TEDYouth 2013
Henry Lin: What we can learn from galaxies far, far away
هنري لين: ما الذي يمكننا تعلّمه عن المجرات البعيدة جدا.
Filmed:
Readability: 4
1,400,407 views
في محادثة مضحكة و مشوّقة، يتحدّث المراهق هنري لين، الحائز على جائزة معرض العلوم، عن أمر غير متوقّع في السماء: عناقيد المجرات البعيدة. من خلال دراسة خصائص أكبر أجزاء الكون، نستطيع أن نتعلّم الكثير عن الألغاز العلمية في عالمنا ومجرّتنا.
Henry Lin - Student scientist
At 17, Henry Lin won an Intel Foundation Young Scientist Award for his mathematical models of distant galaxy clusters. Full bio
At 17, Henry Lin won an Intel Foundation Young Scientist Award for his mathematical models of distant galaxy clusters. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
Here are some images of clusters of galaxies.
0
934
3334
هذه بعض الصّور لعناقيد مجرّات.
00:16
They're exactly what they sound like.
1
4268
1833
وهي فعلا اسم على مسمّى،
00:18
They are these huge collections of galaxies,
2
6101
2553
إنّها مجموعات كبيرة من المجرات
00:20
bound together by their mutual gravity.
3
8654
2255
مرتبطة معا عبر قوى الجاذبية بينها.
00:22
So most of the points that you see on the screen
4
10909
2662
معظم النّقاط التي ترونها على الشاشة
00:25
are not individual stars,
5
13571
2529
ليست نجوما فردية،
00:28
but collections of stars, or galaxies.
6
16100
2836
لكن مجموعة من النّجوم أو المجرات.
00:30
Now, by showing you some of these images,
7
18936
2331
الآن، من خلال مشاركة بعض هذه الصور معكم،
00:33
I hope that you will quickly see that
8
21267
1747
أرجو أنّ تتفطّنوا إلى أنّ
00:35
galaxy clusters are these beautiful objects,
9
23014
2680
عناقيد المجرات هي في غاية الجمال
00:37
but more than that,
10
25694
1493
لكن، أكثر من ذلك،
00:39
I think galaxy clusters are mysterious,
11
27187
2663
أظنّ أنّها أمر غامض
00:41
they are surprising,
12
29850
1553
يثير الدّهشة
00:43
and they're useful.
13
31403
1417
وهي أيضا مفيدة.
00:44
Useful as the universe's most massive laboratories.
14
32820
3531
مفيدة بكونها أكبر مختبرات الكون.
00:48
And as laboratories, to describe galaxy clusters
15
36351
3636
وكمختبرات، فإن وصف عناقيد المجرات يعني
00:51
is to describe the experiments
16
39987
1865
وصف التّجارب التي يمكنك
00:53
that you can do with them.
17
41852
1553
إجراؤها بواسطة هذه العناقيد.
00:55
And I think there are four major types,
18
43405
2280
وأظنّ أنّ هناك أربعة أنواع رئيسية،
00:57
and the first type that I want to describe
19
45685
2584
أوّل نوع أرغب في وصفه
01:00
is probing the very big.
20
48269
2219
سبر ما هو كبير جداً.
01:02
So, how big?
21
50488
1695
كبير إلى أيّ درجة؟
01:04
Well, here is an image of a particular galaxy cluster.
22
52183
4251
حسنا، هذه صورة لعنقود مجرات معيّن.
01:08
It is so massive that the light passing through it
23
56434
2969
إنّه كبير جدّا لدرجة
أنّ الضوء المارّ عبره
أنّ الضوء المارّ عبره
01:11
is being bent, it's being distorted
24
59403
2615
يتقوّس، ينحرف عن المسار المستقيم
01:14
by the extreme gravity of this cluster.
25
62018
2509
تحت تأثير الجاذبية الهائلة لهذا العنقود.
01:16
And, in fact, if you look very carefully
26
64527
1804
وفي الواقع، لو نظرتم جيدا بانتباه
01:18
you'll be able to see rings around this cluster.
27
66331
2700
سوف تتمكّنون من رؤية حلقات
حول هذا العنقود.
حول هذا العنقود.
01:21
Now, to give you a number,
28
69031
1549
لإعطائكم رقما،
01:22
this particular galaxy cluster
29
70580
1783
فإنّ هذا العنقود المجريّ
01:24
has a mass of over one million billion suns.
30
72363
4208
ذو كتلة تساوي مليون مليار شمس.
01:28
It's just mind-boggling how
massive these systems can get.
massive these systems can get.
31
76571
3313
كبر هذه الأنظمة يترك عقولنا مذهولة.
01:31
But more than their mass,
32
79884
1501
لكن، فضلا عن كتلتها،
01:33
they have this additional feature.
33
81385
1974
فهي ذات خاصية أخرى.
01:35
They are essentially isolated systems,
34
83359
2344
إنّها بالأساس أنظمة منعزلة،
01:37
so if we like, we can think of them
35
85703
2222
لذا يمكننا التّفكير فيها
01:39
as a scaled-down version of the entire universe.
36
87925
3270
كأنّها نسخة مصغّرة من الكون كلّه.
01:43
And many of the questions that we might have
37
91195
2002
والعديد من الأسئلة التي قد تخطر بأذهاننا
01:45
about the universe at large scales,
38
93197
1968
حول الكون الكبير
01:47
such as, how does gravity work?
39
95165
1915
مثل، كيف تعمل الجاذبية؟
01:49
might be answered by studying these systems.
40
97080
3032
يمكن الإجابة عنها من خلال
دراسة هذه الأنظمة.
دراسة هذه الأنظمة.
01:52
So that was very big.
41
100112
1333
كان ذلك الكبر الشديد.
01:53
The second things is very hot.
42
101445
1885
الأمر الثاني هو شدة الحرارة.
01:55
Okay, if I take an image of a galaxy cluster,
43
103330
2783
حسنا، إن أخذت صورة لعنقود مجريّ،
01:58
and I subtract away all of the starlight,
44
106113
2917
وقمت بحذف كلّ الضوء الصادر عن النّجوم،
02:01
what I'm left with is this big, blue blob.
45
109030
2795
سيتبقّى أمامي نقطة زرقاء كبيرة.
02:03
This is in false color.
46
111825
1485
هذا ليس اللّون الحقيقيّ.
02:05
It's actually X-ray light that we're seeing.
47
113310
2349
إنّ ما نراه هو في الواقع ضوء أشعة اكس.
02:07
And the question is, if it's not galaxies,
48
115659
2661
والسؤال الذي يطرح هو،
إن لم يكن ذلك صادرا عن المجرات،
إن لم يكن ذلك صادرا عن المجرات،
02:10
what is emitting this light?
49
118320
2199
فما هو مصدر هذا الضّوء؟
02:12
The answer is hot gas,
50
120519
1900
الجواب هو: الغاز الحارّ،
02:14
million-degree gas --
51
122419
1823
ذو مليون درجة --
02:16
in fact, it's plasma.
52
124242
1657
في الواقع، إنّه البلازما.
02:17
And the reason why it's so hot
53
125899
1659
والسبب وراء شدة سخونته،
02:19
goes back to the previous slide.
54
127558
1980
ذو علاقة بالصّور السابقة.
02:21
The extreme gravity of these systems
55
129538
2740
الجاذبية الهائلة لهذه الأنظمة
02:24
is accelerating particles of gas to great speeds,
56
132278
3042
تقوم بتسريع جسيمات الغاز
إلى سرعة كبيرة
إلى سرعة كبيرة
02:27
and great speeds means great temperatures.
57
135320
2582
التي تعني درجات حرارة عالية جدا.
02:29
So this is the main idea,
58
137902
1719
إذن تلك هي الفكرة العامة،
02:31
but science is a rough draft.
59
139621
2366
لكن العلم أصعب من ذلك.
02:33
There are many basic properties about this plasma
60
141987
2551
هناك العديد من الخصائص الأساسية للبلازما
02:36
that still confuse us,
61
144538
1698
والتي لا تزال تربكنا،
02:38
still puzzle us,
62
146236
1333
وتثير دهشتنا
02:39
and still push our understanding
63
147569
2086
وتدفع بفهمنا
02:41
of the physics of the very hot.
64
149655
2039
لفيزياء ما هو حارّ جدا.
02:43
Third thing: probing the very small.
65
151694
3427
الأمر الثالث:
سبر ما هو صغير جداً
سبر ما هو صغير جداً
02:47
Now, to explain this, I need to tell you
66
155121
2846
لتفسير ذلك، أحتاج أن أخبركم
02:49
a very disturbing fact.
67
157967
2020
بحقيقة مدهشة.
02:51
Most of the universe's matter
68
159987
2790
معظم المادة في الكون
02:54
is not made up of atoms.
69
162777
1811
ليست متكونة من الذرات.
02:56
You were lied to.
70
164588
1950
لقد كذبوا عليك.
02:58
Most of it is made up of something
very, very mysterious,
very, very mysterious,
71
166538
3127
معظمها متكوّن من شيء في غاية الغموض
03:01
which we call dark matter.
72
169665
2122
نسمّيه "المادة المظلمة".
03:03
Dark matter is something that
doesn't like to interact very much,
doesn't like to interact very much,
73
171787
3667
المادة المظلمة هي أمر لا يحبّذ
التّفاعل كثيرا،
التّفاعل كثيرا،
03:07
except through gravity,
74
175454
1668
إلاّ من خلال الجاذبية،
03:09
and of course we would like to learn more about it.
75
177122
1612
وبالطبع نحن نرغب
في معرفة المزيد عنها.
في معرفة المزيد عنها.
03:10
If you're a particle physicist,
76
178734
1543
إنّ كنت فيزيائيّ جسيمات،
03:12
you want to know what happens
when we smash things together.
when we smash things together.
77
180277
2509
فسترغب في معرفة ما الذي يحدث
عند اصطدام الأشياء ببعضها.
عند اصطدام الأشياء ببعضها.
03:14
And dark matter is no exception.
78
182786
1990
والمادة المظلمة ليس باستثناء.
03:16
Well, how do we do this?
79
184776
1660
حسنا، كيف نقوم بذلك؟
03:18
To answer that question,
80
186436
1491
للإجابة،
03:19
I'm going to have to ask another one,
81
187927
1393
سأطرح سؤالا أخر،
03:21
which is, what happens when galaxy clusters collide?
82
189320
3166
وهو، ما الذي يحدث عند
اصطدام عناقيد المجرات ببعضها؟
اصطدام عناقيد المجرات ببعضها؟
03:24
Here is an image.
83
192486
2310
هذه صورة.
03:26
Since galaxy clusters are representative
84
194796
3191
بما أنّ عناقيد المجرات هي صور تمثيلية
03:29
slices of the universe, scaled-down versions.
85
197987
3124
مصغّرة عن الكون
03:33
They are mostly made up of dark matter,
86
201111
2123
إنّها متكوّنة في معظمها
من المادة المظلمة
من المادة المظلمة
03:35
and that's what you see in this bluish purple.
87
203234
2553
وهو ما ترونه باللّون البنفسجي
المائل للزرقة.
المائل للزرقة.
03:37
The red represents the hot gas,
88
205787
1617
الأحمر يرمز للغاز الحار،
03:39
and, of course, you can see many galaxies.
89
207404
1967
وبالطبع يمكنكم رؤية عديد المجرات.
03:41
What's happened is a particle accelerator
90
209371
2365
ما حدث هو تعجيل جسيميّ
03:43
at a huge, huge scale.
91
211736
1891
على مقياس كبير جدّا.
03:45
And this is very important,
92
213627
1777
وهذا هامّ جدا،
03:47
because what it means is that very, very small
93
215404
1883
لأنّه يعني أنّ تلك التّأثيرات
03:49
effects that might be difficult to detect in the lab,
94
217287
3084
الصغيرة جدا التي قد يصعب ضبطها في المختبر،
03:52
might be compounded and compounded
95
220371
2179
يمكن أن يكون مركّبا ومركّبا
03:54
into something that we could
possibly observe in nature.
possibly observe in nature.
96
222550
3809
إلى أمر قد يكون بإمكاننا مراقبته
في الطبيعة
في الطبيعة
03:58
So, it's very funny.
97
226359
1512
الأمر مضحك جدّا.
03:59
The reason why galaxy clusters
98
227871
1948
السبب وراء كون عناقيد المجرات
04:01
can teach us about dark matter,
99
229819
1666
قادرة على تعليمنا حول المادة المظلمة،
04:03
the reason why galaxy clusters
100
231485
1750
والسبب وراء كونها قادرة
04:05
can teach us about the physics of the very small,
101
233235
2553
على تعليمنا حول فيزياء الجسيمات،
04:07
is precisely because they are so very big.
102
235788
3031
هو أنّها في غاية الضخامة.
04:10
Fourth thing: the physics of the very strange.
103
238819
4085
الأمر الرابع:
فيزياء الأمور الغريبة جدّا.
فيزياء الأمور الغريبة جدّا.
04:14
Certainly what I've said so far is crazy.
104
242904
3050
ما قلته يبدو فعلا ضربا من الجنون.
04:17
Okay, if there's anything stranger
105
245954
2283
إن كان هناك أمر ما غريب
04:20
I think it has to be dark energy.
106
248237
2417
فأنا أعتقد أنّه سيكون
الطاقة المظلمة.
الطاقة المظلمة.
04:22
If I throw a ball into the air,
107
250654
1717
إن قمت برمي كرة في الهواء،
04:24
I expect it to go up.
108
252371
1798
أتوقّع منها أن تتجّه نحو الأعلى.
04:26
What I don't expect is that it go up
109
254169
2124
ما لا أتوٌّقعه هو أن تتجّه نحو الأعلى
04:28
at an ever-increasing rate.
110
256293
2166
بسرعة متسارعة.
04:30
Similarly, cosmologists understand why
111
258459
2745
تماما، فإنّ علماء الكونيات يفهمون سبب
04:33
the universe is expanding.
112
261204
1582
توسّع الكون.
04:34
They don't understand why it's expanding
113
262786
2168
ما لا يفهمونه هو سبب توسّعه
04:36
at an ever-increasing rate.
114
264954
1938
بنسق متسارع.
04:38
They give the cause of this
115
266892
1678
لقد أطلقوا على سبب هذا
04:40
accelerated expansion a name,
116
268570
1592
التّوسع المتسارع إسما،
04:42
and they call it dark energy.
117
270162
1884
وهو: الطاقة المظلمة.
04:44
And, again, we want to learn more about it.
118
272046
2688
و مجدّدا، نحن نرغب في تعلّم المزيد عن الأمر.
04:46
So, one particular question that we have is,
119
274734
2387
هناك سؤال محدّد يخطر بأذهاننا وهو
04:49
how does dark energy affect the universe
120
277121
2695
كيف تؤثّر الطاقة المظلمة في الكون
04:51
at the largest scales?
121
279816
1618
على مستويات كبيرة؟
04:53
Depending on how strong it is,
122
281434
1459
استنادا على مدى قوّتها،
04:54
maybe structure forms faster or slower.
123
282893
3261
ربّما تتشكّل الأشكال أسرع أو أبطأ.
04:58
Well, the problem with the large-scale structure
124
286154
2549
مشكلة الهياكل الكبيرة الحجم الموجودة
05:00
of the universe is that it's horribly complicated.
125
288703
2338
بالكون هي أنّها في غاية التّعقيد.
05:03
Here is a computer simulation.
126
291041
2329
هذه محاكاة كمبيوتر.
05:05
And we need a way to simplify it.
127
293370
2128
ونحن نحتاج لطريقة لتبسيطها.
05:07
Well, I like to think about this using an analogy.
128
295498
3571
أحبّ استعمال الأمر كتشبيه.
05:11
If I want to understand the sinking of the Titanic,
129
299069
2718
إن رغبت في فهم طريقة غرق التيتانيك،
05:13
the most important thing to do
130
301787
1666
فإنّ أهم شيء يجب فعله هو
05:15
is not to model the little positions
131
303453
1781
عدم تصميم الوضعيات الصغيرة
05:17
of every single little piece of the boat that broke off.
132
305234
2921
لكلّ جزء صغير تحطّم من السفينة.
05:20
The most important thing to do is
133
308155
1665
أهمّ ما يجب فعله هو
05:21
to track the two biggest parts.
134
309820
2001
متابعة الأجزاء الكبيرة.
05:23
Similarly, I can learn a lot about the universe
135
311821
3832
بنفس الطريقة، يمكننا التعلّم عن الكون
05:27
at the largest scales
136
315653
1467
بمقاييسه الكبيرة
05:29
by tracking its biggest pieces
137
317120
1751
من خلال متابعة أضخم الأجزاء فيه
05:30
and those biggest pieces are clusters of galaxies.
138
318871
3991
التي هي عناقيد المجرات.
05:34
So, as I come to a close,
139
322862
2956
إذن، اقتربت من الانتهاء،
05:37
you might feel slightly cheated.
140
325818
2002
قد تحسّ بأنّه تمّ غشّك.
05:39
I mean, I began by talking about
141
327820
2250
أقصد أنّني بدأت المحادثة بالحديث عن
05:42
how galaxy clusters are useful,
142
330070
2083
كيف أنّ عناقيد المجرات مفيدة
05:44
and I've given some reasons,
143
332153
1500
وأعطيت بعض الأدلة على ذلك،
05:45
but what is their use really?
144
333653
2600
لكن ما هي فائدتها الأصلية؟
05:48
Well, to answer this,
145
336253
2117
للإجابة على ذلك،
05:50
I want to give you a quote by Henry Ford
146
338370
2616
أرغب في اعطائكم اقتباسا عن هنري فورد
05:52
when he was asked about cars.
147
340986
1486
عندما طرح عليه سؤال عن السيارات.
05:54
He had this to say:
148
342472
1359
لقد قال الآتي:
05:55
"If I had asked people what they wanted,
149
343831
2289
"إن قمت بسؤال النّاس عمّا يريدونه،
05:58
they would have said faster horses."
150
346120
2783
لقالوا: أحصنة أسرع."
06:00
Today, we as a society are faced
151
348903
2501
اليوم، نحن كمجتمع نجد أنفسنا في مواجهة
06:03
with many, many difficult problems.
152
351404
2218
العديد من المشاكل.
06:05
And the solutions to these
problems are not obvious.
problems are not obvious.
153
353622
3831
و الحلول لهذه المشاكل ليست واضحة.
06:09
They are not faster horses.
154
357453
2167
إنّها ليست الأحصنة السريعة.
06:11
They will require an enormous amount of
155
359620
2242
بل يحتاج الأمر كمية كبيرة من
06:13
scientific ingenuity.
156
361862
1706
الإبداع العلمي.
06:15
So, yes, we need to focus,
157
363568
1586
لذلك فعلينا أن نركّز،
06:17
yes, we need to concentrate,
158
365154
1750
نعم نحتاج للتركيز،
06:18
but we also need to remember that
159
366904
1966
لكننا أيضا نحتاج للتذّكر
06:20
innovation, ingenuity, inspiration --
160
368870
2835
أنّ الاختراع والإبداع والإلهام
06:23
these things come
161
371705
1332
كلّها تأتي
06:25
when we broaden our field of vision
162
373037
1688
عندما نضيّق أفق رؤيتنا
06:26
when we step back
163
374725
1340
وعند العودة إلى الوراء
06:28
when we zoom out.
164
376065
1349
ونظر للصورة الأكبر.
06:29
And I can't think of a better way to do this than
165
377414
1823
لا أستطيع التفكير في طريقة
أفضل للقيام بذلك
أفضل للقيام بذلك
06:31
by studying the universe around us. Thanks.
166
379237
3755
إلاّ من خلال دراسة الكون من حولنا.
شكرا لكم.
شكرا لكم.
06:34
(Applause)
167
382992
2949
(تصفيق)
ABOUT THE SPEAKER
Henry Lin - Student scientistAt 17, Henry Lin won an Intel Foundation Young Scientist Award for his mathematical models of distant galaxy clusters.
Why you should listen
Henry Lin studies the very hot, very large and very strange -- that is, distant galaxy clusters. (Obviously.) Lin, who matriculated at Harvard University in the fall of 2013, thinks we can learn a lot about astrophysics by studying these giant celestial bodies. In early 2013 he won the Intel Foundation Young Scientist Award, the second-highest award at the Intel Science Fair, for his models of far-away galaxies. Lin is a graduate of Caddo Magnet High School in Shreveport, Louisiana.
Henry Lin | Speaker | TED.com