TED2011
Janna Levin: The sound the universe makes
Janna Levin: Az univerzum hangjai
Filmed:
Readability: 3.7
1,279,696 views
A világűrt csöndes helynek képzeljük. Ám Janna Levin fizikus szerint az univerzumnak saját zenéje van -- egy hangkompozíció, mely a világűr legjelentősebb eseményeit rögzíti. (A fekete lyukak például úgy dobolnak a téridőn, akár a dobok.) Érthető és gondolatébresztő ízelítő az univerzum hangjaiból.
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
Szeretném, ha elgondolkoznának
00:18
the very simple fact
1
3000
2000
azon az egyszerű tényen,
00:20
that, by far,
2
5000
2000
hogy mostanáig
00:22
most of what we know about the universe
3
7000
2000
az univerzumról szerzett tudásunk javát
00:24
comes to us from light.
4
9000
2000
a fénynek köszönhetjük.
00:26
We can stand on the Earth and look up at the night sky
5
11000
3000
Nézhetjük a Földről az éjszakai égboltot,
00:29
and see stars with our bare eyes.
6
14000
3000
és puszta szemmel láthatjuk a csillagokat.
00:32
The Sun burns our peripheral vision.
7
17000
2000
A Nap a perifériás látásunkat perzseli,
00:34
We see light reflected off the Moon.
8
19000
3000
látjuk a Holdról visszaverődő fényt,
00:37
And in the time since Galileo pointed that rudimentary telescope
9
22000
4000
és amióta Galileo a kezdetleges teleszkópját
00:41
at the celestial bodies,
10
26000
3000
az égitestek felé fordította,
00:44
the known universe has come to us through light,
11
29000
3000
az ismert világegyetem a fényen keresztül érkezett,
00:47
across vast eras in cosmic history.
12
32000
3000
a kozmikus történelem végtelen korszakain át.
00:50
And with all of our modern telescopes,
13
35000
3000
Modern teleszkópjaink segítségével
00:53
we've been able to collect
14
38000
2000
össze tudtuk állítani
00:55
this stunning silent movie of the universe --
15
40000
3000
ezt a lenyűgöző némafilmet az univerzumról --
00:58
these series of snapshots
16
43000
3000
ezeket a fotósorozatokat,
01:01
that go all the way back to the Big Bang.
17
46000
3000
melyek egészen az ősrobbanásig nyúlnak vissza.
01:04
And yet, the universe is not a silent movie
18
49000
3000
Az univerzum mégsem lehet némafilm,
01:07
because the universe isn't silent.
19
52000
2000
ugyanis az univerzum korántsem néma.
01:09
I'd like to convince you
20
54000
2000
Szeretném meggyőzni önöket,
01:11
that the universe has a soundtrack
21
56000
2000
hogy a világegyetemnek saját zenéje van,
01:13
and that soundtrack is played on space itself,
22
58000
4000
és ez a zene az űrben játszódik le.
01:17
because space can wobble like a drum.
23
62000
3000
Az űr úgy tud rezegni, mint egy dob.
01:20
It can ring out a kind of recording
24
65000
3000
Univerzumszerte felhangzik
01:23
throughout the universe
25
68000
2000
egyfajta hangfelvétel
01:25
of some of the most dramatic events as they unfold.
26
70000
3000
a legdrámaibb események bekövetkezésekor.
01:28
Now we'd like to be able to add
27
73000
3000
Szeretnénk, ha egy hangkompozíciót is
01:31
to a kind of glorious visual composition
28
76000
3000
hozzáadhatnánk ahhoz a káprázatos
01:34
that we have of the universe --
29
79000
2000
vizuális kompozícióhoz,
01:36
a sonic composition.
30
81000
2000
melyet a világegyetemről gyűjtöttünk.
01:38
And while we've never heard the sounds from space,
31
83000
4000
És habár még nem hallottuk az űr hangjait,
01:42
we really should, in the next few years,
32
87000
3000
az elkövetkező években valóban érdemes lenne
01:45
start to turn up the volume on what's going on out there.
33
90000
2000
meghallgatni, hogy mi történik odakint.
01:47
So in this ambition
34
92000
2000
Éppen ezért,
01:49
to capture songs from the universe,
35
94000
3000
hogy észlelhessük az univerzum dalait,
01:52
we turn our focus
36
97000
2000
figyelmünket
01:54
to black holes and the promise they have,
37
99000
2000
a fekete lyukakra fordítjuk, és a bennük rejlő lehetőségre,
01:56
because black holes can bang on space-time
38
101000
3000
ugyanis a fekete lyukak úgy dobolnak a téridőn,
01:59
like mallets on a drum
39
104000
2000
mint ütők a dobon,
02:01
and have a very characteristic song,
40
106000
2000
és van egy nagyon jellegzetes daluk,
02:03
which I'd like to play for you -- some of our predictions
41
108000
3000
melyet szeretnék lejátszani önöknek, hogy megtudják,
02:06
for what that song will be like.
42
111000
2000
milyen lehet egy ilyen feltételezett dal.
02:08
Now black holes are dark against a dark sky.
43
113000
3000
A fekete lyukak sötétek a sötét égbolton.
02:11
We can't see them directly.
44
116000
2000
Nem láthatjuk őket szabad szemmel.
02:13
They're not brought to us with light, at least not directly.
45
118000
3000
Nem a fény által jutnak el hozzánk, legalábbis nem közvetlenül.
02:16
We can see them indirectly,
46
121000
2000
Csak közvetve láthatók,
02:18
because black holes wreak havoc on their environment.
47
123000
3000
a fekete lyukak ugyanis rombolják a környezetüket.
02:21
They destroy stars around them.
48
126000
2000
Elpusztítják a csillagokat a környezetükben.
02:23
They churn up debris in their surroundings.
49
128000
3000
Felkavarják a törmeléket maguk körül.
02:26
But they won't come to us directly through light.
50
131000
2000
Mégsem láthatjuk őket közvetlenül a fény által.
02:28
We might one day see a shadow
51
133000
2000
Egy nap talán látunk egy árnyékot,
02:30
a black hole can cast on a very bright background,
52
135000
3000
amit egy fekete lyuk vet egy nagyon világos háttérre,
02:33
but we haven't yet.
53
138000
2000
de erre még nem került sor.
02:35
And yet black holes may be heard
54
140000
2000
Hallhatjuk viszont a fekete lyukakat,
02:37
even if they're not seen,
55
142000
2000
még ha nem is látjuk őket,
02:39
and that's because they bang on space-time like a drum.
56
144000
4000
méghozzá azért, mert úgy verik a téridőt, mint a dobot.
02:43
Now we owe the idea that space can ring like a drum
57
148000
3000
A gondolatot, hogy a tér képes rezegni, mint egy dob,
02:46
to Albert Einstein -- to whom we owe so much.
58
151000
3000
Albert Einsteinnek köszönhetjük, mint sok minden mást is.
02:49
Einstein realized that if space were empty,
59
154000
2000
Einstein rájött, hogy ha az űr üres lenne,
02:51
if the universe were empty,
60
156000
2000
ha az univerzum üres lenne,
02:53
it would be like this picture,
61
158000
3000
akkor olyan lenne, mint ezen a képen,
02:56
except for maybe without the helpful grid drawn on it.
62
161000
3000
kivéve, hogy nem lenne benne rács.
02:59
But if we were freely falling through the space,
63
164000
3000
De ha szabadon zuhannánk az űrben,
03:02
even without this helpful grid,
64
167000
2000
még a rács nélkül is
03:04
we might be able to paint it ourselves,
65
169000
2000
képesek lennénk mi magunk megfesteni,
03:06
because we would notice that we traveled along straight lines,
66
171000
3000
mert azt látnánk, hogy egyenes vonalak mentén utazunk,
03:09
undeflected straight paths
67
174000
2000
tökéletesen egyenes úton,
03:11
through the universe.
68
176000
2000
keresztül a világegyetemen.
03:13
Einstein also realized --
69
178000
2000
Einstein arra is rájött --
03:15
and this is the real meat of the matter --
70
180000
2000
és ez a lényeg --,
03:17
that if you put energy or mass in the universe,
71
182000
3000
hogy az univerzumba helyezett energia vagy tömeg
03:20
it would curve space,
72
185000
2000
meghajlítja a teret.
03:22
and a freely falling object
73
187000
2000
Egy szabadon eső test
03:24
would pass by, let's say, the Sun
74
189000
2000
elhaladna, mondjuk a Nap mellett,
03:26
and it would be deflected
75
191000
2000
és elkanyarodna
03:28
along the natural curves in the space.
76
193000
2000
az űrben található természetes görbületek mentén.
03:30
It was Einstein's great general theory of relativity.
77
195000
4000
Ez volt Einstein nagy általános relativitáselmélete.
03:34
Now even light will be bent by those paths.
78
199000
3000
Még a fény is elkanyarodik a görbületek mentén.
03:37
And you can be bent so much
79
202000
2000
Olyannyira el tud kanyarodni,
03:39
that you're caught in orbit around the Sun,
80
204000
2000
hogy Nap körüli pályára állna,
03:41
as the Earth is, or the Moon around the Earth.
81
206000
2000
akárcsak a Föld, vagy a Föld körül keringő Hold.
03:43
These are the natural curves in space.
82
208000
3000
Ezek a természetes görbületek az űrben.
03:46
What Einstein did not realize
83
211000
2000
Amire azonban Einstein nem jött rá,
03:48
was that, if you took our Sun
84
213000
2000
az, hogy ha vesszük a Napot,
03:50
and you crushed it down to six kilometers --
85
215000
3000
és hat kilométeresre összezsugorítjuk,
03:53
so you took a million times the mass of the Earth
86
218000
3000
tehát ha vesszük a Föld tömegének a milliószorosát
03:56
and you crushed it to six kilometers across,
87
221000
3000
és hat kilométeresre összeroskasztjuk,
03:59
you would make a black hole,
88
224000
2000
azzal egy fekete lyukat csinálunk,
04:01
an object so dense
89
226000
2000
egy olyan sűrű testet,
04:03
that if light veered too close, it would never escape --
90
228000
3000
hogy ha a fény túl közel kerül hozzá, sosem jut ki többé --
04:06
a dark shadow against the universe.
91
231000
3000
egy sötét árnyék lenne az univerzumban.
04:09
It wasn't Einstein who realized this,
92
234000
2000
Erre nem Einstein jött rá,
04:11
it was Karl Schwarzschild
93
236000
2000
hanem Karl Schwarzschild,
04:13
who was a German Jew in World War I --
94
238000
2000
egy német zsidó, aki átélte az első világháborút --
04:15
joined the German army already an accomplished scientist,
95
240000
3000
már elismert tudósként lépett be a német hadseregbe,
04:18
working on the Russian front.
96
243000
3000
és az orosz fronton dolgozott.
04:21
I like to imagine Schwarzschild in the war in the trenches
97
246000
3000
Szeretem elképzelni Schwarzchildet a lövészárokban,
04:24
calculating ballistic trajectories for cannon fire,
98
249000
4000
ahogy az ágyúk ballisztikai röppályáit számítgatja,
04:28
and then, in between,
99
253000
2000
s közben szabad perceiben
04:30
calculating Einstein's equations --
100
255000
2000
Einstein számításain dolgozik --
04:32
as you do in the trenches.
101
257000
2000
ahogy az szokás a lövészárkokban.
04:34
And he was reading Einstein's recently published
102
259000
2000
Olvasta Einstein akkoriban kiadott
04:36
general theory of relativity,
103
261000
2000
általános relativitáselméletét,
04:38
and he was thrilled by this theory.
104
263000
2000
és lenyűgözte az elmélet.
04:40
And he quickly surmised
105
265000
2000
Hamarosan talált
04:42
an exact mathematical solution
106
267000
2000
egy pontos matematikai megoldást,
04:44
that described something very extraordinary:
107
269000
2000
ami valami egészen rendkívülit írt le:
04:46
curves so strong
108
271000
2000
olyan erős görbületeket,
04:48
that space would rain down into them,
109
273000
3000
hogy az űr beléjük zuhanna,
04:51
space itself would curve like a waterfall
110
276000
2000
maga a tér is elgörbülne, mint a folyó a vízesésnél,
04:53
flowing down the throat of a hole.
111
278000
2000
és belefolyna egy lyukba.
04:55
And even light could not escape this current.
112
280000
3000
És még a fény sem tudna kiszökni egy ilyen áramlatból.
04:58
Light would be dragged down the hole
113
283000
2000
Behúzná a fényt a lyukba,
05:00
as everything else would be,
114
285000
2000
ahogy minden mást is,
05:02
and all that would be left would be a shadow.
115
287000
2000
és csupán egy árnyék maradna az egészből.
05:04
Now he wrote to Einstein,
116
289000
2000
Írt Einsteinnek:
05:06
and he said, "As you will see,
117
291000
2000
"Amint látja,
05:08
the war has been kind to me enough.
118
293000
3000
a háború kegyes volt hozzám,
05:11
Despite the heavy gunfire,
119
296000
3000
a folyamatos ágyútűz ellenére.
05:14
I've been able to get away from it all
120
299000
2000
Sikerült elmenekülnöm előle,
05:16
and walk through the land of your ideas."
121
301000
3000
és az ön gondolatai közt kalandoztam."
05:19
And Einstein was very impressed with his exact solution,
122
304000
3000
Einsteint lenyűgözték a pontos eredmények,
05:22
and I should hope also the dedication of the scientist.
123
307000
3000
és gondolom a tudós odaadása is.
05:25
This is the hardworking scientist under harsh conditions.
124
310000
3000
Ilyen a kíméletlen körülmények közt is keményen dolgozó tudós.
05:28
And he took Schwarzschild's idea
125
313000
2000
A következő héten Schwarzchild ötletét
05:30
to the Prussian Academy of Sciences the next week.
126
315000
3000
a Porosz Tudományos Akadémia elé vitte.
05:33
But Einstein always thought black holes were a mathematical oddity.
127
318000
3000
De Einstein úgy vélte, hogy a fekete lyukak matematikai furcsaságok.
05:36
He did not believe they existed in nature.
128
321000
3000
Nem gondolta, hogy a természetben is léteznek.
05:39
He thought nature would protect us from their formation.
129
324000
3000
Szerinte a természet megvédene minket a létrejöttüktől.
05:42
It was decades
130
327000
2000
Csak évtizedekkel később
05:44
before the term "black hole" was coined
131
329000
2000
nevezték el őket fekete lyukaknak,
05:46
and people realized
132
331000
2000
és az emberek rájöttek,
05:48
that black holes are real astrophysical objects --
133
333000
2000
hogy a fekete lyukak létező asztrofizikai testek --
05:50
in fact they're the death state
134
335000
2000
sőt, nagyon nagy tömegű csillagok
05:52
of very massive stars
135
337000
2000
halála után keletkeznek,
05:54
that collapse catastrophically
136
339000
2000
melyek katasztrofális módon omlanak össze
05:56
at the end of their lifetime.
137
341000
2000
életciklusuk végén.
05:58
Now our Sun will not collapse to a black hole.
138
343000
2000
Na most, a mi Napunkból sosem lesz fekete lyuk.
06:00
It's actually not massive enough.
139
345000
2000
Ehhez nem elég nagy.
06:02
But if we did a little thought experiment --
140
347000
2000
De ha belegondolunk --
06:04
as Einstein was very fond of doing --
141
349000
2000
és Einstein nagyon szerette ezt csinálni --,
06:06
we could imagine
142
351000
2000
el tudunk képzelni
06:08
putting the Sun crushed down to six kilometers,
143
353000
3000
egy hat kilométeresre összezsugorított Napot
06:11
and putting a tiny little Earth around it in orbit,
144
356000
3000
és egy körülötte keringő apró Földet,
06:14
maybe 30 kilometers
145
359000
2000
talán 30 km-re
06:16
outside of the black-hole sun.
146
361000
3000
a fekete lyuk-naptól.
06:19
And it would be self-illuminated,
147
364000
2000
Saját magát világítaná meg,
06:21
because now the Sun's gone, we have no other source of light --
148
366000
2000
mivel most nem lenne Napunk, és nem lenne más fényforrásunk --
06:23
so let's make our little Earth self-illuminated.
149
368000
3000
tehát a kis Földünk saját magát világítja meg.
06:26
And you would realize you could put the Earth in a happy orbit
150
371000
2000
Rájönnénk, hogy a Földet vígan röppályára állíthatjuk
06:28
even 30 km
151
373000
2000
akár 30 km-re is
06:30
outside of this crushed black hole.
152
375000
3000
az összeroskadt fekete lyuk körül.
06:33
This crushed black hole
153
378000
2000
Ez az összeroskadt fekete lyuk
06:35
actually would fit inside Manhattan, more or less.
154
380000
2000
többé-kevésbé beleférne Manhattanbe.
06:37
It might spill off into the Hudson a little bit
155
382000
2000
Talán kicsit kiszivárogna a Hudsonon,
06:39
before it destroyed the Earth.
156
384000
2000
mielőtt elpusztítaná a Földet.
06:41
But basically that's what we're talking about.
157
386000
2000
De lényegében erről van itt szó.
06:43
We're talking about an object that you could crush down
158
388000
2000
Hiszen ezt a testet összezsugorítottuk
06:45
to half the square area of Manhattan.
159
390000
2000
Manhattan felére.
06:47
So we move this Earth very close --
160
392000
2000
Tehát egészen közel visszük a Földet --
06:49
30 kilometers outside --
161
394000
2000
30 km-re --,
06:51
and we notice it's perfectly fine orbiting around the black hole.
162
396000
3000
és azt látjuk, hogy vígan köröz a fekete lyuk körül.
06:54
There's a sort of myth
163
399000
2000
Van egy mítosz,
06:56
that black holes devour everything in the universe,
164
401000
2000
mely szerint a fekete lyukak mindent elnyelnek az univerzumban,
06:58
but you actually have to get very close to fall in.
165
403000
3000
valójában azonban nagyon közel kell menni, hogy beleessünk.
07:01
But what's very impressive is that, from our vantage point,
166
406000
3000
De ami igazán érdekes, hogy a nézőpontunkból
07:04
we can always see the Earth.
167
409000
2000
mindig látjuk a Földet.
07:06
It cannot hide behind the black hole.
168
411000
2000
Nem tud elrejtőzni a fekete lyuk mögé.
07:08
The light from the Earth, some of it falls in,
169
413000
2000
A Föld fényének egy részét elnyeli ugyan,
07:10
but some of it gets lensed around and brought back to us.
170
415000
3000
de a többi fényt a fekete lyuk körül látjuk gyűrűzni.
07:13
So you can't hide anything behind a black hole.
171
418000
2000
Azaz semmit sem rejthetünk egy fekete lyuk mögé.
07:15
If this were Battlestar Galactica
172
420000
2000
Ha tehát a Csillagközi rombolóban
07:17
and you're fighting the Cylons,
173
422000
2000
a Cylonok ellen harcolunk,
07:19
don't hide behind the black hole.
174
424000
2000
sose rejtőzzünk a fekete lyuk mögé.
07:21
They can see you.
175
426000
3000
Ott is megtalálnak.
07:24
Now, our Sun will not collapse to a black hole --
176
429000
2000
Na most, a Napunkból nem lesz fekete lyuk;
07:26
it's not massive enough --
177
431000
2000
ahhoz nem elég nagy,
07:28
but there are tens of thousands of black holes in our galaxy.
178
433000
4000
de van több tízezer fekete lyuk a galaxisunkban.
07:32
And if one were to eclipse the Milky Way,
179
437000
3000
És ha az egyik eltakarná a Tejutat,
07:35
this is what it would look like.
180
440000
2000
így nézne ki.
07:37
We would see a shadow of that black hole
181
442000
3000
Látnánk a fekete lyuk árnyékát
07:40
against the hundred billion stars
182
445000
2000
a több száz milliárd csillag
07:42
in the Milky Way Galaxy and its luminous dust lanes.
183
447000
3000
és a fényes porsávok előtt.
07:45
And if we were to fall towards this black hole,
184
450000
3000
És ha a fekete lyuk felé zuhannánk,
07:48
we would see all of that light lensed around it,
185
453000
3000
látnánk körülötte a fényt,
07:51
and we could even start to cross into that shadow
186
456000
3000
és akár át is haladhatnánk az árnyékon,
07:54
and really not notice that anything dramatic had happened.
187
459000
3000
anélkül, hogy bármi drámait átélnénk.
07:57
It would be bad if we tried to fire our rockets and get out of there
188
462000
3000
Nem lenne szerencsés begyújtani a rakétákat,
08:00
because we couldn't,
189
465000
2000
úgysem tudnánk elmenekülni,
08:02
anymore than light can escape.
190
467000
2000
ahogy a fény sem tud.
08:04
But even though the black hole is dark from the outside,
191
469000
3000
S habár a fekete lyuk kívülről sötétnek látszik,
08:07
it's not dark on the inside,
192
472000
2000
belül korántsem az,
08:09
because all of the light from the galaxy can fall in behind us.
193
474000
3000
ugyanis a galaxis fénye velünk együtt belezuhanna.
08:12
And even though, due to a relativistic effect known as time dilation,
194
477000
4000
A relativisztikus hatásnak és az idődilatációnak köszönhetően
08:16
our clocks would seem to slow down
195
481000
3000
az óráink lelassulnának
08:19
relative to galactic time,
196
484000
3000
a galaktikus időhöz képest,
08:22
it would look as though the evolution of the galaxy
197
487000
3000
mintha a galaxis ideje
08:25
had been sped up and shot at us,
198
490000
2000
felgyorsulna és kilőne minket,
08:27
right before we were crushed to death by the black hole.
199
492000
3000
közvetlenül mielőtt a halálunkba zuhanunk.
08:30
It would be like a near-death experience
200
495000
2000
Olyan, mint a halálközeli élmény,
08:32
where you see the light at the end of the tunnel,
201
497000
2000
amikor látjuk a fényt az alagút végén,
08:34
but it's a total death experience.
202
499000
2000
csakhogy ez halálpontos élmény.
08:36
(Laughter)
203
501000
2000
(Nevetés)
08:38
And there's no way of telling anybody
204
503000
2000
És senkinek sem tudnánk mesélni
08:40
about the light at the end of the tunnel.
205
505000
2000
az alagút végén látott fényről.
08:42
Now we've never seen a shadow like this of a black hole,
206
507000
3000
Még soha azelőtt nem láttunk ilyen árnyékot,
08:45
but black holes can be heard,
207
510000
2000
ám a fekete lyukakat hallani lehet,
08:47
even if they're not seen.
208
512000
2000
még ha nem is láthatjuk őket.
08:49
Imagine now taking an astrophysically realistic situation --
209
514000
4000
Képzeljünk el egy asztrofizikailag valóságos helyzetet --
08:53
imagine two black holes that have lived a long life together.
210
518000
3000
képzeljünk el két fekete lyukat, melyek régóta élnek egymás mellett.
08:56
Maybe they started as stars
211
521000
2000
Talán csillagként kezdték
08:58
and collapsed to two black holes --
212
523000
2000
és két fekete lyukká roskadtak össze --
09:00
each one 10 times the mass of the Sun.
213
525000
3000
mindkettejük tömege a Nap tízszerese.
09:03
So now we're going to crush them down to 60 kilometers across.
214
528000
3000
Most pedig 60 km-esre zsugorítjuk őket.
09:06
They can be spinning
215
531000
2000
Foroghatnak is
09:08
hundreds of times a second.
216
533000
2000
másodpercenként százszor.
09:10
At the end of their lives,
217
535000
2000
Életük végén
09:12
they're going around each other very near the speed of light.
218
537000
3000
közel fénysebességgel köröznek egymás körül.
09:15
So they're crossing thousands of kilometers
219
540000
2000
Vagyis több ezer kilométert tesznek meg
09:17
in a fraction of a second,
220
542000
2000
a pillanat törtrésze alatt.
09:19
and as they do so, they not only curve space,
221
544000
2000
És eközben nem csupán elhajlítják a teret,
09:21
but they leave behind in their wake
222
546000
2000
hanem a tér gyűrűzését
09:23
a ringing of space,
223
548000
2000
okozzák,
09:25
an actual wave on space-time.
224
550000
2000
egy valós téridő hullámot.
09:27
Space squeezes and stretches
225
552000
2000
A tér összehúzódik és kinyúlik
09:29
as it emanates out from these black holes
226
554000
2000
ahogy kiárad ezekből a fekete lyukakból,
09:31
banging on the universe.
227
556000
2000
melyek az univerzumon dobolnak.
09:33
And they travel out into the cosmos
228
558000
2000
És fénysebességgel jutnak ki
09:35
at the speed of light.
229
560000
2000
a kozmoszba.
09:37
This computer simulation
230
562000
2000
Ezt a számítógépes szimulációt
09:39
is due to a relativity group at NASA Goddard.
231
564000
3000
a NASA Goddard relativitással foglalkozó csapata készítette.
09:42
It took almost 30 years for anyone in the world to crack this problem.
232
567000
3000
Közel 30 évbe telt, mire valaki megoldotta ezt a problémát.
09:45
This was one of the groups.
233
570000
2000
Ez az egyik ilyen csapat.
09:47
It shows two black holes in orbit around each other,
234
572000
2000
Két fekete lyukat láthatunk egymás körül keringeni,
09:49
again, with these helpfully painted curves.
235
574000
2000
megint csak a vonalak mentén.
09:51
And if you can see -- it's kind of faint --
236
576000
3000
És ha látják -- kicsit halvány --,
09:54
but if you can see the red waves emanating out,
237
579000
3000
de ha látják a piros hullámokat kiáradni,
09:57
those are the gravitational waves.
238
582000
2000
ezek a gravitációs hullámok.
09:59
They're literally the sounds of space ringing,
239
584000
3000
Ezek szó szerint a rezgő űr hangjai,
10:02
and they will travel out from these black holes at the speed of light
240
587000
2000
és fénysebességgel szöknek ki a fekete lyukakból
10:04
as they ring down and coalesce
241
589000
3000
miközben elhalkulnak és összeolvadnak
10:07
to one spinning, quiet black hole
242
592000
2000
egyetlen forgó, néma
10:09
at the end of the day.
243
594000
2000
fekete lyukká.
10:11
If you were standing near enough,
244
596000
2000
Ha elég közel állnánk,
10:13
your ear would resonate
245
598000
2000
a dobhártyánk berezonálna attól,
10:15
with the squeezing and stretching of space.
246
600000
2000
ahogy az űr zsugorodik és kinyúlik.
10:17
You would literally hear the sound.
247
602000
2000
Valóban hallanánk a hangot.
10:19
Now of course, your head would be squeezed and stretched unhelpfully,
248
604000
4000
Persze a fejünk is össze lenne nyomva és kinyúlva,
10:23
so you might have trouble understanding what's going on.
249
608000
3000
ezért nehezen fognánk fel, mi is történik.
10:26
But I'd like to play for you
250
611000
2000
De szeretném lejátszani
10:28
the sound that we predict.
251
613000
2000
a hangot, amire számítunk.
10:30
This is from my group --
252
615000
2000
Ezt az én csapatom csinálta --
10:32
a slightly less glamorous computer modeling.
253
617000
3000
egy picit kevésbé lenyűgöző számítógépes modellezés.
10:35
Imagine a lighter black hole
254
620000
2000
Képzeljünk el egy könnyebb fekete lyukat,
10:37
falling into a very heavy black hole.
255
622000
2000
amely egy nagyon nehéz fekete lyukba zuhan.
10:39
The sound you're hearing
256
624000
2000
A hang, amit hallanak
10:41
is the light black hole banging on space
257
626000
3000
a kicsi fekete lyuk, ahogy dobol az űrben
10:44
each time it gets close.
258
629000
2000
valahányszor közel kerül.
10:46
If it gets far away, it's a little too quiet.
259
631000
3000
Ha eltávolodik, halkabb.
10:49
But it comes in like a mallet,
260
634000
2000
De úgy közelít, mint egy dobverő,
10:51
and it literally cracks space,
261
636000
2000
és szó szerint nekiütődik a térnek,
10:53
wobbling it like a drum.
262
638000
2000
és megrezegteti, mint egy dobot.
10:55
And we can predict what the sound will be.
263
640000
3000
Meg tudjuk határozni, milyen hangja lenne.
10:58
We know that, as it falls in,
264
643000
2000
Tudjuk, hogy ahogy beleesne,
11:00
it gets faster and it gets louder.
265
645000
2000
felgyorsulna és egyre hangosabbá válna.
11:02
And eventually,
266
647000
2000
És legvégül
11:04
we're going to hear the little guy just fall into the bigger guy.
267
649000
3000
halljuk, ahogy a kicsi belezuhan a nagyba.
11:07
(Thumping)
268
652000
17000
(Dobogás)
11:24
Then it's gone.
269
669000
2000
És vége.
11:26
Now I've never heard it that loud -- it's actually more dramatic.
270
671000
2000
Még sosem hallottam ilyen hangosan -- így sokkal drámaibb.
11:28
At home it sounds kind of anticlimactic.
271
673000
2000
Otthon kifejezetten gyengülőnek hangzik.
11:30
It's sort of like ding, ding, ding.
272
675000
2000
Olyan, mint egy halk bim-bam.
11:32
This is another sound from my group.
273
677000
4000
Ezt a hangot is a csapatom generálta.
11:36
No, I'm not showing you any images,
274
681000
2000
Nem mutatok önöknek képeket,
11:38
because black holes don't leave behind
275
683000
2000
a fekete lyukak ugyanis nem hagynak hátra
11:40
helpful trails of ink,
276
685000
2000
nyomokat,
11:42
and space is not painted,
277
687000
2000
és az űrbe nincsenek belefestve
11:44
showing you the curves.
278
689000
2000
a vonalak.
11:46
But if you were to float by in space on a space holiday
279
691000
2000
De ha csak tovalebegnénk az űrben a vakációnkon
11:48
and you heard this,
280
693000
2000
és meghallanánk,
11:50
you want to get moving.
281
695000
2000
inkább továbbállnánk.
11:52
(Laughter)
282
697000
2000
(Nevetés)
11:54
Want to get away from the sound.
283
699000
2000
Inkább eltávolodnánk a hangtól.
11:56
Both black holes are moving.
284
701000
2000
Mindkét fekete lyuk mozog.
11:58
Both black holes are getting closer together.
285
703000
3000
Mindkét fekete lyuk közeledik a másikhoz.
12:01
In this case, they're both wobbling quite a lot.
286
706000
3000
Ebben az esetben mindketten sokat dobolnak.
12:04
And then they're going to merge.
287
709000
2000
Végül összeolvadnak.
12:06
(Thumping)
288
711000
8000
(Dobogás)
12:14
Now it's gone.
289
719000
2000
Vége van.
12:16
Now that chirp is very characteristic of black holes merging --
290
721000
3000
Na most, ez a ciripelés nagyon jellegzetes az összeolvadáskor --
12:19
that it chirps up at the end.
291
724000
3000
hogy ciripel a végén.
12:22
Now that's our prediction
292
727000
2000
Úgy véljük,
12:24
for what we'll see.
293
729000
2000
ezt fogjuk látni.
12:26
Luckily we're at this safe distance in Long Beach, California.
294
731000
2000
Szerencsére biztonságos távolban vagyunk itt Long Beachen, Kaliforniában.
12:28
And surely, somewhere in the universe
295
733000
2000
Közben valahol az univerzumban
12:30
two black holes have merged.
296
735000
2000
két fekete lyuk összeolvadt.
12:32
And surely, the space around us
297
737000
2000
Az űr pedig körülöttünk
12:34
is ringing
298
739000
2000
zeng,
12:36
after traveling maybe a million light years, or a million years,
299
741000
3000
miután egymillió fényévet vagy évet utazott
12:39
at the speed of light to get to us.
300
744000
3000
fénysebességgel, hogy elérjen hozzánk.
12:42
But the sound is too quiet for any of us to ever hear.
301
747000
3000
Ám a hang túl halk ahhoz, hogy bármelyikünk meghallja.
12:45
There are very industrious experiments being built on Earth --
302
750000
3000
Van azonban néhány kísérlet arra --
12:48
one called LIGO --
303
753000
2000
az egyik a LIGO --,
12:50
which will detect deviations
304
755000
2000
hogy észleljük a térben
12:52
in the squeezing and stretching of space
305
757000
3000
az összehúzódások és tágulások okozta változásokat,
12:55
at less than the fraction of a nucleus of an atom
306
760000
3000
még az atommag töredékénél kisebbeket is,
12:58
over four kilometers.
307
763000
2000
akár négy kilométerről.
13:00
It's a remarkably ambitious experiment,
308
765000
2000
Lenyűgözően nagyratörő kísérlet,
13:02
and it's going to be at advanced sensitivity
309
767000
2000
és néhány éven belül elég érzékeny lesz
13:04
within the next few years -- to pick this up.
310
769000
3000
ahhoz, hogy foghassuk az adást.
13:07
There's also a mission proposed for space,
311
772000
2000
Van egy űrmisszió-tervünk is,
13:09
which hopefully will launch in the next ten years,
312
774000
2000
amit remélhetőleg tíz éven belül elindíthatunk,
13:11
called LISA.
313
776000
2000
a neve LISA.
13:13
And LISA will be able to see super-massive black holes --
314
778000
3000
LISA látja majd a szupermasszív fekete lyukakat --
13:16
black holes millions or billions of times
315
781000
3000
ezek milliószorosai vagy milliárdszorosai
13:19
the mass of the Sun.
316
784000
2000
a Nap tömegének.
13:21
In this Hubble image, we see two galaxies.
317
786000
3000
Ezen a Hubble képen két galaxist látunk.
13:24
They look like they're frozen in some embrace.
318
789000
3000
Olyanok, mintha megdermedtek volna egy ölelés közepén.
13:27
And each one probably harbors
319
792000
2000
És mindkettőnek valószínűleg
13:29
a super-massive black hole at its core.
320
794000
3000
egy-egy szupermasszív fekete lyuk van a közepén.
13:32
But they're not frozen;
321
797000
2000
De nem dermedtek meg,
13:34
they're actually merging.
322
799000
2000
hanem éppen összeolvadnak.
13:36
These two black holes are colliding,
323
801000
2000
Ez a két fekete lyuk összeütközik,
13:38
and they will merge over a billion-year time scale.
324
803000
3000
és több, mint egy milliárd éven keresztül olvad egybe.
13:41
It's beyond our human perception
325
806000
2000
Túlmegy az emberi érzékelésünkön,
13:43
to pick up a song of that duration.
326
808000
3000
hogy észleljünk egy ilyen hosszú hangot.
13:46
But LISA could see the final stages
327
811000
2000
De LISA láthatja a végső állapotát
13:48
of two super-massive black holes
328
813000
2000
annak, ami korábban
13:50
earlier in the universe's history,
329
815000
2000
két szupermasszív fekete lyuk volt,
13:52
the last 15 minutes before they fall together.
330
817000
3000
az utolsó 15 percet, mielőtt egymásba zuhannának.
13:55
And it's not just black holes,
331
820000
2000
És nem csak a fekete lyukakat,
13:57
but it's also any big disturbance in the universe --
332
822000
3000
hanem az univerzum bármely más nagy eseményét --,
14:00
and the biggest of them all is the Big Bang.
333
825000
2000
melyek közül a legnagyobb a Nagy Bumm.
14:02
When that expression was coined, it was derisive --
334
827000
3000
Amikor elnevezték, gúnyosnak szánták a nevet --
14:05
like, "Oh, who would believe in a Big Bang?"
335
830000
2000
például: "Ó, te hiszel a Nagy Bummban?"
14:07
But now it actually might be more technically accurate
336
832000
2000
Valójában azonban technikailag helyes kifejezés,
14:09
because it might bang.
337
834000
2000
hiszen valóban egy bumm lehetett;
14:11
It might make a sound.
338
836000
2000
valóban hangja lehetett.
14:13
This animation from my friends at Proton Studios
339
838000
3000
Ezt az animációt a barátaim készítették a Proton Stúdióban,
14:16
shows looking at the Big Bang from the outside.
340
841000
2000
azt mutatja, hogy néz ki a Nagy Bumm kívülről.
14:18
We don't ever want to do that actually. We want to be inside the universe
341
843000
3000
Valójában nem akarnánk kívülről látni; az univerzum belsejében akarnánk lenni,
14:21
because there's no such thing as standing outside the universe.
342
846000
3000
hiszen lehetetlen az univerzumon kívül állni.
14:24
So imagine you're inside the Big Bang.
343
849000
2000
Képzeljük el, hogy a Nagy Bumm belsejében vagyunk.
14:26
It's everywhere, it's all around you,
344
851000
2000
Ez van mindenütt, körülvesz bennünket,
14:28
and the space is wobbling chaotically.
345
853000
2000
az űr pedig kaotikusan rezeg.
14:30
Fourteen billion years pass
346
855000
2000
14 milliárd év telik el,
14:32
and this song is still ringing all around us.
347
857000
3000
és még mindig ezt a dalt halljuk mindenfelől.
14:35
Galaxies form,
348
860000
2000
Galaxisok jönnek létre,
14:37
and generations of stars form in those galaxies,
349
862000
2000
és csillagok generációi születnek meg a galaxisokban.
14:39
and around one star,
350
864000
2000
És az egyik csillag körül,
14:41
at least one star,
351
866000
2000
legalább az egyik körül,
14:43
is a habitable planet.
352
868000
2000
létrejön egy lakható bolygó.
14:45
And here we are frantically building these experiments,
353
870000
3000
Itt élünk és megszállottan kísérletezünk,
14:48
doing these calculations, writing these computer codes.
354
873000
2000
számolunk, írjuk a számítógépes kódokat.
14:50
Imagine a billion years ago,
355
875000
3000
Képzeljük el, hogy egymilliárd éve
14:53
two black holes collided.
356
878000
2000
két fekete lyuk összeütközött.
14:55
That song has been ringing through space
357
880000
2000
Azóta is ez a dal
14:57
for all that time.
358
882000
2000
rezgeti az űrt.
14:59
We weren't even here.
359
884000
2000
Akkor még itt se voltunk.
15:01
It gets closer and closer --
360
886000
2000
Egyre közelebb és közelebb kerül hozzánk --
15:03
40,000 years ago, we're still doing cave paintings.
361
888000
2000
40 000 éve még mindig csak a barlangokat festjük.
15:05
It's like hurry, build your instruments.
362
890000
2000
Közben sürget, hogy építsünk már eszközöket.
15:07
It's getting closer and closer, and in 20 ...
363
892000
3000
Egyre közelebb és közelebb kerül, és a 21. században,
15:10
whatever year it will be
364
895000
2000
valamelyik évben,
15:12
when our detectors are finally at advanced sensitivity --
365
897000
2000
amikor az érzékelőink végre elég pontosak lesznek --
15:14
we'll build them, we'll turn on the machines
366
899000
2000
megépítjük és bekapcsoljuk a gépeinket,
15:16
and, bang, we'll catch it -- the first song from space.
367
901000
3000
és akkor hirtelen -- vesszük az első dalt az űrből.
15:19
If it was the Big Bang we were going to pick up,
368
904000
2000
Ha a Nagy Bummot sikerülne fognunk,
15:21
it would sound like this.
369
906000
2000
valahogy így hangzana.
15:23
(Static) It's a terrible sound.
370
908000
3000
(Statikus) Szörnyű zaj.
15:26
It's literally the definition of noise.
371
911000
2000
Ez szó szerint a zaj definíciója.
15:28
It's white noise; it's such a chaotic ringing.
372
913000
2000
Kaotikusan rezeg, ez a fehér zaj.
15:30
But it's around us everywhere, presumably,
373
915000
3000
De itt van körülöttünk, feltehetően mindenfelé,
15:33
if it hasn't been wiped out
374
918000
2000
hacsak nem törölte
15:35
by some other process in the universe.
375
920000
2000
valami más folyamat az univerzumban.
15:37
And if we pick it up, it will be music to our ears
376
922000
3000
És ha sikerül fognunk, zene lesz füleinknek,
15:40
because it will be the quiet echo
377
925000
2000
mert ez lesz a halk visszhangja
15:42
of that moment of our creation,
378
927000
2000
létrejöttünk pillanatának,
15:44
of our observable universe.
379
929000
2000
az észlelhető univerzum létrejöttének.
15:46
So within the next few years,
380
931000
2000
Tehát néhány éven belül
15:48
we'll be able to turn up the soundtrack a little bit,
381
933000
3000
fel tudjuk majd hangosítani egy kicsit a zenét,
15:51
render the universe in audio.
382
936000
3000
és hangként észleljük az univerzumot.
15:54
But if we detect those earliest moments,
383
939000
3000
De ha észleljük azokat a korai pillanatokat,
15:57
it'll bring us that much closer
384
942000
2000
sokkal közelebb kerülünk
15:59
to an understanding of the Big Bang,
385
944000
2000
az ősrobbanás megértéséhez,
16:01
which brings us that much closer
386
946000
3000
ami által sokkal közelebb jutunk
16:04
to asking some of the hardest, most elusive, questions.
387
949000
3000
a legnehezebb, legbizonytalanabb kérdések feltevéséhez.
16:07
If we run the movie of our universe backwards,
388
952000
3000
Ha visszafelé nézzük az univerzum filmjét,
16:10
we know that there was a Big Bang in our past,
389
955000
3000
tudjuk, hogy volt egy ősrobbanás a múltban,
16:13
and we might even hear the cacophonous sound of it,
390
958000
4000
és talán még hallhatjuk is a kakofóniát,
16:17
but was our Big Bang the only Big Bang?
391
962000
2000
de vajon a Nagy Bumm volt-e az egyetlen ősrobbanás?
16:19
I mean we have to ask, has it happened before?
392
964000
3000
Úgy értem, fel kell tennünk a kérdést, vajon megtörtént-e már korábban is?
16:22
Will it happen again?
393
967000
2000
Megtörténhet-e újra?
16:24
I mean, in the spirit of rising to TED's challenge
394
969000
3000
A TED kihívásának szellemében,
16:27
to reignite wonder,
395
972000
2000
hogy újraélesszük a csodát,
16:29
we can ask questions, at least for this last minute,
396
974000
3000
feltehetjük a kérdéseinket,
16:32
that honestly might evade us forever.
397
977000
2000
melyekre talán sosem leljük meg a választ.
16:34
But we have to ask:
398
979000
2000
De fel kell tennünk a kérdést:
16:36
Is it possible that our universe
399
981000
2000
lehetséges-e, hogy univerzumunk
16:38
is just a plume off of some greater history?
400
983000
3000
csupán töredéke egy sokkal hatalmasabb történetnek?
16:41
Or, is it possible that we're just a branch off of a multiverse --
401
986000
4000
Vagy csak egy multiverzum egyik ága vagyunk --
16:45
each branch with its own Big Bang in its past --
402
990000
4000
minden ág múltjában van egy ősrobbanás --
16:49
maybe some of them with black holes playing drums,
403
994000
2000
talán némelyikben dobolnak a fekete lyukak,
16:51
maybe some without --
404
996000
2000
némelyikben nem --
16:53
maybe some with sentient life, and maybe some without --
405
998000
3000
némelyikben lehet értelmes élet, némelyikben nem --
16:56
not in our past, not in our future,
406
1001000
2000
nem a múltunkban, nem is a jövőnkben,
16:58
but somehow fundamentally connected to us?
407
1003000
3000
de valahogy mégis alapvetően kapcsolatban állunk?
17:01
So we have to wonder, if there is a multiverse,
408
1006000
2000
El kell töprengenünk, vajon létezik-e multiverzum,
17:03
in some other patch of that multiverse,
409
1008000
2000
és ennek a multiverzumnak egy másik részén
17:05
are there creatures?
410
1010000
2000
vajon van-e élet?
17:07
Here's my multiverse creatures.
411
1012000
2000
Íme az én multiverzum-lényeim.
17:09
Are there other creatures in the multiverse,
412
1014000
2000
Vannak-e mások is a multiverzumban,
17:11
wondering about us
413
1016000
2000
akik rajtunk tűnődnek,
17:13
and wondering about their own origins?
414
1018000
3000
és a saját eredetüket firtatják?
17:16
And if they are,
415
1021000
2000
Ha vannak,
17:18
I can imagine them as we are,
416
1023000
3000
olyannak képzelem őket, mint magunkat:
17:21
calculating, writing computer code,
417
1026000
2000
számítanak, kódokat írnak,
17:23
building instruments,
418
1028000
2000
eszközöket készítenek,
17:25
trying to detect that faintest sound
419
1030000
3000
próbálják észlelni eredetük
17:28
of their origins
420
1033000
2000
leghalkabb hangját,
17:30
and wondering who else is out there.
421
1035000
2000
s közben azon tűnődnek, ki más lehet még odakint.
17:32
Thank you. Thank you.
422
1037000
3000
Köszönöm. Nagyon köszönöm.
17:35
(Applause)
423
1040000
2000
(Taps)
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