TED2011
Janna Levin: The sound the universe makes
Janna Levin: Les sons de l’univers.
Filmed:
Readability: 3.7
1,279,696 views
On pense à l’espace comme un lieu silencieux. Mais la physicienne Janna Levin nous dit que l’univers a une bande originale – une composition sonore qui enregistre certains des événements les plus dramatiques de l’espace. (Trous noirs, par exemple, un bang dans l’espace temps comme un tambour.) Un tour sonore accessible à travers l'univers, qui nous ouvrira l'esprit.
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
Je vous demande a tous de réfléchir une seconde
00:18
the very simple fact
1
3000
2000
simplement au fait
00:20
that, by far,
2
5000
2000
que, de loin,
00:22
most of what we know about the universe
3
7000
2000
la plupart de ce que nous savons sur l’univers
00:24
comes to us from light.
4
9000
2000
nous vient de la lumière.
00:26
We can stand on the Earth and look up at the night sky
5
11000
3000
Nous pouvons nous trouver sur terre et regarder le ciel nocturne
00:29
and see stars with our bare eyes.
6
14000
3000
et voir les étoiles simplement avec nos yeux.
00:32
The Sun burns our peripheral vision.
7
17000
2000
Le Soleil brûle notre vision périphérique,
00:34
We see light reflected off the Moon.
8
19000
3000
nous voyons la lumière réfléchie par la lune,
00:37
And in the time since Galileo pointed that rudimentary telescope
9
22000
4000
et dans le temps depuis que Galilée a pointé un télescope rudimentaire
00:41
at the celestial bodies,
10
26000
3000
vers les corps célestes,
00:44
the known universe has come to us through light,
11
29000
3000
l’univers connu nous est apparu à travers la lumière,
00:47
across vast eras in cosmic history.
12
32000
3000
tout le long des ères de l’histoire cosmique.
00:50
And with all of our modern telescopes,
13
35000
3000
Et avec tous nos télescopes modernes,
00:53
we've been able to collect
14
38000
2000
nous sommes en mesure de rassembler
00:55
this stunning silent movie of the universe --
15
40000
3000
cet étonnant film silencieux de l’univers --
00:58
these series of snapshots
16
43000
3000
cette série d’instantanés
01:01
that go all the way back to the Big Bang.
17
46000
3000
qui remonte au Big Bang.
01:04
And yet, the universe is not a silent movie
18
49000
3000
Et pourtant, l’univers n’est pas un film silencieux,
01:07
because the universe isn't silent.
19
52000
2000
parce que l’univers n’est pas silencieux.
01:09
I'd like to convince you
20
54000
2000
Je voudrais vous convaincre
01:11
that the universe has a soundtrack
21
56000
2000
que l’univers a une bande originale,
01:13
and that soundtrack is played on space itself,
22
58000
4000
et que cette bande originale est jouée par l’espace lui-même.
01:17
because space can wobble like a drum.
23
62000
3000
Parce que l’espace peut vibrer comme une batterie.
01:20
It can ring out a kind of recording
24
65000
3000
Il peut jouer une espèce d’enregistrement
01:23
throughout the universe
25
68000
2000
à travers l’univers
01:25
of some of the most dramatic events as they unfold.
26
70000
3000
de certains des plus dramatiques événements qui se passent.
01:28
Now we'd like to be able to add
27
73000
3000
Nous aimerions pouvoir ajouter
01:31
to a kind of glorious visual composition
28
76000
3000
à une espèce de composition visuelle glorieuse
01:34
that we have of the universe --
29
79000
2000
que nous avons de l’univers
01:36
a sonic composition.
30
81000
2000
une composition sonore.
01:38
And while we've never heard the sounds from space,
31
83000
4000
Et n’ayant jamais entendu les sons de l’espace,
01:42
we really should, in the next few years,
32
87000
3000
nous devrions vraiment, dans les prochaines années,
01:45
start to turn up the volume on what's going on out there.
33
90000
2000
commencer à augmenter le volume sur ce qui se passe là-dehors.
01:47
So in this ambition
34
92000
2000
Dans cette ambition
01:49
to capture songs from the universe,
35
94000
3000
de capturer les chansons de l’univers,
01:52
we turn our focus
36
97000
2000
nous concentrons l’attention
01:54
to black holes and the promise they have,
37
99000
2000
sur les trous noirs et la promesse qu’ils nous font,
01:56
because black holes can bang on space-time
38
101000
3000
parce que les trous noirs détonnent dans l’espace-temps
01:59
like mallets on a drum
39
104000
2000
comme des maillets sur un tambour
02:01
and have a very characteristic song,
40
106000
2000
et interprètent une chanson très caractéristique.
02:03
which I'd like to play for you -- some of our predictions
41
108000
3000
J’aimerais jouer pour vous certaines de nos prédictions
02:06
for what that song will be like.
42
111000
2000
sur ce à quoi cette chanson peut ressembler.
02:08
Now black holes are dark against a dark sky.
43
113000
3000
Les trous noirs sont sombres sur un fond de ciel noir.
02:11
We can't see them directly.
44
116000
2000
Nous ne pouvons pas les voir directement.
02:13
They're not brought to us with light, at least not directly.
45
118000
3000
Ils ne nous arrivent pas avec la lumière, du moins pas directement.
02:16
We can see them indirectly,
46
121000
2000
Nous pouvons les voir indirectement,
02:18
because black holes wreak havoc on their environment.
47
123000
3000
parce que les trous noirs font des ravages dans leur environnement.
02:21
They destroy stars around them.
48
126000
2000
Ils détruisent les étoiles tout autour.
02:23
They churn up debris in their surroundings.
49
128000
3000
Ils font des remous tout autour.
02:26
But they won't come to us directly through light.
50
131000
2000
Mais ils ne nous arriveront pas directement par la lumière.
02:28
We might one day see a shadow
51
133000
2000
Un jour on pourrait voir une ombre
02:30
a black hole can cast on a very bright background,
52
135000
3000
un trou noir peut se monter sur un fond très lumineux,
02:33
but we haven't yet.
53
138000
2000
mais nous n’en n’avons pas pour le moment.
02:35
And yet black holes may be heard
54
140000
2000
Et en plus les trous noirs peuvent être entendus
02:37
even if they're not seen,
55
142000
2000
même si on ne les voit pas,
02:39
and that's because they bang on space-time like a drum.
56
144000
4000
et ce parce qu'ils explosent dans l’espace-temps comme un tambour.
02:43
Now we owe the idea that space can ring like a drum
57
148000
3000
Nous devons l’idée que l’espace peut jouer comme une batterie
02:46
to Albert Einstein -- to whom we owe so much.
58
151000
3000
à Albert Einstein, à qui nous devons tant de choses.
02:49
Einstein realized that if space were empty,
59
154000
2000
Einstein s’est aperçu que si l’espace était vide,
02:51
if the universe were empty,
60
156000
2000
si l’univers était vide,
02:53
it would be like this picture,
61
158000
3000
il serait comme cette image,
02:56
except for maybe without the helpful grid drawn on it.
62
161000
3000
excepté peut-être pour la grille dessinée dessus.
02:59
But if we were freely falling through the space,
63
164000
3000
Mais si nous tombions librement dans l’espace,
03:02
even without this helpful grid,
64
167000
2000
même sans cette grille,
03:04
we might be able to paint it ourselves,
65
169000
2000
nous pourrions nous peindre,
03:06
because we would notice that we traveled along straight lines,
66
171000
3000
parce nous remarquerions que nous avons voyagé sur des lignes droites,
03:09
undeflected straight paths
67
174000
2000
des parcours en ligne droite
03:11
through the universe.
68
176000
2000
à travers l’univers.
03:13
Einstein also realized --
69
178000
2000
Einstein s’est également aperçu --
03:15
and this is the real meat of the matter --
70
180000
2000
et voici le fond du sujet –
03:17
that if you put energy or mass in the universe,
71
182000
3000
que si vous mettez de l’énergie ou de la masse dans l’univers,
03:20
it would curve space,
72
185000
2000
vous courbez l’espace.
03:22
and a freely falling object
73
187000
2000
Et un objet qui tombe librement
03:24
would pass by, let's say, the Sun
74
189000
2000
peut passer devant, disons, le soleil
03:26
and it would be deflected
75
191000
2000
et serait détourné
03:28
along the natural curves in the space.
76
193000
2000
le long des courbes naturelles de l’espace.
03:30
It was Einstein's great general theory of relativity.
77
195000
4000
C’est la grande théorie générale sur la relativité d’Einstein.
03:34
Now even light will be bent by those paths.
78
199000
3000
Même la lumière serait détournée le long de ces parcours.
03:37
And you can be bent so much
79
202000
2000
Et vous pouvez tellement les plier
03:39
that you're caught in orbit around the Sun,
80
204000
2000
qu’ils sont capturés dans l’orbite du soleil,
03:41
as the Earth is, or the Moon around the Earth.
81
206000
2000
comme la terre, ou la lune autour de la terre.
03:43
These are the natural curves in space.
82
208000
3000
Voici les courbes naturelles de l’espace.
03:46
What Einstein did not realize
83
211000
2000
Ce qu’Einstein n’a pas remarqué
03:48
was that, if you took our Sun
84
213000
2000
c'est que, si vous preniez le soleil
03:50
and you crushed it down to six kilometers --
85
215000
3000
en le comprimant jusqu’à six kilomètres --
03:53
so you took a million times the mass of the Earth
86
218000
3000
si vous preniez une masse un million de fois plus grande que la terre
03:56
and you crushed it to six kilometers across,
87
221000
3000
et vous la comprimiez jusqu'à six kilomètres,
03:59
you would make a black hole,
88
224000
2000
vous feriez un trou noir,
04:01
an object so dense
89
226000
2000
un objet tellement dense
04:03
that if light veered too close, it would never escape --
90
228000
3000
que si la lumière se rapprochait, elle ne s’échapperait plus --
04:06
a dark shadow against the universe.
91
231000
3000
une ombre sombre contre l’univers.
04:09
It wasn't Einstein who realized this,
92
234000
2000
Ce n’est pas Einstein qui s’en est aperçu,
04:11
it was Karl Schwarzschild
93
236000
2000
c’est Karl Schwarzchild,
04:13
who was a German Jew in World War I --
94
238000
2000
qui était un allemand juif pendant la première guerre mondiale --
04:15
joined the German army already an accomplished scientist,
95
240000
3000
il a rejoint l’armée allemande en tant que scientifique,
04:18
working on the Russian front.
96
243000
3000
en travaillant sur le front Russe.
04:21
I like to imagine Schwarzschild in the war in the trenches
97
246000
3000
J’aime imaginer Schwarzchild pendant la guerre dans les tranchées
04:24
calculating ballistic trajectories for cannon fire,
98
249000
4000
pendant qu’il calcule la trajectoire des balles de canon,
04:28
and then, in between,
99
253000
2000
et en même temps,
04:30
calculating Einstein's equations --
100
255000
2000
il calcule les équations d’Einstein --
04:32
as you do in the trenches.
101
257000
2000
ce que l'on fait normalement dans les tranchées.
04:34
And he was reading Einstein's recently published
102
259000
2000
Il était en train de lire la théorie sur la relativité
04:36
general theory of relativity,
103
261000
2000
récemment publiée par Einstein,
04:38
and he was thrilled by this theory.
104
263000
2000
et il était ému par cette théorie.
04:40
And he quickly surmised
105
265000
2000
Et rapidement il a supposé
04:42
an exact mathematical solution
106
267000
2000
une solution mathématique exacte
04:44
that described something very extraordinary:
107
269000
2000
qui décrit une chose vraiment extraordinaire:
04:46
curves so strong
108
271000
2000
des courbes tellement fortes
04:48
that space would rain down into them,
109
273000
3000
que l’espace y tomberait dessus,
04:51
space itself would curve like a waterfall
110
276000
2000
l’espace même courberait comme une cascade
04:53
flowing down the throat of a hole.
111
278000
2000
en tombant dans les gorges d’un trou.
04:55
And even light could not escape this current.
112
280000
3000
Et même la lumière ne pourrait pas échapper à ce courant.
04:58
Light would be dragged down the hole
113
283000
2000
La lumière serait entrainée dans le trou
05:00
as everything else would be,
114
285000
2000
comme n’importe quelle autre chose,
05:02
and all that would be left would be a shadow.
115
287000
2000
et tout ce qui resterait serait une ombre.
05:04
Now he wrote to Einstein,
116
289000
2000
Il a donc écrit à Einstein,
05:06
and he said, "As you will see,
117
291000
2000
et il a dit, « Comme vous voyez,
05:08
the war has been kind to me enough.
118
293000
3000
la guerre a été assez bonne avec moi,
05:11
Despite the heavy gunfire,
119
296000
3000
malgré les fusillades.
05:14
I've been able to get away from it all
120
299000
2000
J'ai pu m'en échapper
05:16
and walk through the land of your ideas."
121
301000
3000
et parcourir vos idées."
05:19
And Einstein was very impressed with his exact solution,
122
304000
3000
Et Einstein a été réellement impressionné par l’exactitude de la solution,
05:22
and I should hope also the dedication of the scientist.
123
307000
3000
et j’imagine aussi le dévouement du scientifique.
05:25
This is the hardworking scientist under harsh conditions.
124
310000
3000
Voici le dur travail d’un scientifique dans de rudes conditions.
05:28
And he took Schwarzschild's idea
125
313000
2000
Il a donc amené l’idée de Schwarzchild
05:30
to the Prussian Academy of Sciences the next week.
126
315000
3000
à l’Académie Prussienne des Sciences la semaine suivante.
05:33
But Einstein always thought black holes were a mathematical oddity.
127
318000
3000
Mais Einstein a toujours pensé que les trous noirs étaient une bizarrerie mathématique.
05:36
He did not believe they existed in nature.
128
321000
3000
Il ne croyait pas qu’ils existaient en nature.
05:39
He thought nature would protect us from their formation.
129
324000
3000
Il pensait que la nature nous protègerait contre leur formation.
05:42
It was decades
130
327000
2000
Il a fallu des décennies
05:44
before the term "black hole" was coined
131
329000
2000
avant que le terme trou noir soit créé
05:46
and people realized
132
331000
2000
et les gens ne s’aperçoivent
05:48
that black holes are real astrophysical objects --
133
333000
2000
que les trous noirs sont de réels objets astrophysiques --
05:50
in fact they're the death state
134
335000
2000
en fait se sont des états de mort
05:52
of very massive stars
135
337000
2000
de grosses étoiles
05:54
that collapse catastrophically
136
339000
2000
qui collapsent de manière catastrophique
05:56
at the end of their lifetime.
137
341000
2000
à la fin de leurs vies.
05:58
Now our Sun will not collapse to a black hole.
138
343000
2000
Notre soleil ne collapsera pas en un trou noir.
06:00
It's actually not massive enough.
139
345000
2000
Il n’est pas assez gros.
06:02
But if we did a little thought experiment --
140
347000
2000
Mais si nous faisions une petite expérience de la pensée –
06:04
as Einstein was very fond of doing --
141
349000
2000
ce qu'Einstein adorait faire --
06:06
we could imagine
142
351000
2000
nous pourrions imaginer
06:08
putting the Sun crushed down to six kilometers,
143
353000
3000
de réduire le soleil à six kilomètres,
06:11
and putting a tiny little Earth around it in orbit,
144
356000
3000
et de mettre une petite terre dans son orbite,
06:14
maybe 30 kilometers
145
359000
2000
à peu près 30 km
06:16
outside of the black-hole sun.
146
361000
3000
hors du trou noir du soleil.
06:19
And it would be self-illuminated,
147
364000
2000
Et elle serait auto-illuminée,
06:21
because now the Sun's gone, we have no other source of light --
148
366000
2000
parce que le soleil serait parti, nous n’avons pas d’autre source de lumière --
06:23
so let's make our little Earth self-illuminated.
149
368000
3000
auto-illuminons donc notre petite terre.
06:26
And you would realize you could put the Earth in a happy orbit
150
371000
2000
Et vous vous apercevriez que vous pouvez mettre la terre sur une orbite
06:28
even 30 km
151
373000
2000
même de 30 km
06:30
outside of this crushed black hole.
152
375000
3000
hors du trou noir écrasé.
06:33
This crushed black hole
153
378000
2000
Ce trou noir écrasé
06:35
actually would fit inside Manhattan, more or less.
154
380000
2000
pourrait à peu près rentrer dans Manhattan.
06:37
It might spill off into the Hudson a little bit
155
382000
2000
Il pourrait se déverser dans l’Hudson
06:39
before it destroyed the Earth.
156
384000
2000
avant de détruire la terre.
06:41
But basically that's what we're talking about.
157
386000
2000
Mais fondamentalement c’est ce dont nous sommes en train de discuter.
06:43
We're talking about an object that you could crush down
158
388000
2000
Nous parlons d’un objet que nous pourrions réduire
06:45
to half the square area of Manhattan.
159
390000
2000
à la moitié de la surface de Manhattan.
06:47
So we move this Earth very close --
160
392000
2000
Nous déplaçons donc cette terre très près --
06:49
30 kilometers outside --
161
394000
2000
30 km de distance --
06:51
and we notice it's perfectly fine orbiting around the black hole.
162
396000
3000
et nous remarquons qu’elle orbite parfaitement autour du trou noir.
06:54
There's a sort of myth
163
399000
2000
Il y a une sorte de mythe
06:56
that black holes devour everything in the universe,
164
401000
2000
que les trous noirs dévorent tout dans l’univers,
06:58
but you actually have to get very close to fall in.
165
403000
3000
mais il faut se rapprocher beaucoup pour tomber dedans.
07:01
But what's very impressive is that, from our vantage point,
166
406000
3000
Mais ce qui est impressionnant, c’est que, de notre point de vue,
07:04
we can always see the Earth.
167
409000
2000
nous pouvons toujours voir la terre.
07:06
It cannot hide behind the black hole.
168
411000
2000
Elle ne peut pas se cacher derrière le trou noir.
07:08
The light from the Earth, some of it falls in,
169
413000
2000
La lumière de la terre, une partie tombe dedans,
07:10
but some of it gets lensed around and brought back to us.
170
415000
3000
mais une partie est réfléchie et nous revient.
07:13
So you can't hide anything behind a black hole.
171
418000
2000
Vous ne pouvez donc rien cacher derrière un trou noir.
07:15
If this were Battlestar Galactica
172
420000
2000
Si vous étiez dans Battlestar Galactica
07:17
and you're fighting the Cylons,
173
422000
2000
en train de lutter contre les Cylons,
07:19
don't hide behind the black hole.
174
424000
2000
ne vous cachez pas derrière un trou noir.
07:21
They can see you.
175
426000
3000
Ils peuvent vous voir.
07:24
Now, our Sun will not collapse to a black hole --
176
429000
2000
Notre soleil ne collapsera pas dans un trou noir;
07:26
it's not massive enough --
177
431000
2000
il n’a pas assez de masse,
07:28
but there are tens of thousands of black holes in our galaxy.
178
433000
4000
mais il y a des dizaines de milliers de trous noirs dans notre galaxie.
07:32
And if one were to eclipse the Milky Way,
179
437000
3000
Et si l’un d’eux devait éclipser la voie lactée,
07:35
this is what it would look like.
180
440000
2000
voilà à quoi ça ressemblerait.
07:37
We would see a shadow of that black hole
181
442000
3000
Nous verrions une ombre de ce trou noir
07:40
against the hundred billion stars
182
445000
2000
contre des centaines de milliards d’étoiles
07:42
in the Milky Way Galaxy and its luminous dust lanes.
183
447000
3000
dans la galaxie de la voie lactée et ses chemins poussiéreux lumineux.
07:45
And if we were to fall towards this black hole,
184
450000
3000
Et si nous devions tomber dans ce trou noir,
07:48
we would see all of that light lensed around it,
185
453000
3000
nous verrions toute cette lumière réfléchie,
07:51
and we could even start to cross into that shadow
186
456000
3000
et nous pourrions même commencer à croiser cette ombre
07:54
and really not notice that anything dramatic had happened.
187
459000
3000
et ne pas remarquer réellement que quelque chose de dramatique s'est passé.
07:57
It would be bad if we tried to fire our rockets and get out of there
188
462000
3000
Ce ne serait pas bien d’essayer d’allumer nos fusées pour nous en sortir
08:00
because we couldn't,
189
465000
2000
parce qu’on ne pourrait pas,
08:02
anymore than light can escape.
190
467000
2000
pas plus que ne peut en échapper la lumière.
08:04
But even though the black hole is dark from the outside,
191
469000
3000
Mais même si le trou noir est sombre de l’extérieur,
08:07
it's not dark on the inside,
192
472000
2000
il n’est pas sombre à l’intérieur,
08:09
because all of the light from the galaxy can fall in behind us.
193
474000
3000
parce que toute la lumière de la galaxie peut tomber derrière nous.
08:12
And even though, due to a relativistic effect known as time dilation,
194
477000
4000
Et même si, à cause d’un effet relativiste qu'on appelle la dilation du temps,
08:16
our clocks would seem to slow down
195
481000
3000
nous aurions l’impression que nos montres ralentissent
08:19
relative to galactic time,
196
484000
3000
par rapport au temps de la galaxie,
08:22
it would look as though the evolution of the galaxy
197
487000
3000
il nous semblerait que l’évolution de la galaxie
08:25
had been sped up and shot at us,
198
490000
2000
ait été accéléré et nous avait tiré dessus,
08:27
right before we were crushed to death by the black hole.
199
492000
3000
juste avant de nous écraser contre le trou noir.
08:30
It would be like a near-death experience
200
495000
2000
Ce serait comme une expérience de mort imminente
08:32
where you see the light at the end of the tunnel,
201
497000
2000
quand vous voyez la lumière à la fin du tunnel,
08:34
but it's a total death experience.
202
499000
2000
mais c’est une expérience de mort totale.
08:36
(Laughter)
203
501000
2000
(Rires)
08:38
And there's no way of telling anybody
204
503000
2000
Et il n’y a aucun moyen de parler à quiconque
08:40
about the light at the end of the tunnel.
205
505000
2000
de la lumière à la fin du tunnel.
08:42
Now we've never seen a shadow like this of a black hole,
206
507000
3000
Nous n’avons jamais vu une ombre comme celle d’un trou noir,
08:45
but black holes can be heard,
207
510000
2000
mais les trous noirs peuvent être entendus,
08:47
even if they're not seen.
208
512000
2000
même s’ils ne peuvent être vus.
08:49
Imagine now taking an astrophysically realistic situation --
209
514000
4000
Imaginez de prendre une situation astrophysique réaliste --
08:53
imagine two black holes that have lived a long life together.
210
518000
3000
imaginez deux trous noirs qui ont vécu une longue vie ensemble.
08:56
Maybe they started as stars
211
521000
2000
Ils ont peut être débuté en tant qu’étoiles
08:58
and collapsed to two black holes --
212
523000
2000
et collapsé en deux trous noirs --
09:00
each one 10 times the mass of the Sun.
213
525000
3000
chacun 10 fois la masse du soleil.
09:03
So now we're going to crush them down to 60 kilometers across.
214
528000
3000
Nous allons donc les comprimer jusqu’à 60 km.
09:06
They can be spinning
215
531000
2000
Ils peuvent tourner
09:08
hundreds of times a second.
216
533000
2000
des centaines de fois par seconde.
09:10
At the end of their lives,
217
535000
2000
À la fin de leurs vies,
09:12
they're going around each other very near the speed of light.
218
537000
3000
ils se côtoient tous les deux très près de la vitesse de la lumière.
09:15
So they're crossing thousands of kilometers
219
540000
2000
Ils traversent donc des centaines de kilomètres
09:17
in a fraction of a second,
220
542000
2000
en une fraction de seconde.
09:19
and as they do so, they not only curve space,
221
544000
2000
Et pendant ce temps-là, non seulement ils courbent l’espace,
09:21
but they leave behind in their wake
222
546000
2000
mais ils laissent dans leurs sillages
09:23
a ringing of space,
223
548000
2000
un retentissement de l’espace,
09:25
an actual wave on space-time.
224
550000
2000
une onde dans l’espace-temps.
09:27
Space squeezes and stretches
225
552000
2000
L’espace se comprime et s’étire
09:29
as it emanates out from these black holes
226
554000
2000
pendant qu’il ressort de ces trous noirs
09:31
banging on the universe.
227
556000
2000
en éclatant bruyamment dans l’univers.
09:33
And they travel out into the cosmos
228
558000
2000
Et ils voyagent là-bas dans le cosmos
09:35
at the speed of light.
229
560000
2000
à la vitesse de la lumière.
09:37
This computer simulation
230
562000
2000
Cette simulation à l’ordinateur
09:39
is due to a relativity group at NASA Goddard.
231
564000
3000
nous vient d’un groupe de relativité à la NASA Goddard.
09:42
It took almost 30 years for anyone in the world to crack this problem.
232
567000
3000
Il a fallu presque 30 ans pour n’importe qui dans le monde pour résoudre ce problème.
09:45
This was one of the groups.
233
570000
2000
Ceci est un de ces groupes.
09:47
It shows two black holes in orbit around each other,
234
572000
2000
Il montre deux trous noirs chacun dans l’orbite de l’autre,
09:49
again, with these helpfully painted curves.
235
574000
2000
encore une fois, avec ces courbes colorées très utiles.
09:51
And if you can see -- it's kind of faint --
236
576000
3000
Et si vous regardez – c’est un peu vague --
09:54
but if you can see the red waves emanating out,
237
579000
3000
mais si vous regardez les ondes rouges qui émanent,
09:57
those are the gravitational waves.
238
582000
2000
ce sont des ondes gravitationnelles.
09:59
They're literally the sounds of space ringing,
239
584000
3000
Elle sont littéralement les sons de l’espace,
10:02
and they will travel out from these black holes at the speed of light
240
587000
2000
et elles voyageront à partir de ces trous noirs à la vitesse de la lumière
10:04
as they ring down and coalesce
241
589000
3000
pendant qu’elles produisent des sons et elles se fondent
10:07
to one spinning, quiet black hole
242
592000
2000
en un seul tranquille trou noir qui tourne
10:09
at the end of the day.
243
594000
2000
à la fin du jour.
10:11
If you were standing near enough,
244
596000
2000
Si vous étiez assez près
10:13
your ear would resonate
245
598000
2000
vous entendriez résonner
10:15
with the squeezing and stretching of space.
246
600000
2000
l’étirement e la compression de l’espace.
10:17
You would literally hear the sound.
247
602000
2000
Vous entendriez littéralement le son.
10:19
Now of course, your head would be squeezed and stretched unhelpfully,
248
604000
4000
Naturellement, votre tête serait écrasée et étirée définitivement,
10:23
so you might have trouble understanding what's going on.
249
608000
3000
vous pourriez donc avoir des problèmes à comprendre ce qui se passe.
10:26
But I'd like to play for you
250
611000
2000
Mais j’aimerais jouer pour vous
10:28
the sound that we predict.
251
613000
2000
le son que nous imaginons.
10:30
This is from my group --
252
615000
2000
Ceci est de mon groupe --
10:32
a slightly less glamorous computer modeling.
253
617000
3000
un model programmé légèrement moins élégant.
10:35
Imagine a lighter black hole
254
620000
2000
Imaginez un petit trou noir
10:37
falling into a very heavy black hole.
255
622000
2000
qui tombe dans trou noir très grand.
10:39
The sound you're hearing
256
624000
2000
Le son que vous entendez
10:41
is the light black hole banging on space
257
626000
3000
est celui du petit trou noir qui explose dans l’espace
10:44
each time it gets close.
258
629000
2000
chaque fois qu’il se rapproche.
10:46
If it gets far away, it's a little too quiet.
259
631000
3000
S’il s’éloigne, c’est un peu trop tranquille.
10:49
But it comes in like a mallet,
260
634000
2000
Mais il arrive comme un maillet,
10:51
and it literally cracks space,
261
636000
2000
et il fait craquer littéralement l’espace,
10:53
wobbling it like a drum.
262
638000
2000
en vibrant comme un tambour.
10:55
And we can predict what the sound will be.
263
640000
3000
Et nous pouvons prévoir le son qu’il fera.
10:58
We know that, as it falls in,
264
643000
2000
Nous savons que, pendant qu’il tombe dedans,
11:00
it gets faster and it gets louder.
265
645000
2000
il accélère e il fait de plus en plus de bruit.
11:02
And eventually,
266
647000
2000
Et finalement,
11:04
we're going to hear the little guy just fall into the bigger guy.
267
649000
3000
nous entendrons le petit qui tombe dans le grand.
11:07
(Thumping)
268
652000
17000
(Battement)
11:24
Then it's gone.
269
669000
2000
Ensuite c’est fini.
11:26
Now I've never heard it that loud -- it's actually more dramatic.
270
671000
2000
Je ne l’ai jamais entendu si haut – en fait c’est beaucoup plus dramatique.
11:28
At home it sounds kind of anticlimactic.
271
673000
2000
A la maison il a un son anticlimactique.
11:30
It's sort of like ding, ding, ding.
272
675000
2000
C’est une espèce de ding, ding, ding.
11:32
This is another sound from my group.
273
677000
4000
Voici un autre son de mon groupe.
11:36
No, I'm not showing you any images,
274
681000
2000
Non, je ne vous montrerai pas d’images,
11:38
because black holes don't leave behind
275
683000
2000
parce que les trous noirs ne laissent derrière eux
11:40
helpful trails of ink,
276
685000
2000
aucune trace d’encre,
11:42
and space is not painted,
277
687000
2000
et l’espace n’est pas peint,
11:44
showing you the curves.
278
689000
2000
et ne vous montre pas les courbes.
11:46
But if you were to float by in space on a space holiday
279
691000
2000
Mais si vous flottiez dans l’espace en vacance
11:48
and you heard this,
280
693000
2000
vous entendriez ceci,
11:50
you want to get moving.
281
695000
2000
ça donne envie de se tirer.
11:52
(Laughter)
282
697000
2000
(Rires)
11:54
Want to get away from the sound.
283
699000
2000
Il faudrait vous éloigner du son.
11:56
Both black holes are moving.
284
701000
2000
Les deux trous noirs se déplacent.
11:58
Both black holes are getting closer together.
285
703000
3000
Les deux trous noirs se rapprochent.
12:01
In this case, they're both wobbling quite a lot.
286
706000
3000
Dans ce cas-là, ils sont en train de vibrer suffisamment.
12:04
And then they're going to merge.
287
709000
2000
Et ils vont fusionner.
12:06
(Thumping)
288
711000
8000
(Battement)
12:14
Now it's gone.
289
719000
2000
C’est fini.
12:16
Now that chirp is very characteristic of black holes merging --
290
721000
3000
Ce pépiement est très caractéristique des trous noirs qui fusionnent --
12:19
that it chirps up at the end.
291
724000
3000
Que sa pépie à la fin.
12:22
Now that's our prediction
292
727000
2000
Ceci est notre prévision
12:24
for what we'll see.
293
729000
2000
de ce que l’on verra.
12:26
Luckily we're at this safe distance in Long Beach, California.
294
731000
2000
Heureusement nous sommes à distance de sécurité à Long Beach, Californie.
12:28
And surely, somewhere in the universe
295
733000
2000
Et sûrement, quelque part dans l’univers
12:30
two black holes have merged.
296
735000
2000
deux trous noirs ont fusionné.
12:32
And surely, the space around us
297
737000
2000
Et certainement, l’espace autour de nous
12:34
is ringing
298
739000
2000
sonne
12:36
after traveling maybe a million light years, or a million years,
299
741000
3000
après avoir voyagé probablement des millions d'années lumière, ou un million d'années,
12:39
at the speed of light to get to us.
300
744000
3000
à la vitesse de lumière pour arriver à nous.
12:42
But the sound is too quiet for any of us to ever hear.
301
747000
3000
Mais le son est trop faible pour que n’importe qui puisse l’entendre.
12:45
There are very industrious experiments being built on Earth --
302
750000
3000
Voilà des expérimentations qui ont été faites sur terre --
12:48
one called LIGO --
303
753000
2000
l'une s’appelle LIGO --
12:50
which will detect deviations
304
755000
2000
elle détectera les déviations
12:52
in the squeezing and stretching of space
305
757000
3000
dans l’écrasement et l’étirement de l’espace
12:55
at less than the fraction of a nucleus of an atom
306
760000
3000
à une fraction près d’un noyau atomique
12:58
over four kilometers.
307
763000
2000
sur quatre kilomètres.
13:00
It's a remarkably ambitious experiment,
308
765000
2000
C’est une expérimentation remarquablement ambitieuse,
13:02
and it's going to be at advanced sensitivity
309
767000
2000
et elle aura une sensibilité très avancée
13:04
within the next few years -- to pick this up.
310
769000
3000
dans les prochaines années.
13:07
There's also a mission proposed for space,
311
772000
2000
Il y a également une mission proposée pour l’espace,
13:09
which hopefully will launch in the next ten years,
312
774000
2000
qui sera lancée, avec un peu de chance, dans les dix prochaines années,
13:11
called LISA.
313
776000
2000
qui s’appelle LISA :
13:13
And LISA will be able to see super-massive black holes --
314
778000
3000
LISA sera en mesure de voir les trous noirs énormes --
13:16
black holes millions or billions of times
315
781000
3000
des trous noirs des millions ou des milliards de fois
13:19
the mass of the Sun.
316
784000
2000
la masse du soleil.
13:21
In this Hubble image, we see two galaxies.
317
786000
3000
Sur cette image Hubble nous voyons deux galaxies.
13:24
They look like they're frozen in some embrace.
318
789000
3000
Elles paraissent presque figées dans une étreinte.
13:27
And each one probably harbors
319
792000
2000
Et chacune nourrit peut-être
13:29
a super-massive black hole at its core.
320
794000
3000
un énorme trou noir en elle-même.
13:32
But they're not frozen;
321
797000
2000
Mais elles ne sont pas figées,
13:34
they're actually merging.
322
799000
2000
elles sont en train de fusionner.
13:36
These two black holes are colliding,
323
801000
2000
Ces deux trous noirs sont entrés en collision,
13:38
and they will merge over a billion-year time scale.
324
803000
3000
et ils fusionneront sur une échelle de temps de plus d’un milliard d’années.
13:41
It's beyond our human perception
325
806000
2000
Ça va au-delà de la perception humaine
13:43
to pick up a song of that duration.
326
808000
3000
de comprendre une chanson de cette durée.
13:46
But LISA could see the final stages
327
811000
2000
Mais LISA pourrait voir les phases finales
13:48
of two super-massive black holes
328
813000
2000
de deux trous noirs énormes
13:50
earlier in the universe's history,
329
815000
2000
plus tôt dans l’histoire de l’univers,
13:52
the last 15 minutes before they fall together.
330
817000
3000
les 15 dernières minutes avant qu’ils ne fusionnent.
13:55
And it's not just black holes,
331
820000
2000
Mais ce n’est pas seulement les trous noirs,
13:57
but it's also any big disturbance in the universe --
332
822000
3000
mais n’importe quelle grosse perturbation dans l’univers --
14:00
and the biggest of them all is the Big Bang.
333
825000
2000
et la plus grosse c’est le Big Bang.
14:02
When that expression was coined, it was derisive --
334
827000
3000
Quand cette expression a été créée, elle était moqueuse --
14:05
like, "Oh, who would believe in a Big Bang?"
335
830000
2000
comme dans, “Oh, qui peut croire à un Big Bang?”
14:07
But now it actually might be more technically accurate
336
832000
2000
Mais maintenant elle pourrait être techniquement plus précise,
14:09
because it might bang.
337
834000
2000
parce que le Big Bang pourrait détonner;
14:11
It might make a sound.
338
836000
2000
il pourrait faire un bruit.
14:13
This animation from my friends at Proton Studios
339
838000
3000
Cette animation de mes amis des Proton Studios
14:16
shows looking at the Big Bang from the outside.
340
841000
2000
montre une vision du Big Bang de l’extérieur.
14:18
We don't ever want to do that actually. We want to be inside the universe
341
843000
3000
Nous ne voulons jamais faire cela. Nous voulons être à l’intérieur de l’univers,
14:21
because there's no such thing as standing outside the universe.
342
846000
3000
parce qu'être en dehors de l’univers, ça n’existe pas.
14:24
So imagine you're inside the Big Bang.
343
849000
2000
Imaginez donc d’être à l’intérieur du Big Bang.
14:26
It's everywhere, it's all around you,
344
851000
2000
Il est partout, tout autour de vous,
14:28
and the space is wobbling chaotically.
345
853000
2000
et l’espace vacille chaotiquement.
14:30
Fourteen billion years pass
346
855000
2000
14 milliards d’années passent
14:32
and this song is still ringing all around us.
347
857000
3000
et cette chanson se joue toujours autours de vous.
14:35
Galaxies form,
348
860000
2000
Les galaxies se forment,
14:37
and generations of stars form in those galaxies,
349
862000
2000
et des générations d’étoiles se forment dans ces galaxies.
14:39
and around one star,
350
864000
2000
Et autours d’une étoile,
14:41
at least one star,
351
866000
2000
au moins une étoile,
14:43
is a habitable planet.
352
868000
2000
il y a une planète habitable.
14:45
And here we are frantically building these experiments,
353
870000
3000
Et nous voila désespérément en train de construire ces expérimentations,
14:48
doing these calculations, writing these computer codes.
354
873000
2000
de faire tous ces calculs, d'écrire ces codes.
14:50
Imagine a billion years ago,
355
875000
3000
Imaginez il y a un milliard d’années,
14:53
two black holes collided.
356
878000
2000
deux trous noirs en collision.
14:55
That song has been ringing through space
357
880000
2000
Cette chanson résonne dans l’espace
14:57
for all that time.
358
882000
2000
pendant tout ce temps.
14:59
We weren't even here.
359
884000
2000
Nous n’étions même pas là.
15:01
It gets closer and closer --
360
886000
2000
Elle se rapproche de plus en plus --
15:03
40,000 years ago, we're still doing cave paintings.
361
888000
2000
il y a 40.000 ans, nous sommes encore en train de peindre dans les grottes.
15:05
It's like hurry, build your instruments.
362
890000
2000
On est pressé, construisez vos instruments!
15:07
It's getting closer and closer, and in 20 ...
363
892000
3000
Ça se rapproche de plus en plus, et en 20…
15:10
whatever year it will be
364
895000
2000
n’importe quelle année
15:12
when our detectors are finally at advanced sensitivity --
365
897000
2000
quand nos détecteurs ont finalement une sensibilité avancée --
15:14
we'll build them, we'll turn on the machines
366
899000
2000
nous les construirons, nous allumerons les machines
15:16
and, bang, we'll catch it -- the first song from space.
367
901000
3000
et, bang, nous la capturerons – la première chanson de l’espace.
15:19
If it was the Big Bang we were going to pick up,
368
904000
2000
C’est le Big Bang que nous allons capturer,
15:21
it would sound like this.
369
906000
2000
ça résonnerait à peu près comme ça.
15:23
(Static) It's a terrible sound.
370
908000
3000
(Statique) C’est un bruit terrible.
15:26
It's literally the definition of noise.
371
911000
2000
C’est littéralement la définition du bruit.
15:28
It's white noise; it's such a chaotic ringing.
372
913000
2000
C’est un bruit blanc, c’est une sonnerie chaotique.
15:30
But it's around us everywhere, presumably,
373
915000
3000
Mais c’est partout autours de nous, vraisemblablement,
15:33
if it hasn't been wiped out
374
918000
2000
s’il n’a pas été éliminé
15:35
by some other process in the universe.
375
920000
2000
par un autre procès de l’univers.
15:37
And if we pick it up, it will be music to our ears
376
922000
3000
Et si nous le capturons, ce serait une musique pour nos oreilles,
15:40
because it will be the quiet echo
377
925000
2000
parce que ce serait un écho tranquille
15:42
of that moment of our creation,
378
927000
2000
de cet instant de notre création,
15:44
of our observable universe.
379
929000
2000
de notre univers observable.
15:46
So within the next few years,
380
931000
2000
Donc dans quelques années,
15:48
we'll be able to turn up the soundtrack a little bit,
381
933000
3000
nous pourrons monter un peu le son de la bande originale,
15:51
render the universe in audio.
382
936000
3000
traduire l’univers en audio.
15:54
But if we detect those earliest moments,
383
939000
3000
Mais si nous percevons ces premiers instants,
15:57
it'll bring us that much closer
384
942000
2000
ça nous amènera très près
15:59
to an understanding of the Big Bang,
385
944000
2000
de la compréhension du big bang,
16:01
which brings us that much closer
386
946000
3000
qui nous amène tellement près
16:04
to asking some of the hardest, most elusive, questions.
387
949000
3000
à poser une des plus difficiles et élusives questions de l’histoire.
16:07
If we run the movie of our universe backwards,
388
952000
3000
Si nous jouons à l'envers un film de notre univers,
16:10
we know that there was a Big Bang in our past,
389
955000
3000
nous savons qu’il a eu un Big Bang dans notre passé,
16:13
and we might even hear the cacophonous sound of it,
390
958000
4000
et nous pourrions même entendre le son cacophonique,
16:17
but was our Big Bang the only Big Bang?
391
962000
2000
mais notre Big Bang est-il le seul?
16:19
I mean we have to ask, has it happened before?
392
964000
3000
Ce que je veux dire c'est que nous devrions nous demander: c’est déjà arrivé ?
16:22
Will it happen again?
393
967000
2000
Est-ce que ça arrivera à nouveau?
16:24
I mean, in the spirit of rising to TED's challenge
394
969000
3000
Dans l'esprit du défi de TED,
16:27
to reignite wonder,
395
972000
2000
pour réanimer la curiosité,
16:29
we can ask questions, at least for this last minute,
396
974000
3000
nous pouvons poser des questions, au moins pour cette dernière minute,
16:32
that honestly might evade us forever.
397
977000
2000
qui pourraient nous échapper pour toujours.
16:34
But we have to ask:
398
979000
2000
Mais il faut se demander:
16:36
Is it possible that our universe
399
981000
2000
est-il possible que notre univers
16:38
is just a plume off of some greater history?
400
983000
3000
soit un panache d’une histoire beaucoup plus grande?
16:41
Or, is it possible that we're just a branch off of a multiverse --
401
986000
4000
Est-il possible que nous soyons seulement une branche d’un multivers --
16:45
each branch with its own Big Bang in its past --
402
990000
4000
chaque branche avec son Big Bang dans son passé --
16:49
maybe some of them with black holes playing drums,
403
994000
2000
certains peut-être avec des trous noirs qui jouent de la batterie,
16:51
maybe some without --
404
996000
2000
certains peut-être sans --
16:53
maybe some with sentient life, and maybe some without --
405
998000
3000
certains peut-être avec une vie sensible, certains peut-être sans --
16:56
not in our past, not in our future,
406
1001000
2000
pas dans notre passé, pas dans notre futur,
16:58
but somehow fundamentally connected to us?
407
1003000
3000
mais en quelque sorte fondamentalement liés a nous?
17:01
So we have to wonder, if there is a multiverse,
408
1006000
2000
Nous devons donc nous demander, s’il y a un multivers,
17:03
in some other patch of that multiverse,
409
1008000
2000
dans une autre partie de ce multivers,
17:05
are there creatures?
410
1010000
2000
y a-t-il des créatures?
17:07
Here's my multiverse creatures.
411
1012000
2000
Voici mes créatures du multivers.
17:09
Are there other creatures in the multiverse,
412
1014000
2000
Y a-t-il d’autres créatures dans le multivers,
17:11
wondering about us
413
1016000
2000
en train de nous imaginer
17:13
and wondering about their own origins?
414
1018000
3000
Et en train de s’imaginer leurs origines?
17:16
And if they are,
415
1021000
2000
Et si c’est le cas,
17:18
I can imagine them as we are,
416
1023000
3000
je peux les imaginer comme nous,
17:21
calculating, writing computer code,
417
1026000
2000
en train de calculer, écrire du code sur des ordinateurs,
17:23
building instruments,
418
1028000
2000
construire des instruments,
17:25
trying to detect that faintest sound
419
1030000
3000
essayant de détecter les sons les plus étranges
17:28
of their origins
420
1033000
2000
sur leurs origines
17:30
and wondering who else is out there.
421
1035000
2000
et imaginant qui d'autre est là-dehors.
17:32
Thank you. Thank you.
422
1037000
3000
Merci. Merci.
17:35
(Applause)
423
1040000
2000
(Applaudissements)
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