TED2011
Janna Levin: The sound the universe makes
Janna Levin: O som que universo faz
Filmed:
Readability: 3.7
1,279,696 views
Nós achamos que o espaço é um lugar silencioso. Mas a física Janna Levin afirma que o universo tem uma trilha sonora - uma composição sonora que registra alguns dos acontecimentos mais dramáticos no espaço sideral. (Buracos negros, por exemplo, batem no espaço-tempo como um tambor.) Um acessível passeio sonoro através do universo de expandir a mente.
Janna Levin - Physicist
Janna Levin is a professor of physics and astronomy at Barnard, where she studies the early universe, chaos, and black holes. She's the author of “How the Universe Got Its Spots" and the novel “A Madman Dreams of Turing Machines.” Full bio
Janna Levin is a professor of physics and astronomy at Barnard, where she studies the early universe, chaos, and black holes. She's the author of “How the Universe Got Its Spots" and the novel “A Madman Dreams of Turing Machines.” Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
I want to ask you all to consider for a second
0
0
3000
Quero pedir a todos que considerem por um segundo
00:18
the very simple fact
1
3000
2000
o simples fato
00:20
that, by far,
2
5000
2000
de que, de longe,
00:22
most of what we know about the universe
3
7000
2000
a maioria do que sabemos sobre o universo
00:24
comes to us from light.
4
9000
2000
vem através da luz.
00:26
We can stand on the Earth and look up at the night sky
5
11000
3000
Nós podemos estar na Terra e olhar para o céu à noite
00:29
and see stars with our bare eyes.
6
14000
3000
e ver estrelas a olhos nus.
00:32
The Sun burns our peripheral vision.
7
17000
2000
O Sol queima a nossa visão periférica,
00:34
We see light reflected off the Moon.
8
19000
3000
vemos a luz refletida na Lua,
00:37
And in the time since Galileo pointed that rudimentary telescope
9
22000
4000
e desde que Galileu apontou o seu telescópio rudimentar
00:41
at the celestial bodies,
10
26000
3000
para os corpos celestes,
00:44
the known universe has come to us through light,
11
29000
3000
o universo que conhecemos chega até nós através da luz,
00:47
across vast eras in cosmic history.
12
32000
3000
em vastas eras da história cósmica.
00:50
And with all of our modern telescopes,
13
35000
3000
E com todos os nossos telescópios modernos,
00:53
we've been able to collect
14
38000
2000
fomos capazes de montar
00:55
this stunning silent movie of the universe --
15
40000
3000
este filme mudo impressionante do universo -
00:58
these series of snapshots
16
43000
3000
estas séries de instantâneos
01:01
that go all the way back to the Big Bang.
17
46000
3000
que voltam até o momento do Big Bang.
01:04
And yet, the universe is not a silent movie
18
49000
3000
Mas o universo não é um filme mudo,
01:07
because the universe isn't silent.
19
52000
2000
porque o universo não é silencioso.
01:09
I'd like to convince you
20
54000
2000
Eu gostaria de convencê-los
01:11
that the universe has a soundtrack
21
56000
2000
de que o universo tem uma trilha sonora,
01:13
and that soundtrack is played on space itself,
22
58000
4000
e que essa trilha sonora é tocada no próprio espaço.
01:17
because space can wobble like a drum.
23
62000
3000
Porque o espaço pode oscilar como um tambor.
01:20
It can ring out a kind of recording
24
65000
3000
Ele pode tocar um tipo de gravação
01:23
throughout the universe
25
68000
2000
através do universo
01:25
of some of the most dramatic events as they unfold.
26
70000
3000
de alguns dos acontecimentos mais dramáticos que se vão desenrolando.
01:28
Now we'd like to be able to add
27
73000
3000
Agora nós gostaríamos de poder de adicionar
01:31
to a kind of glorious visual composition
28
76000
3000
a este tipo de composição visual gloriosa
01:34
that we have of the universe --
29
79000
2000
que temos do universo
01:36
a sonic composition.
30
81000
2000
uma composição sonora.
01:38
And while we've never heard the sounds from space,
31
83000
4000
E embora nunca fomos capazes de ouvir os sons do espaço,
01:42
we really should, in the next few years,
32
87000
3000
nós deveríamos, nos próximos anos,
01:45
start to turn up the volume on what's going on out there.
33
90000
2000
começar a aumentar o volume do que está acontecendo lá fora.
01:47
So in this ambition
34
92000
2000
Então, com essa ambição
01:49
to capture songs from the universe,
35
94000
3000
de capturar as músicas do universo,
01:52
we turn our focus
36
97000
2000
voltamos nosso foco
01:54
to black holes and the promise they have,
37
99000
2000
para os buracos negros e a promessa que eles têm,
01:56
because black holes can bang on space-time
38
101000
3000
porque os buracos negros podem bater no espaço-tempo
01:59
like mallets on a drum
39
104000
2000
como marretas sobre um tambor
02:01
and have a very characteristic song,
40
106000
2000
e têm uma música muito característica,
02:03
which I'd like to play for you -- some of our predictions
41
108000
3000
e eu gostaria de tocar para vocês algumas das nossas previsões
02:06
for what that song will be like.
42
111000
2000
de como tal música pode ser.
02:08
Now black holes are dark against a dark sky.
43
113000
3000
Agora, os buracos negros são escuros contra um céu escuro.
02:11
We can't see them directly.
44
116000
2000
Nós não podemos vê-los diretamente.
02:13
They're not brought to us with light, at least not directly.
45
118000
3000
Eles não são trazidos a nós com luz, pelo menos não diretamente.
02:16
We can see them indirectly,
46
121000
2000
Podemos vê-los indiretamente,
02:18
because black holes wreak havoc on their environment.
47
123000
3000
porque os buracos negros causam estragos em seu ambiente.
02:21
They destroy stars around them.
48
126000
2000
Eles destroem as estrelas ao seu redor.
02:23
They churn up debris in their surroundings.
49
128000
3000
Eles trituram os detritos pelo caminho.
02:26
But they won't come to us directly through light.
50
131000
2000
Mas eles não chegam diretamente a nós através da luz.
02:28
We might one day see a shadow
51
133000
2000
Poderemos um dia ver uma sombra
02:30
a black hole can cast on a very bright background,
52
135000
3000
um buraco negro pode se moldar em um fundo muito brilhante,
02:33
but we haven't yet.
53
138000
2000
mas isso ainda não aconteceu.
02:35
And yet black holes may be heard
54
140000
2000
Mas buracos negros podem ser ouvidos
02:37
even if they're not seen,
55
142000
2000
mesmo que não possam ser vistos,
02:39
and that's because they bang on space-time like a drum.
56
144000
4000
e isso é porque batem no espaço-tempo como um tambor.
02:43
Now we owe the idea that space can ring like a drum
57
148000
3000
Nós devemos a ideia de que o espaço pode soar como um tambor
02:46
to Albert Einstein -- to whom we owe so much.
58
151000
3000
a Albert Einstein, a quem devemos muito.
02:49
Einstein realized that if space were empty,
59
154000
2000
Einstein percebeu que se o espaço fosse vazio,
02:51
if the universe were empty,
60
156000
2000
se o universo fosse vazio,
02:53
it would be like this picture,
61
158000
3000
seria esta figura,
02:56
except for maybe without the helpful grid drawn on it.
62
161000
3000
exceto talvez pela grade desenhada nela.
02:59
But if we were freely falling through the space,
63
164000
3000
Mas se estivéssemos em queda livre no espaço,
03:02
even without this helpful grid,
64
167000
2000
mesmo sem esta grade útil,
03:04
we might be able to paint it ourselves,
65
169000
2000
poderíamos ser capazes de pintá-la nós mesmos,
03:06
because we would notice that we traveled along straight lines,
66
171000
3000
porque iríamos perceber que viajávamos em linha reta,
03:09
undeflected straight paths
67
174000
2000
caminhos totalmente retos
03:11
through the universe.
68
176000
2000
através do universo.
03:13
Einstein also realized --
69
178000
2000
Einstein também percebeu -
03:15
and this is the real meat of the matter --
70
180000
2000
e esta é a parte importante -
03:17
that if you put energy or mass in the universe,
71
182000
3000
que se você colocar energia ou massa no universo,
03:20
it would curve space,
72
185000
2000
curvaria o espaço.
03:22
and a freely falling object
73
187000
2000
E um objeto em queda livre
03:24
would pass by, let's say, the Sun
74
189000
2000
passaria, digamos, pelo sol
03:26
and it would be deflected
75
191000
2000
e seria desviado
03:28
along the natural curves in the space.
76
193000
2000
ao longo das curvas naturais do espaço.
03:30
It was Einstein's great general theory of relativity.
77
195000
4000
Foi a grande teoria geral da relatividade de Einstein.
03:34
Now even light will be bent by those paths.
78
199000
3000
Até mesmo a luz vai ser dobrada por esses caminhos.
03:37
And you can be bent so much
79
202000
2000
E você pode ser tão dobrado
03:39
that you're caught in orbit around the Sun,
80
204000
2000
que você é pego na órbita ao redor do Sol,
03:41
as the Earth is, or the Moon around the Earth.
81
206000
2000
como a Terra é, ou a Lua em torno da Terra.
03:43
These are the natural curves in space.
82
208000
3000
Estas são as curvas naturais do espaço.
03:46
What Einstein did not realize
83
211000
2000
O que Einstein não percebeu
03:48
was that, if you took our Sun
84
213000
2000
foi que, se você pegasse o nosso Sol
03:50
and you crushed it down to six kilometers --
85
215000
3000
e o esmagasse para seis quilômetros -
03:53
so you took a million times the mass of the Earth
86
218000
3000
então se você pegasse um milhão de vezes a massa da Terra
03:56
and you crushed it to six kilometers across,
87
221000
3000
e a esmagasse para seis quilômetros de diâmetro,
03:59
you would make a black hole,
88
224000
2000
você faria um buraco negro,
04:01
an object so dense
89
226000
2000
um objeto tão denso
04:03
that if light veered too close, it would never escape --
90
228000
3000
que se a luz chegasse muito perto, ela nunca escaparia -
04:06
a dark shadow against the universe.
91
231000
3000
uma sombra escura contra o universo.
04:09
It wasn't Einstein who realized this,
92
234000
2000
Não foi Einstein que percebeu isso,
04:11
it was Karl Schwarzschild
93
236000
2000
foi Karl Schwarzchild
04:13
who was a German Jew in World War I --
94
238000
2000
que foi um judeu alemão na Primeira Guerra Mundial -
04:15
joined the German army already an accomplished scientist,
95
240000
3000
entrou para o exército alemão quando já era um cientista realizado,
04:18
working on the Russian front.
96
243000
3000
trabalhando no fronte russo.
04:21
I like to imagine Schwarzschild in the war in the trenches
97
246000
3000
Gosto de imaginar Schwarzchild na guerra, nas trincheiras
04:24
calculating ballistic trajectories for cannon fire,
98
249000
4000
calculando trajetórias balísticas dos tiros de canhão,
04:28
and then, in between,
99
253000
2000
e ao mesmo tempo
04:30
calculating Einstein's equations --
100
255000
2000
calculando as equações de Einstein -
04:32
as you do in the trenches.
101
257000
2000
como feito nas trincheiras.
04:34
And he was reading Einstein's recently published
102
259000
2000
E ele estava lendo a teoria geral da relatividade
04:36
general theory of relativity,
103
261000
2000
recentemente publicada por Einstein,
04:38
and he was thrilled by this theory.
104
263000
2000
e ele ficou entusiasmado com ela.
04:40
And he quickly surmised
105
265000
2000
E ele rapidamente elaborou
04:42
an exact mathematical solution
106
267000
2000
uma solução matemática exata
04:44
that described something very extraordinary:
107
269000
2000
que descrevia algo extraordinário:
04:46
curves so strong
108
271000
2000
curvas tão fortes
04:48
that space would rain down into them,
109
273000
3000
que o espaço "choveria" sobre elas,
04:51
space itself would curve like a waterfall
110
276000
2000
o próprio espaço se curvaria como uma cachoeira
04:53
flowing down the throat of a hole.
111
278000
2000
que desce pela garganta de um buraco.
04:55
And even light could not escape this current.
112
280000
3000
E mesmo a luz não poderia escapar desta corrente.
04:58
Light would be dragged down the hole
113
283000
2000
A luz seria arrastada buraco abaixo
05:00
as everything else would be,
114
285000
2000
assim como todo o resto,
05:02
and all that would be left would be a shadow.
115
287000
2000
e tudo o que sobraria seria uma sombra.
05:04
Now he wrote to Einstein,
116
289000
2000
Ele escreveu para Einstein,
05:06
and he said, "As you will see,
117
291000
2000
e disse: "Como você vai ver,
05:08
the war has been kind to me enough.
118
293000
3000
a guerra tem sido boa o suficiente para mim
05:11
Despite the heavy gunfire,
119
296000
3000
apesar da artilharia pesada.
05:14
I've been able to get away from it all
120
299000
2000
Eu fui capaz de fugir de tudo
05:16
and walk through the land of your ideas."
121
301000
3000
e andar pelo terreno de suas ideias. "
05:19
And Einstein was very impressed with his exact solution,
122
304000
3000
E Einstein ficou muito impressionado com a sua solução exata,
05:22
and I should hope also the dedication of the scientist.
123
307000
3000
e eu espero que também com a dedicação do cientista.
05:25
This is the hardworking scientist under harsh conditions.
124
310000
3000
Este é o cientista esforçado em condições adversas.
05:28
And he took Schwarzschild's idea
125
313000
2000
E ele levou idéia de Schwarzchild
05:30
to the Prussian Academy of Sciences the next week.
126
315000
3000
para a Academia Prussiana de Ciências na semana seguinte.
05:33
But Einstein always thought black holes were a mathematical oddity.
127
318000
3000
Mas Einstein sempre pensou que os buracos negros fossem uma esquisitice matemática.
05:36
He did not believe they existed in nature.
128
321000
3000
Ele não acreditava que eles existiam na natureza.
05:39
He thought nature would protect us from their formation.
129
324000
3000
Ele achava que a natureza nos protegeria de sua formação.
05:42
It was decades
130
327000
2000
Só depois de muitas décadas
05:44
before the term "black hole" was coined
131
329000
2000
é que o termo buraco negro foi cunhado
05:46
and people realized
132
331000
2000
e as pessoas perceberam
05:48
that black holes are real astrophysical objects --
133
333000
2000
que os buracos negros são objetos astrofísicos reais -
05:50
in fact they're the death state
134
335000
2000
na verdade, eles estão o estado de morte
05:52
of very massive stars
135
337000
2000
de estrelas muito maciças
05:54
that collapse catastrophically
136
339000
2000
que se destroem catastroficamente
05:56
at the end of their lifetime.
137
341000
2000
no final de suas vidas.
05:58
Now our Sun will not collapse to a black hole.
138
343000
2000
Mas o nosso Sol não irá se transformar em um buraco negro.
06:00
It's actually not massive enough.
139
345000
2000
Na verdade, ele não é grande o suficiente.
06:02
But if we did a little thought experiment --
140
347000
2000
Mas se nós fizéssemos uma experiência mental -
06:04
as Einstein was very fond of doing --
141
349000
2000
como Einstein gostava muito de fazer -
06:06
we could imagine
142
351000
2000
poderíamos imaginar
06:08
putting the Sun crushed down to six kilometers,
143
353000
3000
o Sol esmagado para seis quilômetros,
06:11
and putting a tiny little Earth around it in orbit,
144
356000
3000
junto com uma Terra minúscula em sua órbita,
06:14
maybe 30 kilometers
145
359000
2000
talvez 30 km
06:16
outside of the black-hole sun.
146
361000
3000
fora do sol-buraco negro.
06:19
And it would be self-illuminated,
147
364000
2000
E ela seria auto-iluminada,
06:21
because now the Sun's gone, we have no other source of light --
148
366000
2000
porque agora o sol já era não temos outra fonte de luz -
06:23
so let's make our little Earth self-illuminated.
149
368000
3000
então vamos fazer a nossa Terra auto-iluminada.
06:26
And you would realize you could put the Earth in a happy orbit
150
371000
2000
E poderíamos colocar a Terra em uma órbita feliz
06:28
even 30 km
151
373000
2000
mesmo a 30 km
06:30
outside of this crushed black hole.
152
375000
3000
fora deste buraco negro esmagado.
06:33
This crushed black hole
153
378000
2000
Este buraco negro esmagado
06:35
actually would fit inside Manhattan, more or less.
154
380000
2000
se encaixaria dentro de Manhattan, mais ou menos.
06:37
It might spill off into the Hudson a little bit
155
382000
2000
Poderia passar um pouco para o Rio Hudson
06:39
before it destroyed the Earth.
156
384000
2000
antes de destruir a Terra.
06:41
But basically that's what we're talking about.
157
386000
2000
Mas basicamente é disso que estamos falando.
06:43
We're talking about an object that you could crush down
158
388000
2000
Estamos falando de um objeto que você pode esmagar
06:45
to half the square area of Manhattan.
159
390000
2000
até a metade da área de Manhattan.
06:47
So we move this Earth very close --
160
392000
2000
Então movemos a Terra bem perto -
06:49
30 kilometers outside --
161
394000
2000
30 km para fora -
06:51
and we notice it's perfectly fine orbiting around the black hole.
162
396000
3000
e percebemos que está perfeitamente normal orbitando o buraco negro.
06:54
There's a sort of myth
163
399000
2000
Há uma espécie de mito,
06:56
that black holes devour everything in the universe,
164
401000
2000
que os buracos negros devoram tudo no universo,
06:58
but you actually have to get very close to fall in.
165
403000
3000
mas na verdade você tem que chegar muito perto para cair dentro.
07:01
But what's very impressive is that, from our vantage point,
166
406000
3000
Mas o impressionante é que, do nosso ponto de vista,
07:04
we can always see the Earth.
167
409000
2000
sempre podemos ver a Terra.
07:06
It cannot hide behind the black hole.
168
411000
2000
Ela não pode se esconder atrás do buraco negro.
07:08
The light from the Earth, some of it falls in,
169
413000
2000
A luz da Terra, um pouco cai no buraco,
07:10
but some of it gets lensed around and brought back to us.
170
415000
3000
mas parte dela faz a volta e é trazida de volta para nós.
07:13
So you can't hide anything behind a black hole.
171
418000
2000
Então não dá para esconder nada trás de um buraco negro.
07:15
If this were Battlestar Galactica
172
420000
2000
Se isso fosse Battlestar Galactica
07:17
and you're fighting the Cylons,
173
422000
2000
e você está lutando contra os Cylons,
07:19
don't hide behind the black hole.
174
424000
2000
não se esconda atrás do buraco negro.
07:21
They can see you.
175
426000
3000
Eles podem vê-lo.
07:24
Now, our Sun will not collapse to a black hole --
176
429000
2000
Agora, nosso Sol não se transformará em um buraco negro;
07:26
it's not massive enough --
177
431000
2000
não é grande o suficiente,
07:28
but there are tens of thousands of black holes in our galaxy.
178
433000
4000
mas existem dezenas de milhares de buracos negros na nossa galáxia.
07:32
And if one were to eclipse the Milky Way,
179
437000
3000
E se algum causasse um eclipse da Via Láctea,
07:35
this is what it would look like.
180
440000
2000
seria mais ou menos assim.
07:37
We would see a shadow of that black hole
181
442000
3000
Nós veríamos uma sombra do buraco negro
07:40
against the hundred billion stars
182
445000
2000
contra a cem bilhões de estrelas
07:42
in the Milky Way Galaxy and its luminous dust lanes.
183
447000
3000
na Via Láctea e suas faixas de poeira luminosa.
07:45
And if we were to fall towards this black hole,
184
450000
3000
E se caíssemos nesse buraco negro,
07:48
we would see all of that light lensed around it,
185
453000
3000
veríamos toda essa luz fazendo a volta torno dele,
07:51
and we could even start to cross into that shadow
186
456000
3000
e poderíamos até mesmo começar a cruzar a sombra
07:54
and really not notice that anything dramatic had happened.
187
459000
3000
e realmente não perceber que algo dramático tinha acontecido.
07:57
It would be bad if we tried to fire our rockets and get out of there
188
462000
3000
Seria ruim se nós tentássemos lançar nossos foguetes e sair de lá
08:00
because we couldn't,
189
465000
2000
porque nós não poderíamos,
08:02
anymore than light can escape.
190
467000
2000
mais do que a luz pode escapar.
08:04
But even though the black hole is dark from the outside,
191
469000
3000
Mas, apesar do buraco negro ser escuro pelo lado de fora,
08:07
it's not dark on the inside,
192
472000
2000
não é escuro por dentro,
08:09
because all of the light from the galaxy can fall in behind us.
193
474000
3000
porque toda a luz da galáxia pode cair atrás de nós.
08:12
And even though, due to a relativistic effect known as time dilation,
194
477000
4000
E mesmo que, devido a um efeito relativístico conhecido como dilatação do tempo,
08:16
our clocks would seem to slow down
195
481000
3000
nossos relógios iriam parecer desacelerar
08:19
relative to galactic time,
196
484000
3000
em relação ao tempo galáctico,
08:22
it would look as though the evolution of the galaxy
197
487000
3000
pareceria como se a evolução da galáxia
08:25
had been sped up and shot at us,
198
490000
2000
tivesse sido acelerada e atirada em nós,
08:27
right before we were crushed to death by the black hole.
199
492000
3000
momentos antes de sermos esmagados até a morte pelo buraco negro.
08:30
It would be like a near-death experience
200
495000
2000
Seria como uma experiência de quase-morte
08:32
where you see the light at the end of the tunnel,
201
497000
2000
onde você vê a luz no fim do túnel,
08:34
but it's a total death experience.
202
499000
2000
mas é uma experiência de morte total.
08:36
(Laughter)
203
501000
2000
(Risos)
08:38
And there's no way of telling anybody
204
503000
2000
E não há maneira de contar para alguém
08:40
about the light at the end of the tunnel.
205
505000
2000
sobre a luz no fim do túnel.
08:42
Now we've never seen a shadow like this of a black hole,
206
507000
3000
Agora, nós nunca vimos uma sombra como essa de um buraco negro,
08:45
but black holes can be heard,
207
510000
2000
mas os buracos negros podem ser ouvidos,
08:47
even if they're not seen.
208
512000
2000
mesmo que eles não sejam vistos.
08:49
Imagine now taking an astrophysically realistic situation --
209
514000
4000
Imaginem agora a uma situação astrofisicamente realista -
08:53
imagine two black holes that have lived a long life together.
210
518000
3000
imagine dois buracos negros que viveram uma vida longa juntos.
08:56
Maybe they started as stars
211
521000
2000
Talvez eles começaram como estrelas
08:58
and collapsed to two black holes --
212
523000
2000
e se transformaram em dois buracos negros -
09:00
each one 10 times the mass of the Sun.
213
525000
3000
cada um com 10 vezes a massa do Sol.
09:03
So now we're going to crush them down to 60 kilometers across.
214
528000
3000
Então agora nós vamos esmagá-los até 60 km de diâmetro.
09:06
They can be spinning
215
531000
2000
Eles podem girar
09:08
hundreds of times a second.
216
533000
2000
centenas de vezes por segundo.
09:10
At the end of their lives,
217
535000
2000
No final de suas vidas,
09:12
they're going around each other very near the speed of light.
218
537000
3000
eles se movem em torno de cada um muito perto da velocidade da luz.
09:15
So they're crossing thousands of kilometers
219
540000
2000
Então, eles cruzam milhares de quilômetros
09:17
in a fraction of a second,
220
542000
2000
em uma fração de segundo.
09:19
and as they do so, they not only curve space,
221
544000
2000
E à medida que o fazem, eles não só curvam o espaço,
09:21
but they leave behind in their wake
222
546000
2000
mas eles deixam para trás
09:23
a ringing of space,
223
548000
2000
um toque de espaço,
09:25
an actual wave on space-time.
224
550000
2000
uma onda real no espaço-tempo.
09:27
Space squeezes and stretches
225
552000
2000
O espaço se aperta e se estica
09:29
as it emanates out from these black holes
226
554000
2000
à medida que emana desses buracos negros
09:31
banging on the universe.
227
556000
2000
batendo sobre o universo.
09:33
And they travel out into the cosmos
228
558000
2000
E eles viajam no cosmos
09:35
at the speed of light.
229
560000
2000
na velocidade da luz.
09:37
This computer simulation
230
562000
2000
Esta simulação por computador
09:39
is due to a relativity group at NASA Goddard.
231
564000
3000
é de um grupo de relatividade na NASA Goddard.
09:42
It took almost 30 years for anyone in the world to crack this problem.
232
567000
3000
Demorou quase 30 anos para uma pessoa no mundo solucionar este problema.
09:45
This was one of the groups.
233
570000
2000
Este foi um dos grupos.
09:47
It shows two black holes in orbit around each other,
234
572000
2000
Ela mostra dois buracos negros orbitando um ao outro,
09:49
again, with these helpfully painted curves.
235
574000
2000
novamente, com essas curvas prestativamente pintadas.
09:51
And if you can see -- it's kind of faint --
236
576000
3000
E se vocês podem ver - está meio fraco -
09:54
but if you can see the red waves emanating out,
237
579000
3000
mas se vocês podem ver as ondas vermelhas emanando para fora,
09:57
those are the gravitational waves.
238
582000
2000
estas são as ondas gravitacionais.
09:59
They're literally the sounds of space ringing,
239
584000
3000
Elas são, literalmente, o espaço fazendo som,
10:02
and they will travel out from these black holes at the speed of light
240
587000
2000
e elas viajam desses buracos negros na velocidade da luz
10:04
as they ring down and coalesce
241
589000
3000
à medida que vão abaixando o som e se aglutinam
10:07
to one spinning, quiet black hole
242
592000
2000
em um buraco negro giratório e silencioso
10:09
at the end of the day.
243
594000
2000
no fim do dia.
10:11
If you were standing near enough,
244
596000
2000
Se você estivesse perto o suficiente,
10:13
your ear would resonate
245
598000
2000
seu ouvido ressoaria
10:15
with the squeezing and stretching of space.
246
600000
2000
com a compressão e alongamento do espaço.
10:17
You would literally hear the sound.
247
602000
2000
Você literalmente ouviria o som.
10:19
Now of course, your head would be squeezed and stretched unhelpfully,
248
604000
4000
Mas é claro que sua cabeça seria espremida e estendida,
10:23
so you might have trouble understanding what's going on.
249
608000
3000
então você poderia não entender o que estava acontecendo.
10:26
But I'd like to play for you
250
611000
2000
Mas eu gostaria de tocar para vocês
10:28
the sound that we predict.
251
613000
2000
o som que especulamos.
10:30
This is from my group --
252
615000
2000
Este é do meu grupo -
10:32
a slightly less glamorous computer modeling.
253
617000
3000
um modelo de computador ligeiramente menos glamuroso.
10:35
Imagine a lighter black hole
254
620000
2000
Imaginem um buraco negro mais leve
10:37
falling into a very heavy black hole.
255
622000
2000
caindo em um buraco negro muito pesado.
10:39
The sound you're hearing
256
624000
2000
O som que estão ouvindo
10:41
is the light black hole banging on space
257
626000
3000
é o buraco negro leve batendo no espaço
10:44
each time it gets close.
258
629000
2000
cada vez que se aproxima.
10:46
If it gets far away, it's a little too quiet.
259
631000
3000
Se fica longe, é um pouco quieto.
10:49
But it comes in like a mallet,
260
634000
2000
Mas vem como um martelo,
10:51
and it literally cracks space,
261
636000
2000
e literalmente fissura o espaço,
10:53
wobbling it like a drum.
262
638000
2000
balançando-o como um tambor.
10:55
And we can predict what the sound will be.
263
640000
3000
E nós podemos prever como será o som.
10:58
We know that, as it falls in,
264
643000
2000
Sabemos que, enquanto cai no buraco,
11:00
it gets faster and it gets louder.
265
645000
2000
ele fica mais rápido e mais alto.
11:02
And eventually,
266
647000
2000
E finalmente,
11:04
we're going to hear the little guy just fall into the bigger guy.
267
649000
3000
vamos ouvir o menor cair dentro do maior.
11:07
(Thumping)
268
652000
17000
(Batida)
11:24
Then it's gone.
269
669000
2000
Então ele desaparece.
11:26
Now I've never heard it that loud -- it's actually more dramatic.
270
671000
2000
Eu nunca ouvi ele tão alto - é mais dramático.
11:28
At home it sounds kind of anticlimactic.
271
673000
2000
Em casa soa como um anticlímax.
11:30
It's sort of like ding, ding, ding.
272
675000
2000
É uma espécie de ding, ding, ding.
11:32
This is another sound from my group.
273
677000
4000
Este é um outro som do meu grupo.
11:36
No, I'm not showing you any images,
274
681000
2000
Eu não estou mostrando as imagens
11:38
because black holes don't leave behind
275
683000
2000
porque os buracos negros não deixam para trás
11:40
helpful trails of ink,
276
685000
2000
trilhas úteis de tinta,
11:42
and space is not painted,
277
687000
2000
e o espaço não é pintado,
11:44
showing you the curves.
278
689000
2000
mostrando as curvas.
11:46
But if you were to float by in space on a space holiday
279
691000
2000
Mas se você flutuasse no espaço por um feriado no espaço
11:48
and you heard this,
280
693000
2000
e ouvisse isso,
11:50
you want to get moving.
281
695000
2000
é hora de se mandar.
11:52
(Laughter)
282
697000
2000
(Risos)
11:54
Want to get away from the sound.
283
699000
2000
Sair de perto do som.
11:56
Both black holes are moving.
284
701000
2000
Ambos os buracos negros estão se movendo.
11:58
Both black holes are getting closer together.
285
703000
3000
Ambos os buracos negros estão ficando mais próximos.
12:01
In this case, they're both wobbling quite a lot.
286
706000
3000
Neste caso, ambos estão oscilando muito.
12:04
And then they're going to merge.
287
709000
2000
E então eles vão se fundir.
12:06
(Thumping)
288
711000
8000
(Batida)
12:14
Now it's gone.
289
719000
2000
Desapareceu.
12:16
Now that chirp is very characteristic of black holes merging --
290
721000
3000
O chilro é muito característico dos buracos negros se fundindo -
12:19
that it chirps up at the end.
291
724000
3000
que chilra no final.
12:22
Now that's our prediction
292
727000
2000
Essa é a nossa previsão
12:24
for what we'll see.
293
729000
2000
para o que vamos ver.
12:26
Luckily we're at this safe distance in Long Beach, California.
294
731000
2000
Felizmente estamos a uma distância segura em Long Beach, Califórnia.
12:28
And surely, somewhere in the universe
295
733000
2000
E, certamente, em algum lugar do universo
12:30
two black holes have merged.
296
735000
2000
dois buracos negros se fundiram.
12:32
And surely, the space around us
297
737000
2000
E, certamente, o espaço que nos rodeia
12:34
is ringing
298
739000
2000
está fazendo som
12:36
after traveling maybe a million light years, or a million years,
299
741000
3000
depois de ter viajado talvez um milhão de anos-luz, ou um milhão de anos,
12:39
at the speed of light to get to us.
300
744000
3000
na velocidade da luz para chegar até nós.
12:42
But the sound is too quiet for any of us to ever hear.
301
747000
3000
Mas o som é muito baixo para qualquer um de nós ouvir.
12:45
There are very industrious experiments being built on Earth --
302
750000
3000
Há experiências muito diligentes sendo feitas na Terra -
12:48
one called LIGO --
303
753000
2000
uma chamada LIGO -
12:50
which will detect deviations
304
755000
2000
que vai detectar desvios
12:52
in the squeezing and stretching of space
305
757000
3000
na compressão e alongamento do espaço
12:55
at less than the fraction of a nucleus of an atom
306
760000
3000
a menos do que a fração de um núcleo de um átomo
12:58
over four kilometers.
307
763000
2000
em cerca de quatro quilômetros.
13:00
It's a remarkably ambitious experiment,
308
765000
2000
É uma experiência extremamente ambiciosa,
13:02
and it's going to be at advanced sensitivity
309
767000
2000
e vai estar na sensibilidade avançada
13:04
within the next few years -- to pick this up.
310
769000
3000
dentro dos próximos anos - para captá-lo.
13:07
There's also a mission proposed for space,
311
772000
2000
Há também uma missão proposta para o espaço,
13:09
which hopefully will launch in the next ten years,
312
774000
2000
que espero que seja lançada nos próximos dez anos,
13:11
called LISA.
313
776000
2000
chamada LISA.
13:13
And LISA will be able to see super-massive black holes --
314
778000
3000
E LISA será capaz de ver super-buracos negros -
13:16
black holes millions or billions of times
315
781000
3000
buracos negros milhões ou bilhões de vezes
13:19
the mass of the Sun.
316
784000
2000
a massa do Sol.
13:21
In this Hubble image, we see two galaxies.
317
786000
3000
Nesta imagem do Hubble, vemos duas galáxias.
13:24
They look like they're frozen in some embrace.
318
789000
3000
Eles parecem que estão congeladas em um abraço.
13:27
And each one probably harbors
319
792000
2000
E cada uma provavelmente comporta
13:29
a super-massive black hole at its core.
320
794000
3000
um super-buraco negro em seu núcleo.
13:32
But they're not frozen;
321
797000
2000
Mas elas não estão congeladas,
13:34
they're actually merging.
322
799000
2000
elas estão na verdade se fundindo.
13:36
These two black holes are colliding,
323
801000
2000
Estes dois buracos negros estão colidindo,
13:38
and they will merge over a billion-year time scale.
324
803000
3000
e eles irão se fundir em uma escala de tempo bilhões de anos.
13:41
It's beyond our human perception
325
806000
2000
Está além de nossa percepção humana
13:43
to pick up a song of that duration.
326
808000
3000
captar uma música com essa duração.
13:46
But LISA could see the final stages
327
811000
2000
Mas LISA poderá ver os estágios finais
13:48
of two super-massive black holes
328
813000
2000
de dois super-buracos negros
13:50
earlier in the universe's history,
329
815000
2000
anteriormente na história do universo,
13:52
the last 15 minutes before they fall together.
330
817000
3000
os últimos 15 minutos antes de se juntarem.
13:55
And it's not just black holes,
331
820000
2000
E não são só buracos negros,
13:57
but it's also any big disturbance in the universe --
332
822000
3000
mas também qualquer perturbação grande no universo -
14:00
and the biggest of them all is the Big Bang.
333
825000
2000
e a maior de todas é o Big Bang.
14:02
When that expression was coined, it was derisive --
334
827000
3000
Quando essa expressão foi cunhada, ela era debochada -
14:05
like, "Oh, who would believe in a Big Bang?"
335
830000
2000
como, "Oh, quem acreditaria em um Big Bang?"
14:07
But now it actually might be more technically accurate
336
832000
2000
Mas agora ele realmente pode ser mais tecnicamente preciso,
14:09
because it might bang.
337
834000
2000
porque ele poderia "bater";
14:11
It might make a sound.
338
836000
2000
poderia fazer um som.
14:13
This animation from my friends at Proton Studios
339
838000
3000
Esta animação dos meus amigos da Proton Studios
14:16
shows looking at the Big Bang from the outside.
340
841000
2000
mostra o Big Bang visto pelo lado de fora.
14:18
We don't ever want to do that actually. We want to be inside the universe
341
843000
3000
Nós nunca vamos querer fazer isso; queremos estar dentro do universo,
14:21
because there's no such thing as standing outside the universe.
342
846000
3000
porque não é possível estar fora do universo.
14:24
So imagine you're inside the Big Bang.
343
849000
2000
Então imagine que você está dentro do Big Bang.
14:26
It's everywhere, it's all around you,
344
851000
2000
Está em toda parte, está ao seu redor,
14:28
and the space is wobbling chaotically.
345
853000
2000
e o espaço está balançando caoticamente.
14:30
Fourteen billion years pass
346
855000
2000
14 bilhões de anos se passam
14:32
and this song is still ringing all around us.
347
857000
3000
e essa música ainda está tocando ao nosso redor.
14:35
Galaxies form,
348
860000
2000
Galáxias se formam,
14:37
and generations of stars form in those galaxies,
349
862000
2000
e gerações de estrelas se formam nessas galáxias.
14:39
and around one star,
350
864000
2000
E em volta de uma estrela,
14:41
at least one star,
351
866000
2000
pelo menos uma estrela,
14:43
is a habitable planet.
352
868000
2000
existe um planeta habitável.
14:45
And here we are frantically building these experiments,
353
870000
3000
E aqui estamos, freneticamente fazendo essas experiências,
14:48
doing these calculations, writing these computer codes.
354
873000
2000
fazendo cálculos, escrevendo códigos de computador.
14:50
Imagine a billion years ago,
355
875000
3000
Imaginem um bilhão de anos atrás,
14:53
two black holes collided.
356
878000
2000
dois buracos negros colidiram.
14:55
That song has been ringing through space
357
880000
2000
Essa música vem tocando no espaço
14:57
for all that time.
358
882000
2000
por todo esse tempo.
14:59
We weren't even here.
359
884000
2000
Nós nem estávamos aqui.
15:01
It gets closer and closer --
360
886000
2000
Fica cada vez mais perto -
15:03
40,000 years ago, we're still doing cave paintings.
361
888000
2000
40.000 anos atrás, nós ainda pintávamos cavernas.
15:05
It's like hurry, build your instruments.
362
890000
2000
É como 'Depressa! Montem seus instrumentos.
15:07
It's getting closer and closer, and in 20 ...
363
892000
3000
Está ficando cada vez mais perto, e em 20 ...'
15:10
whatever year it will be
364
895000
2000
qualquer que seja o ano
15:12
when our detectors are finally at advanced sensitivity --
365
897000
2000
que nossos detectores estejam finalmente em sensibilidade avançada -
15:14
we'll build them, we'll turn on the machines
366
899000
2000
nós vamos construí-los, vamos ligar as máquinas
15:16
and, bang, we'll catch it -- the first song from space.
367
901000
3000
e, bang, nós vamos capturá-lo - a primeira música do espaço.
15:19
If it was the Big Bang we were going to pick up,
368
904000
2000
Se fosse o Big Bang que captássemos,
15:21
it would sound like this.
369
906000
2000
soaria assim.
15:23
(Static) It's a terrible sound.
370
908000
3000
(Estática) É um som terrível.
15:26
It's literally the definition of noise.
371
911000
2000
É literalmente a definição de ruído.
15:28
It's white noise; it's such a chaotic ringing.
372
913000
2000
É um ruído branco, é um toque tão caótico.
15:30
But it's around us everywhere, presumably,
373
915000
3000
Mas está ao nosso redor e em toda parte, presumidamente,
15:33
if it hasn't been wiped out
374
918000
2000
se não tiver sido eliminado
15:35
by some other process in the universe.
375
920000
2000
por algum outro processo no universo.
15:37
And if we pick it up, it will be music to our ears
376
922000
3000
E se conseguirmos capturá-lo, ele vai ser música para nossos ouvidos,
15:40
because it will be the quiet echo
377
925000
2000
porque ele vai ser o eco silencioso
15:42
of that moment of our creation,
378
927000
2000
do momento da nossa criação,
15:44
of our observable universe.
379
929000
2000
do nosso universo observável.
15:46
So within the next few years,
380
931000
2000
Então, nos próximos anos,
15:48
we'll be able to turn up the soundtrack a little bit,
381
933000
3000
nós seremos capazes de aumentar um pouco a trilha sonora,
15:51
render the universe in audio.
382
936000
3000
mostrar o universo em áudio.
15:54
But if we detect those earliest moments,
383
939000
3000
Mas se detectarmos os primeiros momentos,
15:57
it'll bring us that much closer
384
942000
2000
isso nos trará muito mais perto
15:59
to an understanding of the Big Bang,
385
944000
2000
de compreender o Big Bang,
16:01
which brings us that much closer
386
946000
3000
o que nos traz muito mais perto
16:04
to asking some of the hardest, most elusive, questions.
387
949000
3000
de perguntar algumas das questões mais difíceis e esquivas.
16:07
If we run the movie of our universe backwards,
388
952000
3000
Se tocarmos um filme do nosso universo de trás para frente,
16:10
we know that there was a Big Bang in our past,
389
955000
3000
sabemos que houve um Big Bang no nosso passado,
16:13
and we might even hear the cacophonous sound of it,
390
958000
4000
e podemos até ouvir o som cacofônico do mesmo,
16:17
but was our Big Bang the only Big Bang?
391
962000
2000
mas foi o nosso Big Bang o único Big Bang?
16:19
I mean we have to ask, has it happened before?
392
964000
3000
Nós temos que nos perguntar se isso aconteceu antes.
16:22
Will it happen again?
393
967000
2000
Será que vai acontecer de novo?
16:24
I mean, in the spirit of rising to TED's challenge
394
969000
3000
Quero dizer, no espírito de encarar o desafio do TED
16:27
to reignite wonder,
395
972000
2000
reacender a maravilha,
16:29
we can ask questions, at least for this last minute,
396
974000
3000
podemos fazer perguntas, pelo menos neste última minuto,
16:32
that honestly might evade us forever.
397
977000
2000
que honestamente pode nos abandonar para sempre.
16:34
But we have to ask:
398
979000
2000
Mas temos que perguntar:
16:36
Is it possible that our universe
399
981000
2000
É possível que nosso universo
16:38
is just a plume off of some greater history?
400
983000
3000
seja apenas uma pluma fora de uma história maior?
16:41
Or, is it possible that we're just a branch off of a multiverse --
401
986000
4000
Ou, é possível que nós sejamos apenas um ramo fora de um multiverso -
16:45
each branch with its own Big Bang in its past --
402
990000
4000
cada ramo com o seu próprio Big Bang em seu passado -
16:49
maybe some of them with black holes playing drums,
403
994000
2000
talvez alguns deles com buracos negros tocando tambores,
16:51
maybe some without --
404
996000
2000
talvez alguns sem -
16:53
maybe some with sentient life, and maybe some without --
405
998000
3000
talvez alguns com vida consciente, e talvez alguns sem -
16:56
not in our past, not in our future,
406
1001000
2000
não em nosso passado, não em nosso futuro,
16:58
but somehow fundamentally connected to us?
407
1003000
3000
mas de algum modo fundamentalmente ligados a nós?
17:01
So we have to wonder, if there is a multiverse,
408
1006000
2000
Então temos que nos perguntar se, existindo um multiverso,
17:03
in some other patch of that multiverse,
409
1008000
2000
em alguma outra parte desse multiverso,
17:05
are there creatures?
410
1010000
2000
existem criaturas?
17:07
Here's my multiverse creatures.
411
1012000
2000
Aqui está minhas criaturas do multiverso.
17:09
Are there other creatures in the multiverse,
412
1014000
2000
Existem outras criaturas no multiverso,
17:11
wondering about us
413
1016000
2000
perguntando sobre nós
17:13
and wondering about their own origins?
414
1018000
3000
e perguntando sobre suas próprias origens?
17:16
And if they are,
415
1021000
2000
E se existem,
17:18
I can imagine them as we are,
416
1023000
3000
posso imaginá-las como nós somos,
17:21
calculating, writing computer code,
417
1026000
2000
calculando, escrevendo códigos de computador,
17:23
building instruments,
418
1028000
2000
construindo instrumentos,
17:25
trying to detect that faintest sound
419
1030000
3000
tentando detectar qualquer som
17:28
of their origins
420
1033000
2000
de suas origens
17:30
and wondering who else is out there.
421
1035000
2000
e querendo saber quem mais está lá fora.
17:32
Thank you. Thank you.
422
1037000
3000
Obrigada. Obrigada.
17:35
(Applause)
423
1040000
2000
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
Janna Levin - PhysicistJanna Levin is a professor of physics and astronomy at Barnard, where she studies the early universe, chaos, and black holes. She's the author of “How the Universe Got Its Spots" and the novel “A Madman Dreams of Turing Machines.”
Why you should listen
Janna Levin is a Professor of Physics and Astronomy at Barnard College of Columbia University. Her scientific research concerns the early universe, chaos and black holes. Her second book – a novel, A Madman Dreams of Turing Machines – won the PEN/Bingham Fellowship for Writers and was a runner-up for the PEN/Hemingway award for "a distinguished book of first fiction." She is the author of the popular science book, How the Universe Got Its Spots: Diary of a Finite Time in a Finite Space.
She holds a BA in Physics and Astronomy from Barnard College with a concentration in Philosophy, and a PhD from MIT in Physics. She has worked at the Center for Particle Astrophysics (CfPA) at the University of California, Berkeley before moving to the UK where she worked at Cambridge University in the Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics (DAMTP). Just before returning to New York, she was the first scientist-in-residence at the Ruskin School of Fine Art and Drawing at Oxford with an award from the National Endowment for Science, Technology, and Arts (NESTA).
Listen to a Q&A with another TED speaker, Krista Tippett -- where they talk math and faith and truth and more ...
Janna Levin | Speaker | TED.com