TEDYouth 2013
Henry Lin: What we can learn from galaxies far, far away
Генры Лін: Пра што можна даведацца ад далёкіх, далёкіх галактык.
Filmed:
Readability: 4
1,400,407 views
У вяселай, захапляльнай прамове, малады хлопец Генры Лін глядзіць на нешта нечаканае ў небе: аддаленыя аб'яднанні галактык. "Вывучаючы прыкметы наймагутнейшых кавалкаў сусвету", -- кажа пераможца ўзнагароды Інтэл 'Сумленная Навука', -- мы можам шмат што зразумець пра навуковыя таямніцы нашых ўласнага свету і галактыкі.
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
Вось некалькі выяў аб'яднанняў галактык.
00:16
They're exactly what they sound like.
1
4268
1833
Назва дасканальна супадае з рэчаіснасцю.
00:18
They are these huge collections of galaxies,
2
6101
2553
Яны менавіты гэткія вялізныя калекцыі галактык,
00:20
bound together by their mutual gravity.
3
8654
2255
звязаныя паміж сабой узаемнай гравітацыяй.
00:22
So most of the points that you see on the screen
4
10909
2662
Большасць кропак, якія Вы бачыце на экране --
00:25
are not individual stars,
5
13571
2529
гэта не адзіночныя зоркі,
00:28
but collections of stars, or galaxies.
6
16100
2836
але калекцыі зорак, ці галактыкі.
00:30
Now, by showing you some of these images,
7
18936
2331
Зараз, паказваючы вам некаторыя з гэтых выяў,
00:33
I hope that you will quickly see that
8
21267
1747
я маю надзею, што вы хутка пабачыце,
00:35
galaxy clusters are these beautiful objects,
9
23014
2680
што аб'яднанні галактык --
гэта не толькі прыгожыя аб'екты,
гэта не толькі прыгожыя аб'екты,
00:37
but more than that,
10
25694
1493
але больш за гэта,
00:39
I think galaxy clusters are mysterious,
11
27187
2663
я думаю, што аб'яднанні галактык таямнічыя,
00:41
they are surprising,
12
29850
1553
яны здзіўляюць,
00:43
and they're useful.
13
31403
1417
і яны карысныя.
00:44
Useful as the universe's most massive laboratories.
14
32820
3531
Карысныя як крыніца
наймагутнейшых лабараторый сусвету.
наймагутнейшых лабараторый сусвету.
00:48
And as laboratories, to describe galaxy clusters
15
36351
3636
І ў сваёй ролі лабараторый,
апісанне аб'яднанняў значыць
апісанне аб'яднанняў значыць
00:51
is to describe the experiments
16
39987
1865
апісанне эксперыментаў,
00:53
that you can do with them.
17
41852
1553
якія вы можаце выконваць над імі.
00:55
And I think there are four major types,
18
43405
2280
Я думаю, што існуюць чатыры асноўныя тыпы,
00:57
and the first type that I want to describe
19
45685
2584
і першы тып, пра які хочацца паведаміць, --
01:00
is probing the very big.
20
48269
2219
у накірунку нечага вельмі вялікага.
01:02
So, how big?
21
50488
1695
Насамрэч, наколькі вялікага?
01:04
Well, here is an image of a particular galaxy cluster.
22
52183
4251
Добра, гэта -- выява аднаго
канкрэтнага аб'яднання галактык.
канкрэтнага аб'яднання галактык.
01:08
It is so massive that the light passing through it
23
56434
2969
Яно настолькі масіўнае, што святло,
якое праходзіць праз яго,
якое праходзіць праз яго,
01:11
is being bent, it's being distorted
24
59403
2615
выгінаецца, скажаецца
01:14
by the extreme gravity of this cluster.
25
62018
2509
з-за экстрэмальнай гравітацыі гэтага аб'яднання.
01:16
And, in fact, if you look very carefully
26
64527
1804
І калі насамрэч паглядзець вельмі ўважліва,
01:18
you'll be able to see rings around this cluster.
27
66331
2700
вы адолееце ўбачыць
кругі вакол аб'яднання.
кругі вакол аб'яднання.
01:21
Now, to give you a number,
28
69031
1549
Каб не быць галаслоўным
01:22
this particular galaxy cluster
29
70580
1783
менавіта гэтае аб'яднанне галактык
01:24
has a mass of over one million billion suns.
30
72363
4208
мае вагу больш за адзін мільен мільярдаў сонцаў.
01:28
It's just mind-boggling how
massive these systems can get.
massive these systems can get.
31
76571
3313
Гэта ашаламляльна, наколькі масіўнымі
могуць быць гэтыя сістэмы.
могуць быць гэтыя сістэмы.
01:31
But more than their mass,
32
79884
1501
Але больш таго,
01:33
they have this additional feature.
33
81385
1974
яны маюць дадатковую асаблівасць.
01:35
They are essentially isolated systems,
34
83359
2344
Яны па сутнасці ізаляваныя сістэмы,
01:37
so if we like, we can think of them
35
85703
2222
і, калі вам даспадобы, мы можам думаць пра іх
01:39
as a scaled-down version of the entire universe.
36
87925
3270
як пра паменшаныя версіі цэлага сусвету.
01:43
And many of the questions that we might have
37
91195
2002
І на шмат пытанняў, якія могуць з'явіцца у нас,
01:45
about the universe at large scales,
38
93197
1968
пра суцэльны сусвет,
01:47
such as, how does gravity work?
39
95165
1915
напрыклад, "як працуе гравітацыя?"
01:49
might be answered by studying these systems.
40
97080
3032
можна будзе адказаць вывучаючы гэтыя сістэмы.
01:52
So that was very big.
41
100112
1333
Так, гэта мы сказалі пра неверагодны веліч.
01:53
The second things is very hot.
42
101445
1885
Другі тып -- гэтыя рэчы вельмі гарачыя.
01:55
Okay, if I take an image of a galaxy cluster,
43
103330
2783
Так, калі ўзяць выяву аб'яднання галактык,
01:58
and I subtract away all of the starlight,
44
106113
2917
і адняць ўсё святло, якое вылучаецца зоркамі,
02:01
what I'm left with is this big, blue blob.
45
109030
2795
то пасля застанецца
гэтая вялікая, блакітная кропля.
гэтая вялікая, блакітная кропля.
02:03
This is in false color.
46
111825
1485
Гэта несапраўдны колер.
02:05
It's actually X-ray light that we're seeing.
47
113310
2349
Тое, што мы тут бачым --
гэта насамрэч рэнтгенаўскае святло.
гэта насамрэч рэнтгенаўскае святло.
02:07
And the question is, if it's not galaxies,
48
115659
2661
Тады паўстае пытанне:
калі гэта не галактыкі,
калі гэта не галактыкі,
02:10
what is emitting this light?
49
118320
2199
што выпраменьвае гэтае святло?
02:12
The answer is hot gas,
50
120519
1900
І адказам будзе гарачы газ,
02:14
million-degree gas --
51
122419
1823
газ у мільён градусаў --
02:16
in fact, it's plasma.
52
124242
1657
гэта фактычна ўжо плазма.
02:17
And the reason why it's so hot
53
125899
1659
І прычыну такой гарачыні
02:19
goes back to the previous slide.
54
127558
1980
можна знайсці на папярэднім слайдзе.
02:21
The extreme gravity of these systems
55
129538
2740
Экстрэмальная гравітацыя гэтых сістэм
02:24
is accelerating particles of gas to great speeds,
56
132278
3042
аб'ядноўвае часціцы газу і
надае ім велізарную хуткасць,
надае ім велізарную хуткасць,
02:27
and great speeds means great temperatures.
57
135320
2582
а велізарная хуткасць, у сваю чаргу, --
гэта велізарная тэмпература.
гэта велізарная тэмпература.
02:29
So this is the main idea,
58
137902
1719
Вось гэта і ёсць галоўны сэнс,
02:31
but science is a rough draft.
59
139621
2366
але гэта толькі навуковы эскіз.
02:33
There are many basic properties about this plasma
60
141987
2551
Існуе таксама шмат іншых
асаблівасцей гэтай плазмы,
асаблівасцей гэтай плазмы,
02:36
that still confuse us,
61
144538
1698
якія пакуль яшчэ галаваломка для нас,
02:38
still puzzle us,
62
146236
1333
дагэтуль блытаюць нас,
02:39
and still push our understanding
63
147569
2086
і дагэтуль штурхаюць
02:41
of the physics of the very hot.
64
149655
2039
нашае разуменне фізікі звыш-гарачых целаў.
02:43
Third thing: probing the very small.
65
151694
3427
Трэцяе -- вывучэнне вельмі малога.
02:47
Now, to explain this, I need to tell you
66
155121
2846
Каб распавесці вам пра гэта,
мне трэба расказаць
мне трэба расказаць
02:49
a very disturbing fact.
67
157967
2020
пра турбуючы факт.
02:51
Most of the universe's matter
68
159987
2790
Большасць матэрыі сусвету
02:54
is not made up of atoms.
69
162777
1811
зроблена не з атамаў.
02:56
You were lied to.
70
164588
1950
Вас манілі дагэтуль.
02:58
Most of it is made up of something
very, very mysterious,
very, very mysterious,
71
166538
3127
Большасць складзена з чагосьці
вельмі-вельмі таямнічага,
вельмі-вельмі таямнічага,
03:01
which we call dark matter.
72
169665
2122
што мы называем цёмнай матэрыяй.
03:03
Dark matter is something that
doesn't like to interact very much,
doesn't like to interact very much,
73
171787
3667
Цёмная матэрыя -- гэта штосьці,
што не вельмі добра ўзаемадзейнічае,
што не вельмі добра ўзаемадзейнічае,
03:07
except through gravity,
74
175454
1668
акрамя за кошт гравітацыі,
03:09
and of course we would like to learn more about it.
75
177122
1612
і, канешне ж, нам карціць
даведацца больш пра гэта.
даведацца больш пра гэта.
03:10
If you're a particle physicist,
76
178734
1543
Калі вы цікавіцеся фізікай часцінак,
03:12
you want to know what happens
when we smash things together.
when we smash things together.
77
180277
2509
вам цікава, што адбываецца,
калі мы стукаем нешта адно аб адно.
калі мы стукаем нешта адно аб адно.
03:14
And dark matter is no exception.
78
182786
1990
І цёмная матэрыя
не з'яўляецца выключэннем.
не з'яўляецца выключэннем.
03:16
Well, how do we do this?
79
184776
1660
Дык як мы можам гэта зрабіць?
03:18
To answer that question,
80
186436
1491
Каб адказаць на гэта пытанне,
03:19
I'm going to have to ask another one,
81
187927
1393
я збіраюся адказаць на трошкі іншае:
03:21
which is, what happens when galaxy clusters collide?
82
189320
3166
"Што будзе, калі
аб'яднанні галактык сутыкнуцца?"
аб'яднанні галактык сутыкнуцца?"
03:24
Here is an image.
83
192486
2310
Паглядзім на выяву.
03:26
Since galaxy clusters are representative
84
194796
3191
Мы памятаем, што галактычныя аб'яднанні
03:29
slices of the universe, scaled-down versions.
85
197987
3124
нібы лустачкі сусвету, толькі паменшанай версіі.
03:33
They are mostly made up of dark matter,
86
201111
2123
Яны пераважна скаладаюцца з цёмнай матэрыі,
03:35
and that's what you see in this bluish purple.
87
203234
2553
і гэта тое, што вы бачыце
ў гэтым блакітнаватым пурпуры.
ў гэтым блакітнаватым пурпуры.
03:37
The red represents the hot gas,
88
205787
1617
Чырвоны -- гэта гарачы газ,
03:39
and, of course, you can see many galaxies.
89
207404
1967
і, канешне, вы можаце бачыць шмат галактык.
03:41
What's happened is a particle accelerator
90
209371
2365
Тое, што тут адбываецца, --
гэта паскаральнік часцінкаў
гэта паскаральнік часцінкаў
03:43
at a huge, huge scale.
91
211736
1891
у вельмі, вельмі вялікім маштабе.
03:45
And this is very important,
92
213627
1777
І гэта вельмі важна,
03:47
because what it means is that very, very small
93
215404
1883
таму што гэта значыць,
што вельмі, вельмі малыя эфекты,
што вельмі, вельмі малыя эфекты,
03:49
effects that might be difficult to detect in the lab,
94
217287
3084
якія цяжка вылучыць у лабараторыі,
03:52
might be compounded and compounded
95
220371
2179
могуць спалучацца і спалучацца
03:54
into something that we could
possibly observe in nature.
possibly observe in nature.
96
222550
3809
у нешта, што мы можам бачыць у прыродзе.
03:58
So, it's very funny.
97
226359
1512
Так, гэта вельмі весела.
03:59
The reason why galaxy clusters
98
227871
1948
Прычына, чаму галактычныя аб'яднанні
04:01
can teach us about dark matter,
99
229819
1666
могуць навучыць нас пра тое,
чым з'яўляецца цёмная матэрыя,
чым з'яўляецца цёмная матэрыя,
04:03
the reason why galaxy clusters
100
231485
1750
прычына, чаму галактычныя аб'яднанні
04:05
can teach us about the physics of the very small,
101
233235
2553
могуць навучыць нас
пра фізіку вельмі малога,
пра фізіку вельмі малога,
04:07
is precisely because they are so very big.
102
235788
3031
менавіта ў тым, што яны настолькі велізарныя.
04:10
Fourth thing: the physics of the very strange.
103
238819
4085
Чацвертая рэч: фізіка вельмі дзіўнага.
04:14
Certainly what I've said so far is crazy.
104
242904
3050
Сказанае дагэтуль насамрэч зносіць галаву.
04:17
Okay, if there's anything stranger
105
245954
2283
Калі і ёсць што-небудзь больш дзіўнае,
04:20
I think it has to be dark energy.
106
248237
2417
дык гэта павінна быць цёмная энергія.
04:22
If I throw a ball into the air,
107
250654
1717
Калі я падкідваю шар у паветра,
04:24
I expect it to go up.
108
252371
1798
я чакаю, што ён паляціць угору.
04:26
What I don't expect is that it go up
109
254169
2124
Але я не чакаю, што ён
будзе ляцець угору
будзе ляцець угору
04:28
at an ever-increasing rate.
110
256293
2166
з усё большай і большай хуткасцю.
04:30
Similarly, cosmologists understand why
111
258459
2745
Такім жа чынам, касмолагі тлумачаць
04:33
the universe is expanding.
112
261204
1582
чаму сусвет пашыраецца.
04:34
They don't understand why it's expanding
113
262786
2168
Яны не разумеюць, чаму ён пашыраецца
04:36
at an ever-increasing rate.
114
264954
1938
з усе большай хуткасцю.
04:38
They give the cause of this
115
266892
1678
Яны даюць гэтай прычыне
04:40
accelerated expansion a name,
116
268570
1592
паскоранага пашырэння імя
04:42
and they call it dark energy.
117
270162
1884
і называюць яго цёмная энергія.
04:44
And, again, we want to learn more about it.
118
272046
2688
Ізноў жа ж нам хочацца
зразумець больш пра гэта.
зразумець больш пра гэта.
04:46
So, one particular question that we have is,
119
274734
2387
Тады, адно адмысловае
пытанне, якое паўстае, --
пытанне, якое паўстае, --
04:49
how does dark energy affect the universe
120
277121
2695
якім чынам цёмная энергія
ўплывае на сусвет
ўплывае на сусвет
04:51
at the largest scales?
121
279816
1618
у наймагутнейшым маштабе?
04:53
Depending on how strong it is,
122
281434
1459
У залежнасці ад яе моцы,
04:54
maybe structure forms faster or slower.
123
282893
3261
структура можа набываць
свае рысы хутчэй або марудней.
свае рысы хутчэй або марудней.
04:58
Well, the problem with the large-scale structure
124
286154
2549
І праблема сусвету ў вялікім маштабе ў тым,
05:00
of the universe is that it's horribly complicated.
125
288703
2338
што той жудасна складаны.
05:03
Here is a computer simulation.
126
291041
2329
Паглядзім на праграмную сімуляцыю.
05:05
And we need a way to simplify it.
127
293370
2128
Нам патрэбна неяк яе спрасціць.
05:07
Well, I like to think about this using an analogy.
128
295498
3571
Мне падабаецца думаць пра гэта,
выкарыстоўваючы аналогію.
выкарыстоўваючы аналогію.
05:11
If I want to understand the sinking of the Titanic,
129
299069
2718
Для разумення, як патануў Тытанік,
05:13
the most important thing to do
130
301787
1666
найбольш важная рэч --
05:15
is not to model the little positions
131
303453
1781
гэта не мадэль месцазнаходжання
05:17
of every single little piece of the boat that broke off.
132
305234
2921
кожнага маленькага кавалачка
карабля, які абламаўся.
карабля, які абламаўся.
05:20
The most important thing to do is
133
308155
1665
Найбольш важная рэч --
05:21
to track the two biggest parts.
134
309820
2001
сачыць за дзвюмя найбольшымі часткамі.
05:23
Similarly, I can learn a lot about the universe
135
311821
3832
Такім жа чынам, я магу вывучыць
шмат што пра сусвет
шмат што пра сусвет
05:27
at the largest scales
136
315653
1467
у найвялікшым маштабе,
05:29
by tracking its biggest pieces
137
317120
1751
сочачы за яго найвялікшымі часткамі,
05:30
and those biggest pieces are clusters of galaxies.
138
318871
3991
а гэтыя часткі -- аб'яднанні галактык.
05:34
So, as I come to a close,
139
322862
2956
Нарэшце, я скончваю сваю прамову,
05:37
you might feel slightly cheated.
140
325818
2002
але вы можаце адчуваць сябе
трохі падманутымі.
трохі падманутымі.
05:39
I mean, I began by talking about
141
327820
2250
Маю на ўвазе тое, што я распачаў з таго,
05:42
how galaxy clusters are useful,
142
330070
2083
наколькі карысныя аб'яднанні галактык,
05:44
and I've given some reasons,
143
332153
1500
і выказаў некалькі гэтаму прычын,
05:45
but what is their use really?
144
333653
2600
але як іх насамрэч выкарыстоўваць?
05:48
Well, to answer this,
145
336253
2117
Што ж, для адказу,
05:50
I want to give you a quote by Henry Ford
146
338370
2616
мне хочацца працытаваць Генры Форда,
05:52
when he was asked about cars.
147
340986
1486
калі яго спыталі пра аўтамабілі.
05:54
He had this to say:
148
342472
1359
Вось што ён адказаў:
05:55
"If I had asked people what they wanted,
149
343831
2289
"Калі б я пытаўся ў людзей, што ім трэба,
05:58
they would have said faster horses."
150
346120
2783
яны адказалі б, што ім
патрэбны хутчэйшыя коні"
патрэбны хутчэйшыя коні"
06:00
Today, we as a society are faced
151
348903
2501
Сення нашае грамадства сустракаецца
06:03
with many, many difficult problems.
152
351404
2218
з вельмі вялікай колькасцю праблем.
06:05
And the solutions to these
problems are not obvious.
problems are not obvious.
153
353622
3831
І вырашэнне гэтах праблем не відавочные.
06:09
They are not faster horses.
154
357453
2167
Яны не хутчэйшыя коні.
06:11
They will require an enormous amount of
155
359620
2242
Яны патрабуюць неверагодную колькасць
06:13
scientific ingenuity.
156
361862
1706
навуковых вынаходніцтваў.
06:15
So, yes, we need to focus,
157
363568
1586
Так, нам патрэбна засяродзіцца,
06:17
yes, we need to concentrate,
158
365154
1750
так, нам патрэбна сканцэнтравацца,
06:18
but we also need to remember that
159
366904
1966
але нам таксама трэба памятаць
06:20
innovation, ingenuity, inspiration --
160
368870
2835
пра інавацыі, вынаходніцтвы, натхненне --
06:23
these things come
161
371705
1332
гэтая рэчы прыходзяць
06:25
when we broaden our field of vision
162
373037
1688
падчас таго, як мы пашыраем
нашае поле бачнасці,
нашае поле бачнасці,
06:26
when we step back
163
374725
1340
калі мы робім крок назад,
06:28
when we zoom out.
164
376065
1349
калі мы прыглядаемся з адлегласці.
06:29
And I can't think of a better way to do this than
165
377414
1823
І па мне, дык лепшы шлях рабіць гэта --
06:31
by studying the universe around us. Thanks.
166
379237
3755
вывучаць сусвет вакол нас.
Дзякую.
Дзякую.
06:34
(Applause)
167
382992
2949
(Апладысменты)
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