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

3,361,362 views ・ 2017-04-28

TED


Vui lòng nhấp đúp vào phụ đề tiếng Anh bên dưới để phát video.

Translator: Nguyen Cao Reviewer: Lam Nguyen
00:13
In the movie "Interstellar,"
0
13436
1860
Trong bộ phim "Interstellar,"
00:15
we get an up-close look at a supermassive black hole.
1
15320
3327
chúng ta có cái nhìn cận cảnh một hố đen siêu lớn.
00:18
Set against a backdrop of bright gas,
2
18671
2143
Nằm sau tấm màn khí ga sáng rực,
00:20
the black hole's massive gravitational pull
3
20838
2118
trường hấp dẫn cực kỳ mạnh của hố đen này
00:22
bends light into a ring.
4
22980
1435
bẻ cong ánh sáng thành chiếc nhẫn.
00:24
However, this isn't a real photograph,
5
24439
2109
Nhưng đây không phải hình ảnh thật,
00:26
but a computer graphic rendering --
6
26572
1786
mà là hình ảnh đồ họa bằng máy tính -
00:28
an artistic interpretation of what a black hole might look like.
7
28382
3390
một diễn giải đầy nghệ thuật về một hình ảnh của hố đen.
00:32
A hundred years ago,
8
32401
1166
Một trăm năm trước,
00:33
Albert Einstein first published his theory of general relativity.
9
33591
3601
Albert Einstein lần đầu tiên công bố Thuyết tương đối rộng.
00:37
In the years since then,
10
37216
1439
Những năm sau đó,
00:38
scientists have provided a lot of evidence in support of it.
11
38679
2973
các nhà khoa học đưa hàng loạt bằng chứng ủng hộ thuyết này.
00:41
But one thing predicted from this theory, black holes,
12
41676
3084
Nhưng một điều có thể đoán được từ lý thuyết này, là việc hố đen
00:44
still have not been directly observed.
13
44784
2350
vẫn chưa được quan sát trực tiếp.
Mặc dù chúng ta có vài ý kiến về hình dạng có thể của hố đen,
00:47
Although we have some idea as to what a black hole might look like,
14
47158
3206
00:50
we've never actually taken a picture of one before.
15
50388
2779
nhưng ta chưa từng chụp bức ảnh nào về nó trong quá khứ.
00:53
However, you might be surprised to know that that may soon change.
16
53191
4279
Tuy nhiên, mọi người sẽ rất ngạc nhiên khi biết được mọi thứ sẽ sớm thay đổi.
00:57
We may be seeing our first picture of a black hole in the next couple years.
17
57494
4164
Chúng ta sẽ thấy được bức ảnh đầu tiên của hố đen trong vài năm tới.
01:01
Getting this first picture will come down to an international team of scientists,
18
61682
3958
Những bức ảnh đầu tiên sẽ được chụp bởi một nhóm các nhà khoa học quốc tế,
01:05
an Earth-sized telescope
19
65664
1567
một kính thiên văn cỡ Trái đất,
01:07
and an algorithm that puts together the final picture.
20
67255
2832
và áp dụng một thuật toán để cho ra hình ảnh cuối cùng.
Mặc dù tôi không thể cho các bạn xem hình ảnh thật của hố đen hôm nay,
01:10
Although I won't be able to show you a real picture of a black hole today,
21
70111
3528
01:13
I'd like to give you a brief glimpse into the effort involved
22
73663
2911
tôi muốn các bạn có cái nhìn lướt qua những nỗ lực liên quan
01:16
in getting that first picture.
23
76598
1613
để có được bức hình đầu tiên.
01:19
My name is Katie Bouman,
24
79477
1437
Tôi tên là Katie Bouman,
01:20
and I'm a PhD student at MIT.
25
80938
2566
một nghiên cứu sinh tại Đại học MIT.
01:23
I do research in a computer science lab
26
83528
2027
Tôi nghiên cứu tại một phòng lab máy tính
01:25
that works on making computers see through images and video.
27
85579
3298
để tạo ra những máy tính phân tích hình ảnh và video.
01:28
But although I'm not an astronomer,
28
88901
2162
Mặc dù tôi không phải nhà thiên văn học,
nhưng tôi sẽ chỉ các bạn thấy
01:31
today I'd like to show you
29
91087
1285
01:32
how I've been able to contribute to this exciting project.
30
92396
2903
cách mà tôi đã xây dựng đề án thú vị này.
01:35
If you go out past the bright city lights tonight,
31
95323
2831
Nếu bạn nhìn xuyên lớp ánh sáng của thành phố đêm nay,
01:38
you may just be lucky enough to see a stunning view
32
98178
2436
bạn có thể may mắn nhìn thấy toàn cảnh tuyệt vời
01:40
of the Milky Way Galaxy.
33
100638
1493
của Dải ngân hà.
Và nếu bạn có thể thu cận cảnh hàng triệu ngôi sao,
01:42
And if you could zoom past millions of stars,
34
102155
2462
01:44
26,000 light-years toward the heart of the spiraling Milky Way,
35
104641
3755
26.000 năm ánh sáng về tâm Dải ngân hà hình xoắn ốc này,
01:48
we'd eventually reach a cluster of stars right at the center.
36
108420
3521
chúng ta sẽ đi đến cụm sao ở ngay vị trí trung tâm.
01:51
Peering past all the galactic dust with infrared telescopes,
37
111965
3206
Bằng cách quan sát dải bụi ngân hà qua kính thiên văn hồng ngoại,
01:55
astronomers have watched these stars for over 16 years.
38
115195
3867
các nhà thiên văn học đã quan sát những ngôi sao này trong hơn 16 năm.
Nhưng thứ chúng ta không thấy được lại là thứ tuyệt vời nhất.
01:59
But it's what they don't see that is the most spectacular.
39
119086
3589
02:02
These stars seem to orbit an invisible object.
40
122699
3066
Những ngôi sao này dường như quay quanh một thực thể vô hình.
02:05
By tracking the paths of these stars,
41
125789
2323
Theo dõi đường đi của những ngôi sao này,
các nhà thiên văn kết luận
02:08
astronomers have concluded
42
128136
1294
02:09
that the only thing small and heavy enough to cause this motion
43
129454
3129
rằng thứ duy nhất đủ nhỏ, đủ nặng để gây ra hiện tượng này
02:12
is a supermassive black hole --
44
132607
1968
là hố đen siêu khổng lồ --
02:14
an object so dense that it sucks up anything that ventures too close --
45
134599
4178
một thực thể dày đặt đến mức có thể hút mọi thứ rất gần nó
02:18
even light.
46
138801
1494
ngay cả ánh sáng.
02:20
But what happens if we were to zoom in even further?
47
140319
3061
Nhưng điều gì xảy ra nếu chúng ta phóng to hơn nữa nhỉ?
02:23
Is it possible to see something that, by definition, is impossible to see?
48
143404
4733
Liệu ta có thể nhìn thấy thứ theo lý thuyết là không thể thấy được?
02:28
Well, it turns out that if we were to zoom in at radio wavelengths,
49
148719
3244
Hóa ra nếu chúng ta có thể khảo sát ở bước sóng radio,
02:31
we'd expect to see a ring of light
50
151987
1682
ta có thể thấy một vòng tròn ánh sáng
02:33
caused by the gravitational lensing of hot plasma
51
153693
2411
tạo ra bởi thấu kính hấp dẫn của dòng plasma nóng
chuyển động rất nhanh quanh hố đen.
02:36
zipping around the black hole.
52
156128
1829
02:37
In other words,
53
157981
1160
Nói cách khác,
hố đen như một chiếc bóng trên nền vật liệu màu sáng,
02:39
the black hole casts a shadow on this backdrop of bright material,
54
159165
3171
02:42
carving out a sphere of darkness.
55
162360
1842
khắc nên hình một quả cầu tối.
02:44
This bright ring reveals the black hole's event horizon,
56
164226
3339
Vòng tròn ánh sáng cho thấy chân trời sự kiện của hố đen,
02:47
where the gravitational pull becomes so great
57
167589
2400
nơi lực hấp dẫn rất mạnh
đến nỗi ánh sáng không thể thoát.
02:50
that not even light can escape.
58
170013
1626
02:51
Einstein's equations predict the size and shape of this ring,
59
171663
2859
Phương trình Einstein dự đoán kích cỡ và hình dáng của vòng tròn
02:54
so taking a picture of it wouldn't only be really cool,
60
174546
3208
nên việc chụp hình nó không chỉ rất tuyệt,
02:57
it would also help to verify that these equations hold
61
177778
2618
mà nó sẽ giúp xác minh các phương trình
03:00
in the extreme conditions around the black hole.
62
180420
2466
trong các điều kiện cực hạn quanh hố đen.
03:02
However, this black hole is so far away from us,
63
182910
2558
Tuy nhiên, hố đen này ở cách chúng ta rất xa,
03:05
that from Earth, this ring appears incredibly small --
64
185492
3098
nếu nhìn từ Trái Đất thì quả thật vòng tròn này sẽ cực kì nhỏ --
03:08
the same size to us as an orange on the surface of the moon.
65
188614
3590
chỉ bằng kích thước của quả cam được đặt trên bề mặt của mặt trăng.
03:12
That makes taking a picture of it extremely difficult.
66
192758
2824
Điều đó làm cho việc chụp hình trở nên vô cùng phức tạp.
03:16
Why is that?
67
196645
1302
Tại sao lại thế?
03:18
Well, it all comes down to a simple equation.
68
198512
3188
Câu trả lời nằm gói gọn trong phương trình toán học đơn giản.
03:21
Due to a phenomenon called diffraction,
69
201724
2416
Bởi vì hiện tượng nhiễu xạ,
nên có những giới hạn cơ bản
03:24
there are fundamental limits
70
204164
1355
03:25
to the smallest objects that we can possibly see.
71
205543
2670
đối với các vật thể nhỏ nhất có thể nhìn thấy được.
03:28
This governing equation says that in order to see smaller and smaller,
72
208789
3672
Phương trình vi phân chứng minh để nhìn thấy những vật càng nhỏ
03:32
we need to make our telescope bigger and bigger.
73
212485
2587
thì chúng ta cần tạo ra kính thiên văn càng lớn.
Nhưng ngay cả kính thiên văn quang học tốt nhất Trái Đất,
03:35
But even with the most powerful optical telescopes here on Earth,
74
215096
3069
03:38
we can't even get close to the resolution necessary
75
218189
2419
chúng ta vẫn chưa đạt được độ phân giải cần thiết
03:40
to image on the surface of the moon.
76
220632
2198
để ghi lại hình ảnh bề mặt mặt trăng.
03:42
In fact, here I show one of the highest resolution images ever taken
77
222854
3617
Thực ra thì, ở đây tôi đưa ra những ảnh có độ phân giải cao nhất chụp
03:46
of the moon from Earth.
78
226495
1397
mặt trăng từ Trái đất.
03:47
It contains roughly 13,000 pixels,
79
227916
2557
Nó có khoảng 13.000 pixels,
03:50
and yet each pixel would contain over 1.5 million oranges.
80
230497
4050
và mỗi pixel có kích thước đến 1,5 triệu quả cam.
03:55
So how big of a telescope do we need
81
235396
1972
Vậy ta cần một chiếc kính lớn đến mức nào
03:57
in order to see an orange on the surface of the moon
82
237392
2765
để có thể nhìn thấy quả cam trên bề mặt mặt trăng,
04:00
and, by extension, our black hole?
83
240181
2214
hay, rộng hơn, là hố đen?
04:02
Well, it turns out that by crunching the numbers,
84
242419
2340
Hóa ra chỉ bằng việc tính toán các con số,
04:04
you can easily calculate that we would need a telescope
85
244783
2610
bạn sẽ dễ dàng tính được chúng ta cần đến chiếc kính
04:07
the size of the entire Earth.
86
247417
1393
lớn bằng cả Trái Đất.
04:08
(Laughter)
87
248834
1024
(Cười)
04:09
If we could build this Earth-sized telescope,
88
249882
2119
Nếu ta có thể tạo ra một thứ lớn như vậy,
ta chỉ mới bước đầu xác định được chiếc vòng ánh sáng đặc trưng
04:12
we could just start to make out that distinctive ring of light
89
252025
2925
04:14
indicative of the black hole's event horizon.
90
254974
2183
biểu thị chân trời sự kiện của hố đen.
04:17
Although this picture wouldn't contain all the detail we see
91
257181
2918
Mặc dù bức ảnh này không cho chúng ta thấy mọi chi tiết
như trong đồ họa máy tính,
04:20
in computer graphic renderings,
92
260123
1506
04:21
it would allow us to safely get our first glimpse
93
261653
2299
nó cho chúng ta cái nhìn đáng tin cậy đầu tiên
04:23
of the immediate environment around a black hole.
94
263976
2487
về môi trường xung quanh một hố đen.
04:26
However, as you can imagine,
95
266487
1613
Tuy nhiên, hãy thử tưởng tượng,
việc tạo ra một kính thiên văn parabol to bằng Trái đất là điều không thể.
04:28
building a single-dish telescope the size of the Earth is impossible.
96
268124
3624
04:31
But in the famous words of Mick Jagger,
97
271772
1887
Nhưng theo lời của Mick Jagger,
04:33
"You can't always get what you want,
98
273683
1791
"Ta không thể luôn có thứ mình muốn,
04:35
but if you try sometimes, you just might find
99
275498
2187
nhưng nếu nỗ lực, ta có thể tìm ra
04:37
you get what you need."
100
277709
1215
và đạt được thứ ta cần."
04:38
And by connecting telescopes from around the world,
101
278948
2464
Bằng việc kết nối các kính thiên văn trên thế giới,
04:41
an international collaboration called the Event Horizon Telescope
102
281436
3538
một dự án cộng tác quốc tế được gọi là Event Horizon Telescope
04:44
is creating a computational telescope the size of the Earth,
103
284998
3109
đang xây dựng một kính thiên văn tính toán kích cỡ Trái đất,
có khả năng phân tích cấu trúc
04:48
capable of resolving structure
104
288131
1537
04:49
on the scale of a black hole's event horizon.
105
289692
2199
trên quy mô sự kiện chân trời của một hố đen.
04:51
This network of telescopes is scheduled to take its very first picture
106
291915
3387
Hệ thống kính thiên văn lên kế hoạch chụp bức hình đầu tiên
về hố đen vào năm tới.
04:55
of a black hole next year.
107
295326
1815
Mỗi kính thiên văn trong hệ thống toàn cầu này đều làm việc với nhau.
04:57
Each telescope in the worldwide network works together.
108
297165
3338
05:00
Linked through the precise timing of atomic clocks,
109
300527
2712
Được liên kết qua hệ thống đồng hồ nguyên tử chuẩn xác,
05:03
teams of researchers at each of the sites freeze light
110
303263
2657
nhóm nghiên cứu ở mỗi điểm quan sát ngưng đọng ánh sáng
05:05
by collecting thousands of terabytes of data.
111
305944
2962
bằng cách thu thập hàng terabytes dữ liệu .
05:08
This data is then processed in a lab right here in Massachusetts.
112
308930
5017
Dữ liệu này sau đó được phân tích tại phòng lab ở Massachusetts.
05:13
So how does this even work?
113
313971
1794
Điều này được thực hiện như thế nào?
05:15
Remember if we want to see the black hole in the center of our galaxy,
114
315789
3403
Nhớ rằng nếu ta muốn nhìn thấy hố đen ở trung tâm dải Ngân hà,
05:19
we need to build this impossibly large Earth-sized telescope?
115
319216
2982
ta phải xây một chiếc kính thiên văn không tưởng cỡ Trái đất?
05:22
For just a second, let's pretend we could build
116
322222
2232
Nhưng khoan đã nào, giả sử ta có thể xây
05:24
a telescope the size of the Earth.
117
324478
1842
một chiếc kính lớn bằng Trái Đất.
05:26
This would be a little bit like turning the Earth
118
326344
2455
Nó sẽ giống như việc biến Trái đất
05:28
into a giant spinning disco ball.
119
328823
1747
thành một quả cầu disco khổng lồ.
05:30
Each individual mirror would collect light
120
330594
2200
Mỗi chiếc gương sẽ thu thập ánh sáng
05:32
that we could then combine together to make a picture.
121
332818
2597
để chúng ta có thể tổng hợp lại thành một bức ảnh.
05:35
However, now let's say we remove most of those mirrors
122
335439
2661
Thế nhưng, giờ nếu loại bỏ đi hầu hết các tấm gương đó.
chỉ để lại một vài chiếc.
05:38
so only a few remained.
123
338124
1972
Chúng ta vẫn có thể tập hợp thông tin lại,
05:40
We could still try to combine this information together,
124
340120
2877
nhưng sẽ có rất nhiều lỗ hổng.
05:43
but now there are a lot of holes.
125
343021
1993
Những chiếc gương đại diện cho những nơi kính viễn vọng được đặt.
05:45
These remaining mirrors represent the locations where we have telescopes.
126
345038
4373
05:49
This is an incredibly small number of measurements to make a picture from.
127
349435
4079
Cực kỳ ít số liệu đo lường để tạo dựng một bức ảnh.
05:53
But although we only collect light at a few telescope locations,
128
353538
3838
Nhưng dù chúng ta chỉ thu thập được ánh sáng ở một vài vị trí đặt kính,
05:57
as the Earth rotates, we get to see other new measurements.
129
357400
3423
khi Trái đất xoay, chúng ta sẽ có thêm được những đo lường mới.
06:00
In other words, as the disco ball spins, those mirrors change locations
130
360847
3819
Nói cách khác, khi quả cầu disco quay, những chiếc kính sẽ thay đổi vị trí,
06:04
and we get to observe different parts of the image.
131
364690
2899
chúng ta sẽ quan sát được những phần khác nhau của bức ảnh.
06:07
The imaging algorithms we develop fill in the missing gaps of the disco ball
132
367613
4018
Các thuật toán xử lý hình ảnh sẽ được dùng để lấp đầy chỗ trống trên quả cầu disco
06:11
in order to reconstruct the underlying black hole image.
133
371655
3033
để kiến tạo hình ảnh cơ bản của hố đen.
06:14
If we had telescopes located everywhere on the globe --
134
374712
2636
Nếu kính thiên văn được đặt ở khắp Địa cầu --
06:17
in other words, the entire disco ball --
135
377372
1941
nói cách khác là khắp quả cầu disco --
06:19
this would be trivial.
136
379337
1284
thì đó chỉ là chuyện nhỏ.
06:20
However, we only see a few samples, and for that reason,
137
380645
3322
Tuy nhiên, vì chúng ta chỉ thấy được một vài điểm mẫu,
06:23
there are an infinite number of possible images
138
383991
2388
cho nên sẽ có vô số những hình ảnh khả thi
06:26
that are perfectly consistent with our telescope measurements.
139
386403
2964
trùng khớp hoàn hảo với những đo lường từ kính thiên văn.
06:29
However, not all images are created equal.
140
389391
3016
Tuy nhiên, không phải tất cả hình ảnh đều được tạo ra đồng đều.
06:32
Some of those images look more like what we think of as images than others.
141
392849
4458
Một số hình ảnh sẽ giống với những gì chúng ta nghĩ hơn là những cái khác.
06:37
And so, my role in helping to take the first image of a black hole
142
397331
3222
Nên, vai trò của tôi trong việc chụp hình ảnh đầu tiên về hố đen
06:40
is to design algorithms that find the most reasonable image
143
400577
2932
là thiết kế giải thuật tìm ra hình ảnh hợp lý nhất
06:43
that also fits the telescope measurements.
144
403533
2222
phù hợp với những đo lường từ kính thiên văn.
06:46
Just as a forensic sketch artist uses limited descriptions
145
406727
3942
Giống như một nghệ sĩ vẽ chân dung trong Sở cảnh sát, sử dụng một số ít mô tả
06:50
to piece together a picture using their knowledge of face structure,
146
410693
3514
để vẽ chân dung bằng cách sử dụng kiến thức của họ về cấu trúc gương mặt,
06:54
the imaging algorithms I develop use our limited telescope data
147
414231
3315
các thuật toán tôi phát triển sử dụng dữ liệu ít ỏi từ kính thiên văn
06:57
to guide us to a picture that also looks like stuff in our universe.
148
417570
4322
để cho ta một bức ảnh về các vật thể trong vũ trụ.
07:01
Using these algorithms, we're able to piece together pictures
149
421916
3651
Bằng cách sử dụng những giải thuật này, ta có thể ghép các bức ảnh với nhau
07:05
from this sparse, noisy data.
150
425591
2180
từ đám dữ liệu khan hiếm, hỗn tạp này.
07:07
So here I show a sample reconstruction done using simulated data,
151
427795
4529
Vậy nên, giờ tôi sẽ cho các bạn thấy một ảnh mẫu dược tạo bởi dữ liệu giả lập,
07:12
when we pretend to point our telescopes
152
432348
1933
khi ta giả định hướng các kính thiên văn
07:14
to the black hole in the center of our galaxy.
153
434305
2585
về phía hố đen ngay giữa thiên hà của chúng ta.
07:16
Although this is just a simulation, reconstruction such as this give us hope
154
436914
4455
Mặc dù đây chỉ là giả lập, việc xây dựng hình ảnh này cho chúng ta hy vọng
07:21
that we'll soon be able to reliably take the first image of a black hole
155
441393
3453
rằng ta sẽ sớm có thể chụp được hình ảnh hố đen đáng tin cậy đầu tiên
07:24
and from it, determine the size of its ring.
156
444870
2595
và từ đó, xác định kích thước của vòng sáng.
Mặc dù tôi rất thích được diễn giải chi tiết về giải thuật này,
07:28
Although I'd love to go on about all the details of this algorithm,
157
448118
3199
07:31
luckily for you, I don't have the time.
158
451341
2174
nhưng may cho các bạn, tôi không có thời gian.
07:33
But I'd still like to give you a brief idea
159
453539
2001
Nhưng tôi cũng trình bày thoáng qua
07:35
of how we define what our universe looks like,
160
455564
2302
cách chúng tôi xác định hình dạng của vũ trụ,
07:37
and how we use this to reconstruct and verify our results.
161
457890
4466
và chúng tôi sử dụng nó để xây dựng và kiểm tra kết quả của mình thế nào.
07:42
Since there are an infinite number of possible images
162
462380
2496
Vì có hàng vô số hình ảnh khả thi
07:44
that perfectly explain our telescope measurements,
163
464900
2365
trùng khớp với những đo đạc từ kính thiên văn,
07:47
we have to choose between them in some way.
164
467289
2605
chúng tôi bằng cách nào đó phải chọn lựa chúng.
07:49
We do this by ranking the images
165
469918
1838
Chúng tôi xếp hạng các bức ảnh
07:51
based upon how likely they are to be the black hole image,
166
471780
2834
dựa trên mức độ tương đương với lỗ đen thực sự,
07:54
and then choosing the one that's most likely.
167
474638
2482
và lựa chọn cái có vẻ như giống nhất.
Ý của tôi chính xác là gì?
07:57
So what do I mean by this exactly?
168
477144
2195
07:59
Let's say we were trying to make a model
169
479862
1978
Giả như ta đang cố tạo một chương trình
08:01
that told us how likely an image were to appear on Facebook.
170
481864
3183
cho ta biết về khả năng một tấm ảnh có thể xuất hiện trên Facebook.
Chúng ta có lẽ muốn nó biết rằng
08:05
We'd probably want the model to say
171
485071
1701
08:06
it's pretty unlikely that someone would post this noise image on the left,
172
486796
3557
người ta sẽ không hay post một tẩm ảnh nhiễu như phía bên trái,
08:10
and pretty likely that someone would post a selfie
173
490377
2419
nhưng người ta sẽ hay post một tấm selfie
08:12
like this one on the right.
174
492820
1334
như tấm bên phải.
Tấm hình ở giữa bị mờ,
08:14
The image in the middle is blurry,
175
494178
1639
08:15
so even though it's more likely we'd see it on Facebook
176
495841
2639
nhưng dù sao nó có vẻ sẽ được post trên Facebook
08:18
compared to the noise image,
177
498504
1360
so với tấm hình bị nhiễu,
08:19
it's probably less likely we'd see it compared to the selfie.
178
499888
2960
nhưng ta sẽ ít thấy nó hơn so với tấm selfie.
Nhưng đối với các hình ảnh từ hố đen,
08:22
But when it comes to images from the black hole,
179
502872
2290
chúng tôi gặp một vấn đề hóc búa thật sự: chúng ta chưa từng nhìn thấy nó.
08:25
we're posed with a real conundrum: we've never seen a black hole before.
180
505186
3502
08:28
In that case, what is a likely black hole image,
181
508712
2291
Trường hợp này, thứ gì có vẻ giống với hố đen,
và chúng ta nên giả định cấu trúc của hố đen thế nào?
08:31
and what should we assume about the structure of black holes?
182
511027
2938
08:33
We could try to use images from simulations we've done,
183
513989
2632
Chúng tôi đã cố gắng sử dụng những hình ảnh mô phỏng,
08:36
like the image of the black hole from "Interstellar,"
184
516645
2530
giống hình ảnh hố đen trong phim "Interstellar,"
nhưng làm thế có thể gây ra một số vấn đề nghiêm trọng.
08:39
but if we did this, it could cause some serious problems.
185
519199
2938
Điều gì xảy ra nếu giả thuyết của Einstein không đúng?
08:42
What would happen if Einstein's theories didn't hold?
186
522161
3380
08:45
We'd still want to reconstruct an accurate picture of what was going on.
187
525565
3961
Chúng tôi vẫn muốn tái lập một hình ảnh chuẩn xác về điều sẽ xảy ra.
08:49
If we bake Einstein's equations too much into our algorithms,
188
529550
3371
Nếu giải thuật dựa quá nhiều vào phương trình của Einstein,
08:52
we'll just end up seeing what we expect to see.
189
532945
2755
kết cục chúng tôi sẽ nhìn thấy điều chúng tôi kỳ vọng.
08:55
In other words, we want to leave the option open
190
535724
2276
Nói cách khác, chúng tôi muốn để dành một chỗ,
thậm chí dành cho một con voi khổng lồ ngay giữa thiên hà này.
08:58
for there being a giant elephant at the center of our galaxy.
191
538024
2923
09:00
(Laughter)
192
540971
1057
(Cười)
Các loại ảnh khác nhau có những đặc điểm riêng biệt.
09:02
Different types of images have very distinct features.
193
542052
2989
Chúng tôi có thể dễ dàng phân biệt được những hình ảnh mô phỏng hố đen
09:05
We can easily tell the difference between black hole simulation images
194
545065
3548
09:08
and images we take every day here on Earth.
195
548637
2276
với hình ảnh ta chụp hằng ngày trên Trái đất.
09:10
We need a way to tell our algorithms what images look like
196
550937
3104
Cần có cách giúp giải thuật biết hình ảnh trông như thế nào
mà không phải quy định quá nhiều đặc điểm cho một loại ảnh.
09:14
without imposing one type of image's features too much.
197
554065
3249
09:17
One way we can try to get around this
198
557865
1893
Một cách chúng tôi thử để giải quyết
09:19
is by imposing the features of different kinds of images
199
559782
3062
là quy định những đặc điểm của những loại ảnh khác nhau
09:22
and seeing how the type of image we assume affects our reconstructions.
200
562868
4130
và xem loại ảnh chúng tôi giả thiết ảnh hưởng lên việc tái lập như thế nào.
09:27
If all images' types produce a very similar-looking image,
201
567712
3491
Nếu tất cả các loại ảnh tạo ra hình ảnh giống nhau,
09:31
then we can start to become more confident
202
571227
2057
thì ta có thể tự tin rằng
09:33
that the image assumptions we're making are not biasing this picture that much.
203
573308
4173
các giả thiết chúng tôi tạo nên không bị lệch nhiều so với hình ảnh này.
09:37
This is a little bit like giving the same description
204
577505
2990
Nó giống với việc đưa ra mô tả giống nhau
09:40
to three different sketch artists from all around the world.
205
580519
2996
cho ba nghệ sĩ phác họa khác nhau ở khắp thế giới.
09:43
If they all produce a very similar-looking face,
206
583539
2860
Nếu họ vẽ ra cùng một khuôn mặt giống nhau,
09:46
then we can start to become confident
207
586423
1793
chúng ta có thể tự tin rằng
09:48
that they're not imposing their own cultural biases on the drawings.
208
588240
3616
họ không áp đặt những thiên hướng văn hóa riêng của bản thân lên bức hình.
09:51
One way we can try to impose different image features
209
591880
3315
Một cách chúng tôi thử áp dụng những đặc điểm hình ảnh khác nhau
09:55
is by using pieces of existing images.
210
595219
2441
là dùng những mảnh ghép của các hình ảnh hiện có.
09:58
So we take a large collection of images,
211
598214
2160
Chúng tôi chụp một số lượng lớn hình ảnh,
10:00
and we break them down into their little image patches.
212
600398
2718
và chia chúng thành những mảnh hình nhỏ.
Sau đó chúng tôi dùng từng mảnh hình ấy như những mảnh ghép hình.
10:03
We then can treat each image patch a little bit like pieces of a puzzle.
213
603140
4285
10:07
And we use commonly seen puzzle pieces to piece together an image
214
607449
4278
Chúng tôi dùng những mảnh ghép thường thấy để ghép lại thành một bức ảnh
10:11
that also fits our telescope measurements.
215
611751
2452
khớp với các đo đạc từ kính thiên văn.
Các loại ảnh khác nhau có các tập các mảnh ghép rất riêng biệt.
10:15
Different types of images have very distinctive sets of puzzle pieces.
216
615040
3743
10:18
So what happens when we take the same data
217
618807
2806
Vậy điều gì xảy ra khi chúng ta dùng cùng một dữ liệu
10:21
but we use different sets of puzzle pieces to reconstruct the image?
218
621637
4130
nhưng lại dùng các tập mảnh ghép khác nhau để tái lập bức hình?
10:25
Let's first start with black hole image simulation puzzle pieces.
219
625791
4766
Đầu tiên hãy bắt đầu với các mảnh ghép giả lập hình ảnh hố đen.
10:30
OK, this looks reasonable.
220
630581
1591
Ok, cái này nhìn khá hợp lý.
10:32
This looks like what we expect a black hole to look like.
221
632196
2694
Cái này nhìn có vẻ giống như thứ chúng ta kỳ vọng.
10:34
But did we just get it
222
634914
1193
Nhưng liệu ta đã làm được
bởi vì chúng ta chỉ đưa ra số ít các hình ảnh giả lập về hố đen?
10:36
because we just fed it little pieces of black hole simulation images?
223
636131
3314
10:39
Let's try another set of puzzle pieces
224
639469
1880
Hãy thử với tập các mảnh ghép khác
10:41
from astronomical, non-black hole objects.
225
641373
2509
từ các thực thể thiên văn mà không phải là hố đen.
10:44
OK, we get a similar-looking image.
226
644914
2126
OK, chúng ta cũng có hình ảnh giống thế.
Và giờ thì với các hình ảnh hằng ngày,
10:47
And then how about pieces from everyday images,
227
647064
2236
10:49
like the images you take with your own personal camera?
228
649324
2785
giống các bức hình bạn chụp từ máy camera của mình?
10:53
Great, we see the same image.
229
653312
2115
Tuyệt ! Chúng ta cũng có bức hình giống thế.
10:55
When we get the same image from all different sets of puzzle pieces,
230
655451
3366
Khi có được các bức hình giống nhau từ các tập mảnh ghép khác nhau,
10:58
then we can start to become more confident
231
658841
2046
chúng tôi có thể tự tin
11:00
that the image assumptions we're making
232
660911
1966
rằng giả thiết hình ảnh chúng tôi dùng
11:02
aren't biasing the final image we get too much.
233
662901
2921
không chênh lệch nhiều so với bức hình cuối cùng.
11:05
Another thing we can do is take the same set of puzzle pieces,
234
665846
3253
Một thứ khác chúng tôi làm là sử dụng cùng một tập các mảnh ghép,
ví dụ như tập lấy từ các bức hình hằng ngày,
11:09
such as the ones derived from everyday images,
235
669123
2489
11:11
and use them to reconstruct many different kinds of source images.
236
671636
3600
và sử dụng chúng để tái lập các hình ảnh gốc khác nhau.
11:15
So in our simulations,
237
675260
1271
Trong quá trình giả lập,
11:16
we pretend a black hole looks like astronomical non-black hole objects,
238
676555
3775
chúng tôi vờ như hố đen trông giống như một thực thế thiên văn khác
11:20
as well as everyday images like the elephant in the center of our galaxy.
239
680354
3849
cũng như những bức ảnh hàng ngày giống con voi giữa thiên hà chúng ta.
11:24
When the results of our algorithms on the bottom look very similar
240
684227
3168
Khi giải thuật của chúng tôi ở phía dưới đưa ra kết quả giống với
11:27
to the simulation's truth image on top,
241
687419
2096
hình ảnh giả lập thật ở phía trên
11:29
then we can start to become more confident in our algorithms.
242
689539
3346
chúng tôi sẽ tự tin hơn về các giải thuật của mình.
11:32
And I really want to emphasize here
243
692909
1867
Điều tôi muốn nhấn mạnh ở đây
11:34
that all of these pictures were created
244
694800
1934
là tất cả các bức hình này được tạo ra
11:36
by piecing together little pieces of everyday photographs,
245
696758
2936
bằng việc ghép các mảnh ghép từ những bức hình hằng ngày
11:39
like you'd take with your own personal camera.
246
699718
2215
giống như bạn chụp chúng từ camera của bạn.
11:41
So an image of a black hole we've never seen before
247
701957
3276
Thế nên một bức tranh về hố đen chúng ta chưa từng thấy trước đây
11:45
may eventually be created by piecing together pictures we see all the time
248
705257
3943
cuối cùng có thể được tạo ra bằng cách ghép các bức hình chúng ta thường thấy
11:49
of people, buildings, trees, cats and dogs.
249
709224
2745
như về người, các tòa nhà, cây cối, mèo, và chó.
11:51
Imaging ideas like this will make it possible for us
250
711993
2645
Ý tưởng về hình ảnh như thế này sẽ giúp chúng ta có thể
11:54
to take our very first pictures of a black hole,
251
714662
2619
chụp được bức ảnh đầu tiên về hố đen,
11:57
and hopefully, verify those famous theories
252
717305
2447
và hy vọng có thể xác minh các lý thuyết nối tiếng
11:59
on which scientists rely on a daily basis.
253
719776
2421
mà các nhà khoa học đang dựa vào hằng ngày.
12:02
But of course, getting imaging ideas like this working
254
722221
2608
Nhưng tất nhiên, việc thực hiện các ý tưởng này
12:04
would never have been possible without the amazing team of researchers
255
724853
3322
sẽ không bao giờ thực hiện được nếu không có nhóm nghiên cứu tuyệt vời
12:08
that I have the privilege to work with.
256
728199
1887
mà tôi vinh dự có cơ hội làm việc cùng.
Tôi vẫn ngạc nhiên
12:10
It still amazes me
257
730110
1163
12:11
that although I began this project with no background in astrophysics,
258
731297
3351
rằng mặc dù tôi bắt đầu dự án mà không hề biết về Thiên văn học,
12:14
what we have achieved through this unique collaboration
259
734672
2619
điều chúng tôi đạt được qua sự cộng tác độc đáo này
12:17
could result in the very first images of a black hole.
260
737315
2759
có thể dẫn tới những hình ảnh đầu tiên về hố đen.
Nhưng những dự án lớn như Event Horizon Telescope
12:20
But big projects like the Event Horizon Telescope
261
740098
2698
12:22
are successful due to all the interdisciplinary expertise
262
742820
2814
rất thành công nhờ vào sự cộng tác của những nhà chuyên môn
12:25
different people bring to the table.
263
745658
1790
từ những lĩnh vực khác nhau.
12:27
We're a melting pot of astronomers,
264
747472
1706
Chúng tôi là nhóm các nhà thiên văn
12:29
physicists, mathematicians and engineers.
265
749202
2232
vật lý, toán học, và kỹ sư.
12:31
This is what will make it soon possible
266
751458
2554
Đây là công cụ sẽ thực hiện được điều
đã từng xem không thể thực hiện được.
12:34
to achieve something once thought impossible.
267
754036
2853
12:36
I'd like to encourage all of you to go out
268
756913
2256
Tôi muốn cỗ vũ tất cả các bạn cùng tiến bước
12:39
and help push the boundaries of science,
269
759193
2096
và đẩy lùi các ranh giới của khoa học,
12:41
even if it may at first seem as mysterious to you as a black hole.
270
761313
3901
ngay cả khi nó thoạt đầu có vẻ bí ẩn với bạn như hố đen chẳng hạn.
12:45
Thank you.
271
765238
1174
Cám ơn.
12:46
(Applause)
272
766436
2397
(Vỗ tay)
Về trang web này

Trang web này sẽ giới thiệu cho bạn những video YouTube hữu ích cho việc học tiếng Anh. Bạn sẽ thấy các bài học tiếng Anh được giảng dạy bởi các giáo viên hàng đầu từ khắp nơi trên thế giới. Nhấp đúp vào phụ đề tiếng Anh hiển thị trên mỗi trang video để phát video từ đó. Phụ đề cuộn đồng bộ với phát lại video. Nếu bạn có bất kỳ nhận xét hoặc yêu cầu nào, vui lòng liên hệ với chúng tôi bằng biểu mẫu liên hệ này.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7