Katie Bouman: How to take a picture of a black hole
کاتی بومان: چگونهاز یک سیاه چاله عکس بگیریم.
Katie Bouman is part of an international team of astronomers that's creating the world's largest telescope to take the very first picture of a black hole. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
at a supermassive black hole.
کلانجرم داریم.
gravitational pull
of what a black hole might look like.
یک سیاه چاله باشد.
his theory of general relativity.
خود را منتشر کرد.
a lot of evidence in support of it.
بدست آوردند.
from this theory, black holes,
پیشگویی شد، سیاه چالهها،
as to what a black hole might look like,
باید به چه شکل باشد،
a picture of one before.
نگرفتیم.
that that may soon change.
که این امر خیلی زود ممکن است تغییر کند.
of a black hole in the next couple years.
را در دو سال آینده ببینیم.
to an international team of scientists,
یک تیم بین المللی دانشمندان،
the final picture.
کنارهم قرار میدهد، انجام خواهد شد.
a real picture of a black hole today,
واقعی از سیاه چاله نشان دهم،
into the effort involved
از کوششی ارائه کنم
see through images and video.
تصاویر و ویدیوها را می بیند، کار می کند.
to this exciting project.
همکاری کنم.
the bright city lights tonight,
to see a stunning view
که تصویرعالی
millions of stars,
of the spiraling Milky Way,
راه شیری مارپیچی هستند، بزرگ کنید
a cluster of stars right at the center.
در مرکز می رسیم.
with infrared telescopes,
تلسکوپ مادون قرمز،
for over 16 years.
تماشا میکردند.
that is the most spectacular.
خیلی تماشایی است.
an invisible object.
را دور می زنند.
enough to cause this motion
که منجر به این حرکت می شود
anything that ventures too close --
به آن داشته باشد را میمکد
to zoom in even further?
بیشتر آن را نزدیک کنیم؟
that, by definition, is impossible to see?
دیدنش غیر ممکن باشد ؟
to zoom in at radio wavelengths,
طول موجهای رادیویی متمرکز شویم
lensing of hot plasma
on this backdrop of bright material,
این مواد نوری قرار می گیرد،
the black hole's event horizon,
را آشکار می کند.
becomes so great
the size and shape of this ring,
پیش بینی می کند.
wouldn't only be really cool,
فوق العاده است
that these equations hold
به آن معادلات در شرایط شدید
around the black hole.
is so far away from us,
incredibly small --
ظاهر می شود --
on the surface of the moon.
می ماند در صفحه ماه.
extremely difficult.
سخت می کند.
to a simple equation.
شروع می شود.
that we can possibly see.
وجود دارد.
that in order to see smaller and smaller,
اشیاء کوچک و کوچکتر
bigger and bigger.
بزرگ و بزرگتر بسازیم.
optical telescopes here on Earth,
روی زمین هم،
to the resolution necessary
تقریبی
resolution images ever taken
عکسهایی که روی زمین
over 1.5 million oranges.
۱/۵ میلیون پرتقال هستند.
چقدر بزرگ باشد
on the surface of the moon
that by crunching the numbers,
that we would need a telescope
به تلسکوپی نیازمندیم که
this Earth-sized telescope,
با این مقیاس بسازیم،
that distinctive ring of light
شروع کنیم
hole's event horizon.
all the detail we see
نیست که در
می بینیم،
our first glimpse
دیدگاه اجمالی
around a black hole.
the size of the Earth is impossible.
بزرگی زمین غیرممکن است.
برسید
you just might find
شما ممکن است به
from around the world,
called the Event Horizon Telescope
افق رویداد تلسکوپی می گویند
the size of the Earth,
زمین می سازد،
hole's event horizon.
to take its very first picture
تا اولین تصویر را از
network works together.
با هم همکاری دارند.
of atomic clocks,
ساعتهای اتمی دقیق،
of the sights freeze light
of terabytes of data.
دادههای اطلاعاتی منجمد می کنند.
right here in Massachusetts.
در ماساچوست فرستاده می شود.
می کند؟
in the center of our galaxy,
سیاه چاله در مرکز کهکشانمان را ببینم
Earth-sized telescope?
در سایز زمین بسازیم؟
let's pretend we could build
ما
like turning the Earth
جمع می کند
together to make a picture.
یک تصویر بسازیم.
we remove most of those mirrors
این آینه ها را برداشتیم
this information together,
را با هم ترکیب کنیم
the locations where we have telescopes.
نشان می دهند که آنجا تلسکوپ داریم.
of measurements to make a picture from.
در گرفتن تصویر است.
at a few telescope locations,
از تلسکوپهای موضعی را جمع کردیم،
other new measurements.
دیگری راهم می بینم.
those mirrors change locations
آن آینه ها مکانشان را عوض می کنند.
different parts of the image.
را مشاهده می کنیم.
fill in the missing gaps of the disco ball
شکافهای توپ دیسکو را
the underlying black hole image.
پر می کند.
everywhere on the globe --
همه جای دنیا قرار داشتیم--
and for that reason,
به آن دلیل
of possible images
with our telescope measurements.
تلسکوپ ما خواهد شد،
ساخته نمی شوند
what we think of as images than others.
ما فکر می کنیم شبیه هستند.
the first image of a black hole
تصویر از سیاه چاله
the most reasonable image
پیدا کند،
تطبیق شود.
uses limited descriptions
محدود استفاده می کند
their knowledge of face structure,
که از دانش ساختار چهره بهره می گیرد،
use our limited telescope data
از داده محدود تلسکوپها استفاده می کند
looks like stuff in our universe.
اجسام دنیای ما باشد.
we're able to piece together pictures
عکسهایی را از
done using simulated data,
از داده های شبیه سازی شده را نشان می دهم،
تلسکوپهایمان
in the center of our galaxy.
فرا می خوانیم.
reconstruction such as this give us hope
باسازی آن به ما این امید را میدهد
the first image of a black hole
از یک سیاه چاله را بگیریم
the size of its ring.
about all the details of this algorithm,
جزییات این الگوریتم صحبت کنم،
to give you a brief idea
یک ایده خلاصه بدهم که
what our universe looks like,
به آن شبیه است را تعریف می کنیم،
and verify our results.
نتیجه ها را بازسازی و معتبر کنیم.
of possible images
ممکن وجود دارد
our telescope measurements,
را شرح می دهد،
between them in some way.
بین آنها انتخاب کنیم.
to be the black hole image,
سیاه چاله هستند،
that's most likely.
را انتخاب نمود.
که مدلی بسازیم
were to appear on Facebook.
در فیس بوک ظاهر می شود.
would post this noise image on the left,
تصویر پر از نویز سمت چپی را پست کند،
would post a selfie
سلفی مانند آن
we'd see it on Facebook
است که در مقایسه
compared to the selfie.
سلفی است که دیدیم.
from the black hole,
سیاه چاله انجام شود
we've never seen a black hole before.
ما هیچ وقت قبلا سیاه چاله را ندیده ایم.
black hole image,
چه چیزی شبیه است.
about the structure of black holes?
باید در نظر بگیریم؟
from simulations we've done,
استفاده کنیم.
from "Interstellar,"
در فیلم "بین ستاره ای"،
it could cause some serious problems.
ممکن است منجر به بعضی از مشکلات جدی شود.
if Einstein's theories didn't hold?
درست نباشد؟
an accurate picture of what was going on.
رخ میدهد را بازسازی کنیم.
too much into our algorithms,
را بشدت رد کنیم،
what we expect to see.
خواهد شد.
we want to leave the option open
گزینه را باز رها کنیم
at the center of our galaxy.
کهکشان ما وجود دارد.
very distinct features.
ویژگیهای خیلی متفاوتی دارند.
between black hole simulation images
شبیه سازی سیاه چاله ها و
every day here on Earth.
را بگوییم.
what images look like
ما بگوید
of image's features too much.
تصاویر به چه میمانند.
of different kinds of images
affects our reconstructions.
نظر می گیریم روی بازسازی ما اثر می گذارد.
a very similar-looking image,
واحد را بسازند،
are not biasing this picture that much.
این تصویر را خیلی عوض نکرده است.
giving the same description
from all around the world.
a very similar-looking face,
cultural biases on the drawings.
اعمال نکرده اند.
different image features
متفاوت اعمال کنیم
تصاویر میسازیم
into their little image patches.
a little bit like pieces of a puzzle.
کمی شبیه پازل کار کنیم.
to piece together an image
می بینیم که
very distinctive sets of puzzle pieces.
متمایزی را دارد.
یکسانی را استفاده کنیم
to reconstruct the image?
استفاده می کنیم؟
image simulation puzzle pieces.
شبیه سازی سیاه چاله شروع کنیم.
a black hole to look like.
سیاه چاله انتظار داریم.
of black hole simulation images?
تصاویر شبیه سازی سیاه چاله تعذیه اش کردیم؟
را امتحان کنیم.
from everyday images,
بقیه قطعات از تصاویر روزانه
with your own personal camera?
شخصی خودتان می گیرید، چطور؟
from all different sets of puzzle pieces,
همه مجموعه های قطعات پازل حاصل می کنیم
image we get too much.
the same set of puzzle pieces,
مجموعه قطعات پازل یکسان است
from everyday images,
many different kinds of source images.
منشا تصاویر را بازسازی کنیم.
astronomical non-black hole objects,
غیر سیاه چاله ای اختری نمایش دادیم.
the elephant in the center of our galaxy.
مرکز کهکشان ما است.
on the bottom look very similar
پایین خیلی شبیه به
more confident in our algorithms.
به الگوریتهایمان کنیم.
of everyday photographs,
عکسهای روزانه، شبیه عکسهایی
personal camera.
می گیرید حاصل می شود.
we've never seen before
هرگز قبلا ندیده ایم
together pictures we see all the time
تصاویری که همه وقت از مردم،
trees, cats and dogs.
گربه ها و سگها می بینیم خلق کرد.
will make it possible for us
برای ما ممکن می کند که
of a black hole,
those famous theories
را ثابت کنیم.
به آنها تکیه می کنند.
imaging ideas like this working
شبیه این کار
without the amazing team of researchers
with no background in astrophysics,
زمینه قبلی از اخترشناسی شروع کردم،
through this unique collaboration
بی همتا حاصل کردیم
images of a black hole.
را نتیجه دهد.
the Event Horizon Telescope
"تلسکوپ افق رویداد"
the interdisciplinary expertise
بین رشته ای که افراد متفاوت
موفق می شود .
once thought impossible.
حاصل شود را سریع ممکن می سازد.
بیرون بروید
as mysterious to you as a black hole.
برای شما می ماند
ABOUT THE SPEAKER
Katie Bouman - Imaging scientistKatie Bouman is part of an international team of astronomers that's creating the world's largest telescope to take the very first picture of a black hole.
Why you should listen
It is believed that the heart of the Milky Way hosts a four-million-solar-mass black hole feeding off a spinning disk of hot gas. An image of the shadow cast by the event horizon of the black hole could help to address a number of important scientific questions. For instance, does Einstein's theory of general relativity hold in extreme conditions? Unfortunately, the event horizon of this black hole appears so small in the sky that imaging it would require a single-dish radio telescope the size of the entire Earth. Although a single-dish telescope this large is unrealizable, by connecting disjoint radio telescopes located all around the globe, Katie Bouman and a team of astronomers are creating an Earth-sized computational telescope -- the Event Horizon Telescope -- that is capable of taking the very first up-close picture of a black hole.
Bouman is a PhD candidate in the Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) at the Massachusetts Institute of Technology (MIT). The focus of her research is on using emerging computational methods to push the boundaries of interdisciplinary imaging. By combining techniques from both astronomy and computer science, Bouman has been working on developing innovative ways to combine the information from the Event Horizon Telescope network to produce the first picture of a black hole. Her work on imaging for the Event Horizon Telescope has been featured on BBC, The Boston Globe, The Washington Post, Popular Science and NPR.
Katie Bouman | Speaker | TED.com