувати
10:15
with the squeezing and stretching of space.
246
615260
2000
зі стисненням і розтягуванням простору.
10:17
You would literally hear the sound.
247
617260
2000
Ви буквально почуєте звук.
10:19
Now of course, your head would be squeezed and stretched unhelpfully,
248
619260
4000
Звісно, ваша голова буде безпорадно стискатися і розтягуватись,
10:23
so you might have trouble understanding what's going on.
249
623260
3000
внаслідок чого вам може бути важко зрозуміти, що відбувається.
10:26
But I'd like to play for you
250
626260
2000
Але я хотіла б, що би почули
10:28
the sound that we predict.
251
628260
2000
звук, який ми пророкуємо.
10:30
This is from my group --
252
630260
2000
Це від нашої групи –
10:32
a slightly less glamorous computer modeling.
253
632260
3000
трохи менш гламурна комп'ютерна модель.
10:35
Imagine a lighter black hole
254
635260
2000
Уявіть меншу чорну діру,
10:37
falling into a very heavy black hole.
255
637260
2000
яка падає в дуже важку чорну діру.
10:39
The sound you're hearing
256
639260
2000
Звук, який ви чуєте,
10:41
is the light black hole banging on space
257
641260
3000
це менша чорна діра, яка стукає в просторі,
10:44
each time it gets close.
258
644260
2000
наближаючись.
10:46
If it gets far away, it's a little too quiet.
259
646260
3000
Коли вона віддаляється, то стає трохи тихіше.
10:49
But it comes in like a mallet,
260
649260
2000
Але звук стає подібним на молот
10:51
and it literally cracks space,
261
651260
2000
і буквально розриває простір,
10:53
wobbling it like a drum.
262
653260
2000
розгойдуючи його наче барабан.
10:55
And we can predict what the sound will be.
263
655260
3000
І ми можемо передбачити, яким буде цей звук.
10:58
We know that, as it falls in,
264
658260
2000
Нам відомо, що коли вона падає,
11:00
it gets faster and it gets louder.
265
660260
2000
то стає швидшою і звук стає голосніше.
11:02
And eventually,
266
662260
2000
І врешті-решт,
11:04
we're going to hear the little guy just fall into the bigger guy.
267
664260
3000
ми почуємо як менша діра падає у більшу.
11:07
(Thumping)
268
667260
17000
(Гуркіт)
11:24
Then it's gone.
269
684260
2000
І вона зникає.
11:26
Now I've never heard it that loud -- it's actually more dramatic.
270
686260
2000
Я ніколи не слухала це голосно, це справді звучить більш драматично.
11:28
At home it sounds kind of anticlimactic.
271
688260
2000
Вдома це звучить трохи розчаровуюче.
11:30
It's sort of like ding, ding, ding.
272
690260
2000
Це десь як дзень, дзень, дзень.
11:32
This is another sound from my group.
273
692260
4000
Ось ще один звук від моєї групи.
11:36
No, I'm not showing you any images,
274
696260
2000
Ні, я не показую вам жодних картинок,
11:38
because black holes don't leave behind
275
698260
2000
тому що чорні діри ніколи не залишають
11:40
helpful trails of ink,
276
700260
2000
чорних слідів
11:42
and space is not painted,
277
702260
2000
і простір не розмальований
11:44
showing you the curves.
278
704260
2000
кривими.
11:46
But if you were to float by in space on a space holiday
279
706260
2000
Але якщо б ви полетіли на космічні свята
11:48
and you heard this,
280
708260
2000
і почули це,
11:50
you want to get moving.
281
710260
2000
вам слід було б тікати.
11:52
(Laughter)
282
712260
2000
(Сміх)
11:54
Want to get away from the sound.
283
714260
2000
Ви б хотіли б позбутися цього звуку.
11:56
Both black holes are moving.
284
716260
2000
Але обидві чорні діри рухаються.
11:58
Both black holes are getting closer together.
285
718260
3000
Обидві діри наближаються одна до одної.
12:01
In this case, they're both wobbling quite a lot.
286
721260
3000
У цьому випадку вони обидві створюють дуже багато вібрацій.
12:04
And then they're going to merge.
287
724260
2000
І потім вони збираються злитися.
12:06
(Thumping)
288
726260
8000
(Гуркіт)
12:14
Now it's gone.
289
734260
2000
Ні, він зник.
12:16
Now that chirp is very characteristic of black holes merging --
290
736260
3000
Отже, цей тріск дуже характерний для злиття чорних дір,
12:19
that it chirps up at the end.
291
739260
3000
такий як звучав наприкінці.
12:22
Now that's our prediction
292
742260
2000
Отже, це наш прогноз
12:24
for what we'll see.
293
744260
2000
того, що ми бачимо.
12:26
Luckily we're at this safe distance in Long Beach, California.
294
746260
2000
На щастя, ми були на безпечній відстані в Лонг Біч, Каліфорнія.
12:28
And surely, somewhere in the universe
295
748260
2000
І безсумнівно, десь у всесвіті
12:30
two black holes have merged.
296
750260
2000
дві чорні діри злилися.
12:32
And surely, the space around us
297
752260
2000
І безсумнівно, простір навколо нас
12:34
is ringing
298
754260
2000
дзвенить
12:36
after traveling maybe a million light years, or a million years,
299
756260
3000
можливо, після подорожі в мільйон чи мільйони світлових років
12:39
at the speed of light to get to us.
300
759260
3000
зі швидкістю світла, щоб дістатись до нас.
12:42
But the sound is too quiet for any of us to ever hear.
301
762260
3000
Але звук надто тихий, щоб його почути.
12:45
There are very industrious experiments being built on Earth --
302
765260
3000
На Землі проводяться дуже успішні експерименти,
12:48
one called LIGO --
303
768260
2000
так звані LIGO,
12:50
which will detect deviations
304
770260
2000
що виявлять відхилення
12:52
in the squeezing and stretching of space
305
772260
3000
у стисненні та розтягненні простору
12:55
at less than the fraction of a nucleus of an atom
306
775260
3000
на менш ніж частку ядра атома
12:58
over four kilometers.
307
778260
2000
більше ніж чотири кілометри.
13:00
It's a remarkably ambitious experiment,
308
780260
2000
Це дуже амбітний експеримент
13:02
and it's going to be at advanced sensitivity
309
782260
2000
і планується, що він матиме покращену чутливість
13:04
within the next few years -- to pick this up.
310
784260
3000
протягом наступних кількох років, щоб вловити це.
13:07
There's also a mission proposed for space,
311
787260
2000
Є ще одне завдання запропоноване для вивчення простору,
13:09
which hopefully will launch in the next ten years,
312
789260
2000
яке маємо надію запустити протягом наступних десяти років,
13:11
called LISA.
313
791260
2000
так звана LISA.
13:13
And LISA will be able to see super-massive black holes --
314
793260
3000
І LISA зможе помітити надважкі чорні діри,
13:16
black holes millions or billions of times
315
796260
3000
чорні діри, що в мільйони чи мільярди разів
13:19
the mass of the Sun.
316
799260
2000
важчі від Сонця.
13:21
In this Hubble image, we see two galaxies.
317
801260
3000
На цьому зображенні з телескопа Хаббл ми бачимо дві галактики.
13:24
They look like they're frozen in some embrace.
318
804260
3000
Вони виглядають, як ніби застигли в обіймах.
13:27
And each one probably harbors
319
807260
2000
І кожна з них ймовірно містить
13:29
a super-massive black hole at its core.
320
809260
3000
надважку чорну діру в якості ядра.
13:32
But they're not frozen;
321
812260
2000
Але вони не застигли,
13:34
they're actually merging.
322
814260
2000
вони насправді зливаються.
13:36
These two black holes are colliding,
323
816260
2000
Ці дві чорні діри зіштовхуються
13:38
and they will merge over a billion-year time scale.
324
818260
3000
і вони зіллються через мільярд років по часовій шкалі.
13:41
It's beyond our human perception
325
821260
2000
Це за межами нашого сприйняття
13:43
to pick up a song of that duration.
326
823260
3000
вловити пісню такої тривалості.
13:46
But LISA could see the final stages
327
826260
2000
Але LISA може побачити фінальні стадії
13:48
of two super-massive black holes
328
828260
2000
двох надважких чорних дір,
13:50
earlier in the universe's history,
329
830260
2000
що вже було в історії всесвіту,
13:52
the last 15 minutes before they fall together.
330
832260
3000
останні 15 хвилин до того, як вони зіткнулись.
13:55
And it's not just black holes,
331
835260
2000
І це не просто чорні діри,
13:57
but it's also any big disturbance in the universe --
332
837260
3000
це також будь-яке велике порушення порядку у всесвіті,
14:00
and the biggest of them all is the Big Bang.
333
840260
2000
і найбільше з них – це Великий Вибух.
14:02
When that expression was coined, it was derisive --
334
842260
3000
Коли цей вираз придумали, це була насмішка
14:05
like, "Oh, who would believe in a Big Bang?"
335
845260
2000
як: "О, хто повірить у Великий Вибух?"
14:07
But now it actually might be more technically accurate
336
847260
2000
Але зараз це насправді можливо технічно більш точно,
14:09
because it might bang.
337
849260
2000
тому що це ймовірно вибух;
14:11
It might make a sound.
338
851260
2000
це ймовірно видало звук.
14:13
This animation from my friends at Proton Studios
339
853260
3000
Ця анімація, створена моїм другом в Proton Studios,
14:16
shows looking at the Big Bang from the outside.
340
856260
2000
показує вигляд Великого Вибуху ззовні.
14:18
We don't ever want to do that actually. We want to be inside the universe
341
858260
3000
Ми насправді не хотіли б робити цього; ми хочемо бути всередині всесвіту,
14:21
because there's no such thing as standing outside the universe.
342
861260
3000
тому що немає такого поняття, як знаходитись поза всесвітом.
14:24
So imagine you're inside the Big Bang.
343
864260
2000
Отже уявіть собі, що ви всередині Великого Вибуху.
14:26
It's everywhere, it's all around you,
344
866260
2000
Це всюди, це навкруги вас,
14:28
and the space is wobbling chaotically.
345
868260
2000
і простір хаотично вібрує.
14:30
Fourteen billion years pass
346
870260
2000
Проходить 14 мільярдів років
14:32
and this song is still ringing all around us.
347
872260
3000
і ця пісня продовжує звучати навколо нас.
14:35
Galaxies form,
348
875260
2000
Формуються галактики
14:37
and generations of stars form in those galaxies,
349
877260
2000
і формуються покоління зірок в цих галактиках.
14:39
and around one star,
350
879260
2000
І навколо одної зірки,
14:41
at least one star,
351
881260
2000
хоча б одної зірки,
14:43
is a habitable planet.
352
883260
2000
обертається населена планета.
14:45
And here we are frantically building these experiments,
353
885260
3000
І тут ми відчайдушно проводимо ці експерименти,
14:48
doing these calculations, writing these computer codes.
354
888260
2000
робимо ці обчислення, пишемо ці комп'ютерні коди.
14:50
Imagine a billion years ago,
355
890260
3000
Уявіть, мільярд років тому
14:53
two black holes collided.
356
893260
2000
дві чорні діри зіштовхуються.
14:55
That song has been ringing through space
357
895260
2000
Та пісня дзвенить крізь простір
14:57
for all that time.
358
897260
2000
весь цей час.
14:59
We weren't even here.
359
899260
2000
Ми навіть не були тут.
15:01
It gets closer and closer --
360
901260
2000
Вона все наближалась і наближалась;
15:03
40,000 years ago, we're still doing cave paintings.
361
903260
2000
40 000 років тому, ми все ще робимо наскельні малюнки.
15:05
It's like hurry, build your instruments.
362
905260
2000
Це як: поспішайте, створюйте свої інструменти.
15:07
It's getting closer and closer, and in 20 ...
363
907260
3000
Вона стає все ближче і ближче, і в 20...
15:10
whatever year it will be
364
910260
2000
якомусь році тоді,
15:12
when our detectors are finally at advanced sensitivity --
365
912260
2000
коли нарешті чутливість наших сенсорів покращиться,
15:14
we'll build them, we'll turn on the machines
366
914260
2000
коли ми їх побудуємо, ми включимо апарати
15:16
and, bang, we'll catch it -- the first song from space.
367
916260
3000
і, бах, ми впіймаємо її – першу пісню з космосу.
15:19
If it was the Big Bang we were going to pick up,
368
919260
2000
Якщо це був Великий Вибух, ми вловимо його,
15:21
it would sound like this.
369
921260
2000
це звучатиме так.
15:23
(Static) It's a terrible sound.
370
923260
3000
(Шум) Це жахливий звук.
15:26
It's literally the definition of noise.
371
926260
2000
Це буквально визначення шуму.
15:28
It's white noise; it's such a chaotic ringing.
372
928260
2000
Це білий шум, це такий хаотичний дзвін.
15:30
But it's around us everywhere, presumably,
373
930260
3000
Але він,мабуть, повсюди навкруг нас,
15:33
if it hasn't been wiped out
374
933260
2000
якщо він не був знищений
15:35
by some other process in the universe.
375
935260
2000
якимись іншими процесами у всесвіті.
15:37
And if we pick it up, it will be music to our ears
376
937260
3000
І якщо ми вловимо його – це буде музика для наших вух,
15:40
because it will be the quiet echo
377
940260
2000
тому що це буде тихе ехо
15:42
of that moment of our creation,
378
942260
2000
моменту нашого створення,
15:44
of our observable universe.
379
944260
2000
створення нашого осяжного всесвіту.
15:46
So within the next few years,
380
946260
2000
Отже протягом наступних декількох років
15:48
we'll be able to turn up the soundtrack a little bit,
381
948260
3000
ми зможемо трохи підсилити звукову доріжку,
15:51
render the universe in audio.
382
951260
3000
записати всесвіт на аудіо.
15:54
But if we detect those earliest moments,
383
954260
3000
Але якщо ми визначимо ці ранні моменти
15:57
it'll bring us that much closer
384
957260
2000
це наблизить нас
15:59
to an understanding of the Big Bang,
385
959260
2000
до розуміння Великого Вибуху,
16:01
which brings us that much closer
386
961260
3000
що наблизить нас
16:04
to asking some of the hardest, most elusive, questions.
387
964260
3000
до постановки найбільш складних, невиразних питань.
16:07
If we run the movie of our universe backwards,
388
967260
3000
І якщо ми відтворимо фільм нашого всесвіту назад,
16:10
we know that there was a Big Bang in our past,
389
970260
3000
ми знатимемо, що був Великий Вибух в нашому минулому,
16:13
and we might even hear the cacophonous sound of it,
390
973260
4000
і, можливо, ми навіть почуємо його немилозвучність,
16:17
but was our Big Bang the only Big Bang?
391
977260
2000
але чи наш Великий Вибух єдиний Великий Вибух?
16:19
I mean we have to ask, has it happened before?
392
979260
3000
Я маю на увазі нам необхідно запитати:
16:22
Will it happen again?
393
982260
2000
чи відбувалося таке раніше? чи відбудеться знову?
16:24
I mean, in the spirit of rising to TED's challenge
394
984260
3000
Я маю на увазі, в дусі TED, який кидає виклик,
16:27
to reignite wonder,
395
987260
2000
щоб знову розпалити інтерес,
16:29
we can ask questions, at least for this last minute,
396
989260
3000
ми можемо ставити питання, хоча б ті за останню хвилину,
16:32
that honestly might evade us forever.
397
992260
2000
які можуть оминути нас назавжди.
16:34
But we have to ask:
398
994260
2000
Але ми повинні запитати:
16:36
Is it possible that our universe
399
996260
2000
чи можливо, що наш всесвіт –
16:38
is just a plume off of some greater history?
400
998260
3000
це лише шлейф від чогось більшого?
16:41
Or, is it possible that we're just a branch off of a multiverse --
401
1001260
4000
Або, чи можливо що ми всього на всього гілка мультисвіту –
16:45
each branch with its own Big Bang in its past --
402
1005260
4000
кожна гілка із своїм Великим Вибухом,
16:49
maybe some of them with black holes playing drums,
403
1009260
2000
можливо деякі з них з чорними дірками, що грають як барабани,
16:51
maybe some without --
404
1011260
2000
можливо деякі без них,
16:53
maybe some with sentient life, and maybe some without --
405
1013260
3000
можливо деякі з розумним життям і деякі, мабуть, без,
16:56
not in our past, not in our future,
406
1016260
2000
ні в нашому минулому, ні в нашому майбутньому,
16:58
but somehow fundamentally connected to us?
407
1018260
3000
але якось фундаментально зв'язані з нами?
17:01
So we have to wonder, if there is a multiverse,
408
1021260
2000
Отже, нам слід цікавитись, чи є мультисвіти,
17:03
in some other patch of that multiverse,
409
1023260
2000
в якісь іншій ділянці того мультисвіту,
17:05
are there creatures?
410
1025260
2000
чи є там істоти?
17:07
Here's my multiverse creatures.
411
1027260
2000
Це мої істоти з мультисвіту.
17:09
Are there other creatures in the multiverse,
412
1029260
2000
Чи є інші істоти в мультисвіті,
17:11
wondering about us
413
1031260
2000
які цікавляться нами
17:13
and wondering about their own origins?
414
1033260
3000
і цікавляться їх власним походженням?
17:16
And if they are,
415
1036260
2000
І якщо так,
17:18
I can imagine them as we are,
416
1038260
3000
я можу уявити їх такими як ми:
17:21
calculating, writing computer code,
417
1041260
2000
воно роблять підрахунки, пишуть комп'ютерний код,
17:23
building instruments,
418
1043260
2000
створюють інструменти,
17:25
trying to detect that faintest sound
419
1045260
3000
намагаються засікти той чудовий звук
17:28
of their origins
420
1048260
2000
їх предків
17:30
and wondering who else is out there.
421
1050260
2000
і цікавляться хто ще там є.
17:32
Thank you. Thank you.
422
1052260
3000
Дякую. Дякую.
17:35
(Applause)
423
1055260
2000
(Оплески)
Про цей сайт

Цей сайт познайомить вас з відеороликами YouTube, корисними для вивчення англійської мови. Ви побачите уроки англійської мови, які проводять першокласні викладачі з усього світу. Двічі клацніть на англійських субтитрах, що відображаються на кожній сторінці відео, щоб відтворити відео з цієї сторінки. Субтитри прокручуються синхронно з відтворенням відео. Якщо у вас є коментарі або побажання, будь ласка, зв'яжіться з нами за допомогою цієї контактної форми.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7