Honor Harger: A history of the universe in sound

40,597 views ・ 2011-06-23

TED


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

Перекладач: Iryna Tsimer Утверджено: Christina Vovchuk
00:21
Space,
0
21260
2000
Космічний простір,
00:23
we all know what it looks like.
1
23260
2000
всі ми знаємо як він виглядає.
00:25
We've been surrounded by images of space
2
25260
2000
Ми оточені зображеннями космосу
00:27
our whole lives,
3
27260
2000
протягом цілого життя -
00:29
from the speculative images
4
29260
2000
від уявних образів
00:31
of science fiction
5
31260
2000
наукової фантастики
00:33
to the inspirational visions of artists
6
33260
3000
до надихаючих зображень, створених художниками,
00:36
to the increasingly beautiful pictures
7
36260
3000
та все більшої кількості прекрасних фотографій,
00:39
made possible by complex technologies.
8
39260
3000
що стали реальними завдяки складним технологіям.
00:42
But whilst we have
9
42260
2000
Та хоча ми й маємо
00:44
an overwhelmingly vivid
10
44260
2000
надзвичайно точне
00:46
visual understanding of space,
11
46260
2000
візуальне розуміння космосу,
00:48
we have no sense of what space sounds like.
12
48260
3000
в нас нема жодного уявлення про те, як цей космос звучить.
00:51
And indeed, most people associate space with silence.
13
51260
4000
Та й справді, більшість людей асоціюють космос з тишею.
00:55
But the story of how
14
55260
2000
Але в історії про те,
00:57
we came to understand the universe
15
57260
2000
як ми прийшли до розуміння всесвіту,
00:59
is just as much a story of listening
16
59260
2000
прослуховування відіграє не менш важливу роль,
01:01
as it is by looking.
17
61260
3000
ніж споглядання.
01:04
And yet despite this,
18
64260
2000
Та, незважаючи на це,
01:06
hardly any of us have ever heard space.
19
66260
3000
навряд чи хтось із нас будь-коли чув космос.
01:09
How many of you here
20
69260
2000
Скільки із присутніх тут
01:11
could describe the sound
21
71260
2000
змогли б описати звук
01:13
of a single planet or star?
22
73260
2000
певної планети чи зірки?
01:15
Well in case you've ever wondered,
23
75260
2000
Отже, якщо вам коли-небудь було цікаво -
01:17
this is what the Sun sounds like.
24
77260
2000
ось так звучить Сонце.
01:19
(Static)
25
79260
14000
(Статичний шум)
01:33
(Crackling)
26
93260
4000
(Потріскування)
01:37
(Static)
27
97260
6000
(Статичний шум)
01:43
(Crackling)
28
103260
4000
(Потріскування)
01:47
This is the planet Jupiter.
29
107260
3000
Це планета Юпітер.
01:50
(Soft crackling)
30
110260
20000
(М'яке потріскування)
02:10
And this is the space probe Cassini
31
130260
3000
А це - космічний зонд Кассіні,
02:13
pirouetting through the ice rings of Saturn.
32
133260
4000
що продирається крізь льодові кільця Сатурна.
02:17
(Crackling)
33
137260
20000
(Потріскування)
02:37
This is a a highly condensed clump
34
157260
3000
Це надзвичайно стиснене скупчення
02:40
of neutral matter,
35
160260
2000
нейтральної речовини,
02:42
spinning in the distant universe.
36
162260
4000
що крутиться у віддаленому всесвіті.
02:46
(Tapping)
37
166260
18000
(Постукування)
03:04
So my artistic practice
38
184260
2000
Таким чином, моя художня практика
03:06
is all about listening
39
186260
2000
включає насамперед прослуховування
03:08
to the weird and wonderful noises
40
188260
3000
таємничих та прекрасних звуків,
03:11
emitted by the magnificent celestial objects
41
191260
3000
створених чудовими небесними об'єктами,
03:14
that make up our universe.
42
194260
3000
що складають наш всесвіт.
03:17
And you may wonder,
43
197260
2000
Можливо, ви здивуєтесь -
03:19
how do we know what these sounds are?
44
199260
2000
звідки ми знаємо, що це за звуки?
03:21
How can we tell the difference
45
201260
2000
Як ми можемо помітити різницю
03:23
between the sound of the Sun
46
203260
2000
між звуками Сонця
03:25
and the sound of a pulsar?
47
205260
2000
та звуками пульсарів?
03:27
Well the answer
48
207260
2000
Відповідь можна знайти
03:29
is the science of radio astronomy.
49
209260
2000
в науці радіоастрономії.
03:31
Radio astronomers
50
211260
2000
Радіоастрономи
03:33
study radio waves from space
51
213260
2000
вивчають радіохвилі космосу
03:35
using sensitive antennas and receivers,
52
215260
3000
за допомогою чутливих антен та приймачів,
03:38
which give them precise information
53
218260
2000
що дають точну інформацію
03:40
about what an astronomical object is
54
220260
3000
про даний астрономічний об'єкт
03:43
and where it is in our night sky.
55
223260
2000
та його розташування на нашому нічному небі.
03:45
And just like the signals
56
225260
2000
І так само, як і сигнали,
03:47
that we send and receive here on Earth,
57
227260
3000
які ми посилаємо та отримуємо тут, на Землі,
03:50
we can convert these transmissions into sound
58
230260
3000
ми можемо перетворити ці передачі у звуки
03:53
using simple analog techniques.
59
233260
3000
за допомогою простої моделюючої техніки.
03:56
And therefore, it's through listening
60
236260
3000
Саме завдяки прослуховуванню
03:59
that we've come to uncover
61
239260
2000
нам вдалось розгадати
04:01
some of the universe's most important secrets --
62
241260
3000
деякі з найбільших таємниць всесвіту -
04:04
its scale, what it's made of
63
244260
3000
його масштаб, структуру
04:07
and even how old it is.
64
247260
2000
та навіть вік.
04:09
So today, I'm going to tell you a short story
65
249260
3000
Сьогодні я збираюся розповісти вам
04:12
of the history of the universe through listening.
66
252260
3000
невелику історію Всесвіту у звуках.
04:15
It's punctuated
67
255260
2000
Вона позначена
04:17
by three quick anecdotes,
68
257260
2000
трьома цікавими епізодами,
04:19
which show how accidental encounters
69
259260
2000
що показують, як випадкові зустрічі
04:21
with strange noises
70
261260
2000
з дивними шумами
04:23
gave us some of the most important information
71
263260
3000
дали нам частину найважливішої інформації
04:26
we have about space.
72
266260
2000
про космічний простір.
04:28
Now this story doesn't start
73
268260
2000
Та ця історія розпочинається
04:30
with vast telescopes
74
270260
2000
не з величезних телескопів
04:32
or futuristic spacecraft,
75
272260
3000
чи з космічного корабля майбутнього,
04:35
but a rather more humble technology --
76
275260
3000
а з досить скромного посередника -
04:38
and in fact, the very medium
77
278260
2000
з того самого апарату,
04:40
which gave us the telecommunications revolution
78
280260
3000
який спричинив революцію у телекомунікації,
04:43
that we're all part of today:
79
283260
2000
частиною якої всі ми являємось тепер:
04:45
the telephone.
80
285260
2000
з телефона.
04:47
It's 1876, it's in Boston,
81
287260
3000
1876 року, у Бостоні
04:50
and this is Alexander Graham Bell
82
290260
2000
Александер Грем Белл
04:52
who was working with Thomas Watson
83
292260
2000
працював з Томасом Уотсоном
04:54
on the invention of the telephone.
84
294260
3000
над винаходом телефона.
04:57
A key part of their technical set up
85
297260
3000
Ключовою частиною їхнього технічного задуму
05:00
was a half-mile long length of wire,
86
300260
2000
був провід довжиною майже у кілометр,
05:02
which was thrown across the rooftops
87
302260
2000
який вони протягнули через дахи
05:04
of several houses in Boston.
88
304260
3000
кількох будинків у Бостоні.
05:07
The line carried the telephone signals
89
307260
3000
Ця лінія передавала телефонні сигнали,
05:10
that would later make Bell a household name.
90
310260
3000
які згодом зроблять Беллу світове ім'я.
05:13
But like any long length of charged wire,
91
313260
3000
Але, як і будь-який заряджений провід такої довжини,
05:16
it also inadvertently became
92
316260
2000
він мимоволі перетворився
05:18
an antenna.
93
318260
2000
в антену.
05:20
Thomas Watson
94
320260
2000
Томас Уотсон
05:22
spent hours listening
95
322260
2000
годинами вслухався
05:24
to the strange crackles and hisses
96
324260
2000
в ці дивні потріскування та шипіння,
05:26
and chirps and whistles
97
326260
3000
в цей щебет та свист,
05:29
that his accidental antenna detected.
98
329260
3000
які видавала його випадкова антена.
05:32
Now you have to remember,
99
332260
2000
Зверніть увагу,
05:34
this is 10 years before
100
334260
2000
це все відбувалось за 10 років до того,
05:36
Heinrich Hertz proved the existence of radio waves --
101
336260
4000
як Генріх Герц довів існування радіохвиль,
05:40
15 years before Nikola Tesla's four-tuned circuit --
102
340260
3000
за 15 років до чотирьох коливальних контурів Нікола Тесла,
05:43
nearly 20 years before Marconi's first broadcast.
103
343260
4000
та майже за 20 років до першої радіопередачі Марконі.
05:47
So Thomas Watson wasn't listening to us.
104
347260
3000
Отже, Томас Уотсон слухав не нас.
05:50
We didn't have the technology
105
350260
2000
У нас ще не було технологій
05:52
to transmit.
106
352260
2000
для таких трансляцій.
05:54
So what were these strange noises?
107
354260
3000
Тож, що за дивні звуки він вловив?
05:58
Watson was in fact listening
108
358260
2000
Насправді Уотсон почув
06:00
to very low-frequency radio emissions
109
360260
2000
дуже низькочастотні радіовипромінювання,
06:02
caused by nature.
110
362260
2000
створені природою.
06:04
Some of the crackles and pops were lightning,
111
364260
3000
Деякі потріскування та уривчасті звуки були блискавками,
06:07
but the eerie whistles
112
367260
3000
та надприродній свист
06:10
and curiously melodious chirps
113
370260
3000
й інтригуючий мелодійний щебет
06:13
had a rather more exotic origin.
114
373260
3000
був більш екзотичного походження.
06:16
Using the very first telephone,
115
376260
2000
Використовуючи телефон вперше,
06:18
Watson was in fact
116
378260
2000
Уотсон практично
06:20
dialed into the heavens.
117
380260
2000
додзвонився до небес.
06:22
As he correctly guessed,
118
382260
2000
Він правильно здогадався,
06:24
some of these sounds were caused
119
384260
2000
що деякі з цих звуків були спричинені
06:26
by activity on the surface of the Sun.
120
386260
3000
активністю на поверхні Сонця.
06:29
It was a solar wind
121
389260
2000
Саме сонячний вітер,
06:31
interacting with our ionosphere
122
391260
2000
що взаємодіє з нашою іоносферою,
06:33
that he was listening to --
123
393260
2000
він і почув -
06:35
a phenomena which we can see
124
395260
2000
це феномен, який ми можемо спостерігати
06:37
at the extreme northern and southern latitudes of our planet
125
397260
3000
в крайніх північних та південних широтах нашої планети
06:40
as the aurora.
126
400260
2000
у вигляді Північного сяйва.
06:42
So whilst inventing the technology
127
402260
3000
Так, розробляючи нову технологію,
06:45
that would usher in the telecommunications revolution,
128
405260
4000
що спричинила революцію у телекомунікації,
06:49
Watson had discovered
129
409260
2000
Уотсон виявив,
06:51
that the star at the center of our solar system
130
411260
3000
що зірка у центрі нашої сонячної системи
06:54
emitted powerful radio waves.
131
414260
3000
випромінювала потужні радіохвилі.
06:57
He had accidentally been the first person
132
417260
3000
Він випадково став першою людиною,
07:00
to tune in to them.
133
420260
2000
що налаштувалась на них.
07:02
Fast-forward 50 years,
134
422260
2000
Перенесемось на 50 років вперед,
07:04
and Bell and Watson's technology
135
424260
3000
коли технологія Белла і Уотсона
07:07
has completely transformed
136
427260
2000
вже повністю змінила
07:09
global communications.
137
429260
2000
світову комунікацію.
07:11
But going from slinging some wire
138
431260
2000
Але перейти від протягування проводу
07:13
across rooftops in Boston
139
433260
2000
через дахи у Бостоні
07:15
to laying thousands and thousands of miles of cable
140
435260
3000
до прокладання тисяч і тисяч кілометрів кабелю
07:18
on the Atlantic Ocean seabed
141
438260
2000
по дну Атлантичного океану -
07:20
is no easy matter.
142
440260
2000
нелегка справа.
07:22
And so before long,
143
442260
2000
Тож невдовзі
07:24
Bell were looking to new technologies
144
444260
2000
Белл і Уотсон думали над новими технологіями,
07:26
to optimize their revolution.
145
446260
3000
які б прискорили їхню революцію.
07:29
Radio could carry sound without wires.
146
449260
3000
Радіо могло передавати звуки навіть без проводів,
07:32
But the medium is lossy --
147
452260
2000
та середовище поширення призводило до втрат -
07:34
it's subject to a lot of noise and interference.
148
454260
4000
через велику кількість шумів та перешкод.
07:38
So Bell employed an engineer
149
458260
2000
Тож Белл найняв інженера,
07:40
to study those noises,
150
460260
2000
щоб вивчати ці звуки
07:42
to try and find out where they came from,
151
462260
2000
та виявити звідки вони походять.
07:44
with a view towards building
152
464260
2000
Його метою було створення
07:46
the perfect hardware codec, which would get rid of them
153
466260
3000
досконалого апаратного кодеку, який би допоміг позбутися цього шуму
07:49
so they could think about using radio
154
469260
2000
та подальше використання радіо
07:51
for the purposes of telephony.
155
471260
3000
в цілях телефонії.
07:54
Most of the noises
156
474260
2000
Більшість шумів,
07:56
that the engineer, Karl Jansky, investigated
157
476260
3000
які вивчав інженер Карл Янський,
07:59
were fairly prosaic in origin.
158
479260
2000
мали цілком прозаїчне походження.
08:01
They turned out to be lightning
159
481260
2000
Вони виявились блискавками
08:03
or sources of electrical power.
160
483260
3000
або джерелами електроенергії.
08:06
But there was one persistent noise
161
486260
3000
Та був ще один безперервний шум,
08:09
that Jansky couldn't identify,
162
489260
2000
якому Янський не міг дати пояснення,
08:11
and it seemed to appear
163
491260
2000
і здавалось, ніби він з'являється
08:13
in his radio headset
164
493260
2000
у його навушниках
08:15
four minutes earlier each day.
165
495260
3000
з кожним днем на 4 хвилини раніше.
08:18
Now any astronomer will tell you,
166
498260
2000
Сьогодні кожен астроном скаже вам,
08:20
this is the telltale sign
167
500260
2000
що це характерна ознака
08:22
of something that doesn't originate from Earth.
168
502260
3000
об'єктів неземного походження.
08:25
Jansky had made a historic discovery,
169
505260
4000
Янський здійснив історичне відкриття,
08:29
that celestial objects could emit radio waves
170
509260
3000
що небесні об'єкти можуть випромінювати радіохвилі
08:32
as well as light waves.
171
512260
2000
так само, як і світлові хвилі.
08:34
Fifty years on
172
514260
2000
Через 50 років
08:36
from Watson's accidental encounter with the Sun,
173
516260
3000
після несподіваної зустрічі Уотсона з Сонцем,
08:39
Jansky's careful listening
174
519260
2000
уважне прслуховування Янського
08:41
ushered in a new age of space exploration:
175
521260
3000
відкрило нову епоху у дослідженні космосу:
08:44
the radio astronomy age.
176
524260
2000
епоху радіоастрономії.
08:46
Over the next few years,
177
526260
2000
Протягом кількох наступних років
08:48
astronomers connected up their antennas to loudspeakers
178
528260
4000
астрономи приєднали свої антени до гучномовців
08:52
and learned about our radio sky,
179
532260
2000
та дізнались про наше радіо-небо,
08:54
about Jupiter and the Sun,
180
534260
2000
про Юпітер та Сонце,
08:56
by listening.
181
536260
2000
слухаючи їх.
08:58
Let's jump ahead again.
182
538260
2000
Зробімо ще один стрибок вперед.
09:00
It's 1964,
183
540260
2000
Перед нами 1964 рік,
09:02
and we're back at Bell Labs.
184
542260
2000
і ми знову у лабораторіях Белла.
09:04
And once again,
185
544260
2000
І знову
09:06
two scientists have got a problem with noise.
186
546260
3000
двоє науковців зіткнулись з проблемою шумів.
09:09
Arno Penzias and Robert Wilson
187
549260
3000
Арно Пензіас та Роберт Уілсон
09:12
were using the horn antenna
188
552260
2000
використовували рупорну антену
09:14
at Bell's Holmdel laboratory
189
554260
2000
в лабораторії Белла у Холмделі,
09:16
to study the Milky Way
190
556260
2000
щоб дослідити Молочний Шлях
09:18
with extraordinary precision.
191
558260
2000
до найдрібніших деталей.
09:20
They were really listening
192
560260
2000
Вони й справді слухали
09:22
to the galaxy in high fidelity.
193
562260
2000
звуки галактики у високій якості.
09:24
There was a glitch in their soundtrack.
194
564260
3000
Та в їхньому записі раптом стався збій.
09:27
A mysterious persistent noise
195
567260
3000
Загадковий безперервний звук
09:30
was disrupting their research.
196
570260
2000
заважав їхнім дослідженням.
09:32
It was in the microwave range,
197
572260
2000
Це відбувалось у мікрохвильовому діапазоні
09:34
and it appeared to be coming
198
574260
2000
і здавалось, що звук надходить
09:36
from all directions simultaneously.
199
576260
2000
водночас із усіх напрямків.
09:38
Now this didn't make any sense,
200
578260
2000
Цьому не було жодного пояснення.
09:40
and like any reasonable engineer or scientist,
201
580260
3000
І, як будь-який розумний інженер чи науковець,
09:43
they assumed that the problem must be the technology itself,
202
583260
3000
вони припустили, що проблема в самій технології,
09:46
it must be the dish.
203
586260
2000
а саме - в тарілці.
09:48
There were pigeons roosting in the dish.
204
588260
3000
В тарілці гніздились голуби.
09:51
And so perhaps once they cleaned up the pigeon droppings,
205
591260
3000
Тому, можливо, якби тарілка була очищена від голубиного посліду
09:54
get the disk kind of operational again,
206
594260
2000
та приведена в порядок -
09:56
normal operations would resume.
207
596260
3000
нормальна робота відновилась би.
09:59
But the noise didn't disappear.
208
599260
3000
Та звук не зникав.
10:02
The mysterious noise
209
602260
2000
Цей загадковий звук,
10:04
that Penzias and Wilson were listening to
210
604260
3000
який почули Пензіас та Уілсон
10:07
turned out to be the oldest and most significant sound
211
607260
3000
виявився найдавнішим та найважливішим звуком,
10:10
that anyone had ever heard.
212
610260
2000
який хто-небудь коли-небудь чув.
10:12
It was cosmic radiation
213
612260
2000
Це було космічне випромінювання,
10:14
left over from the very birth of the universe.
214
614260
4000
що залишилось від самого народження всесвіту.
10:18
This was the first experimental evidence
215
618260
3000
Це був перший практичний доказ того,
10:21
that the Big Bang existed
216
621260
2000
що Великий Вибух існував
10:23
and the universe was born at a precise moment
217
623260
3000
і що всесвіт народився в конкретний час -
10:26
some 14.7 billion years ago.
218
626260
4000
приблизно 14.7 млрд років тому.
10:31
So our story ends
219
631260
2000
Отже, наша історія завершується
10:33
at the beginning --
220
633260
2000
початком -
10:35
the beginning of all things, the Big Bang.
221
635260
3000
початком всього, Великим Вибухом.
10:38
This is the noise that Penzias and Wilson heard --
222
638260
3000
Ось звук, який почули Пензіас та Уілсон -
10:41
the oldest sound that you're ever going to hear,
223
641260
3000
найдавніший звук, який вам коли-небудь доведеться почути,
10:44
the cosmic microwave background radiation
224
644260
3000
звук космічного мікрохвильового фонового випромінювання,
10:47
left over from the Big Bang.
225
647260
2000
що залишився після Великого Вибуху.
10:49
(Fuzz)
226
649260
15000
(Глухий невиразний шум)
11:04
Thanks.
227
664260
2000
Дякую.
11:06
(Applause)
228
666260
4000
(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