TEDYouth 2013
Henry Lin: What we can learn from galaxies far, far away
Henry Lin: Mit tanulhatunk a messzi, messzi galaxisoktól?
Filmed:
Readability: 4
1,400,407 views
A vicces és érdekes előadásban a fiatal Henry Lin valami váratlanra tekint az égen: távoli galaxishalmazokra. Az Intel Science Fair díjnyertes az univerzum legnagyobb részeinek tulajdonságait tanulmányozva azt mondja, hogy nagyon sokat tanulhatunk a tudományos rejtélyekről a világunkban és galaxisunkban.
Henry Lin - Student scientist
At 17, Henry Lin won an Intel Foundation Young Scientist Award for his mathematical models of distant galaxy clusters. Full bio
At 17, Henry Lin won an Intel Foundation Young Scientist Award for his mathematical models of distant galaxy clusters. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
Here are some images of clusters of galaxies.
0
934
3334
Mutatok néhány galaxishalmazt.
00:16
They're exactly what they sound like.
1
4268
1833
Szó szerint azok.
00:18
They are these huge collections of galaxies,
2
6101
2553
Galaxisok hatalmas csoportjai,
00:20
bound together by their mutual gravity.
3
8654
2255
amiket saját gravitációjuk tart össze.
00:22
So most of the points that you see on the screen
4
10909
2662
Tehát a képen látható pontok legtöbbje
00:25
are not individual stars,
5
13571
2529
nem különálló csillag,
00:28
but collections of stars, or galaxies.
6
16100
2836
hanem csillagok vagy galaxisok csoportja.
00:30
Now, by showing you some of these images,
7
18936
2331
Most, hogy megmutattam ezeket a képeket,
00:33
I hope that you will quickly see that
8
21267
1747
remélem, hamar észreveszitek,
00:35
galaxy clusters are these beautiful objects,
9
23014
2680
hogy a galaxishalmazok gyönyörű dolgok.
00:37
but more than that,
10
25694
1493
De ennél azért többek,
00:39
I think galaxy clusters are mysterious,
11
27187
2663
szerintem a galaxishalmazok rejtélyesek,
00:41
they are surprising,
12
29850
1553
meglepőek
00:43
and they're useful.
13
31403
1417
és hasznosak.
00:44
Useful as the universe's most massive laboratories.
14
32820
3531
Hasznosak az univerzum legnagyobb laboratóriumaiként.
00:48
And as laboratories, to describe galaxy clusters
15
36351
3636
Laboratóriumként jellemezni a galaxishalmazokat
00:51
is to describe the experiments
16
39987
1865
a velük végezhető
00:53
that you can do with them.
17
41852
1553
kísérletekkel lehet.
00:55
And I think there are four major types,
18
43405
2280
Szerintem négy fő típus van.
00:57
and the first type that I want to describe
19
45685
2584
Az első, amit bemutatnék,
01:00
is probing the very big.
20
48269
2219
az a "nagyon nagy" vizsgálata.
01:02
So, how big?
21
50488
1695
De milyen nagy?
01:04
Well, here is an image of a particular galaxy cluster.
22
52183
4251
Itt egy kép egy különleges galaxishalmazról.
01:08
It is so massive that the light passing through it
23
56434
2969
Akkora a tömege, hogy a rajta áthaladó fény
01:11
is being bent, it's being distorted
24
59403
2615
elhajlik és eltorzul
01:14
by the extreme gravity of this cluster.
25
62018
2509
a halmaz hatalmas gravitációjától.
01:16
And, in fact, if you look very carefully
26
64527
1804
És ha jól megnézitek,
01:18
you'll be able to see rings around this cluster.
27
66331
2700
gyűrűket láthattok a halmaz körül.
01:21
Now, to give you a number,
28
69031
1549
Hogy számszerűsítsem,
01:22
this particular galaxy cluster
29
70580
1783
ennek a különleges galaxishalmaznak a tömege
01:24
has a mass of over one million billion suns.
30
72363
4208
nagyobb, mint a Nap tömegének billiárdszorosa.
01:28
It's just mind-boggling how
massive these systems can get.
massive these systems can get.
31
76571
3313
Elképesztő, hogy mekkorák lehetnek ezek a rendszerek.
01:31
But more than their mass,
32
79884
1501
De a tömegükön kívül
01:33
they have this additional feature.
33
81385
1974
van egy további vonásuk.
01:35
They are essentially isolated systems,
34
83359
2344
Lényegében elszigetelt rendszerek,
01:37
so if we like, we can think of them
35
85703
2222
tehát gondolhatunk rájuk
01:39
as a scaled-down version of the entire universe.
36
87925
3270
a teljes univerzum kicsinyített másaként.
01:43
And many of the questions that we might have
37
91195
2002
És sok kérdésünk
01:45
about the universe at large scales,
38
93197
1968
az univerzum egészéről
01:47
such as, how does gravity work?
39
95165
1915
úgymint "Hogyan működik a gravitáció?"
01:49
might be answered by studying these systems.
40
97080
3032
megválaszolható e rendszerek tanulmányozásával.
01:52
So that was very big.
41
100112
1333
Ez volt tehát a "nagyon nagy".
01:53
The second things is very hot.
42
101445
1885
A második a "nagyon forró".
01:55
Okay, if I take an image of a galaxy cluster,
43
103330
2783
Ha fogom egy galaxishalmaz fotóját
01:58
and I subtract away all of the starlight,
44
106113
2917
és elveszem a csillagok fényét,
02:01
what I'm left with is this big, blue blob.
45
109030
2795
ez a nagy kék folt marad.
02:03
This is in false color.
46
111825
1485
Ez egy módosított szín.
02:05
It's actually X-ray light that we're seeing.
47
113310
2349
Igazából ez röntgensugárzás a képen.
02:07
And the question is, if it's not galaxies,
48
115659
2661
A kérdés az, hogy ha nem galaxisok,
02:10
what is emitting this light?
49
118320
2199
akkor mi bocsájtja ki ezt a fényt?
02:12
The answer is hot gas,
50
120519
1900
A válasz: forró gáz,
02:14
million-degree gas --
51
122419
1823
millió fokos gáz.
02:16
in fact, it's plasma.
52
124242
1657
Lényegében plazma.
02:17
And the reason why it's so hot
53
125899
1659
Hogy megértsük, miért ilyen forró,
02:19
goes back to the previous slide.
54
127558
1980
menjünk vissza az előző diára.
02:21
The extreme gravity of these systems
55
129538
2740
A hatalmas gravitáció ezekben a rendszerekben
02:24
is accelerating particles of gas to great speeds,
56
132278
3042
hatalmas sebességre gyorsítja a gázrészecskéket,
02:27
and great speeds means great temperatures.
57
135320
2582
és a hatalmas sebesség hatalmas hőmérsékletet okoz.
02:29
So this is the main idea,
58
137902
1719
Szóval ez a fő gondolat,
02:31
but science is a rough draft.
59
139621
2366
de a tudomány durva terep.
02:33
There are many basic properties about this plasma
60
141987
2551
Sok alaptulajdonsága van a plazmának,
02:36
that still confuse us,
61
144538
1698
ami még zavarba hoz,
02:38
still puzzle us,
62
146236
1333
és elgondolkoztat bennünket,
02:39
and still push our understanding
63
147569
2086
és ami nehezíti megértenünk
02:41
of the physics of the very hot.
64
149655
2039
a "nagyon forró" fizikáját.
02:43
Third thing: probing the very small.
65
151694
3427
A harmadik: a "nagyon kicsi" vizsgálata.
02:47
Now, to explain this, I need to tell you
66
155121
2846
Hogy ezt elmagyarázzam, elmondok
02:49
a very disturbing fact.
67
157967
2020
egy nagyon zavaró tényt.
02:51
Most of the universe's matter
68
159987
2790
Az univerzum anyagának nagy része
02:54
is not made up of atoms.
69
162777
1811
nem atomokból áll.
02:56
You were lied to.
70
164588
1950
Eddig átvertek benneteket.
02:58
Most of it is made up of something
very, very mysterious,
very, very mysterious,
71
166538
3127
Nagy része egy nagyon, nagyon rejtélyes anyag,
03:01
which we call dark matter.
72
169665
2122
amit sötét anyagnak hívunk.
03:03
Dark matter is something that
doesn't like to interact very much,
doesn't like to interact very much,
73
171787
3667
A sötét anyag nem igazán lép kölcsönhatásba semmivel,
03:07
except through gravity,
74
175454
1668
kivéve a gravitáción keresztül,
03:09
and of course we would like to learn more about it.
75
177122
1612
és persze mi többet akarunk róla tudni.
03:10
If you're a particle physicist,
76
178734
1543
Ha részecskefizikus vagy
03:12
you want to know what happens
when we smash things together.
when we smash things together.
77
180277
2509
tudni akarod, hogy mi történik, ha dolgokat
ütköztetünk össze.
ütköztetünk össze.
03:14
And dark matter is no exception.
78
182786
1990
És a sötét anyag nem kivétel ez alól.
03:16
Well, how do we do this?
79
184776
1660
És ezt hogyan csináljuk?
03:18
To answer that question,
80
186436
1491
A kérdésre válaszolva
03:19
I'm going to have to ask another one,
81
187927
1393
felteszek egy másik kérdést,
03:21
which is, what happens when galaxy clusters collide?
82
189320
3166
mi történik, ha galaxishalmazok ütköznek össze?
03:24
Here is an image.
83
192486
2310
Itt van egy kép.
03:26
Since galaxy clusters are representative
84
194796
3191
Mivel a galaxishalmazok elfogadott
03:29
slices of the universe, scaled-down versions.
85
197987
3124
univerzum modellek kicsinyített verzióban.
03:33
They are mostly made up of dark matter,
86
201111
2123
Nagyrészt sötét anyagból állnak,
03:35
and that's what you see in this bluish purple.
87
203234
2553
és ezt láthatod itt kékes-lilán.
03:37
The red represents the hot gas,
88
205787
1617
A vörös ábrázolja a forró gázt
03:39
and, of course, you can see many galaxies.
89
207404
1967
és persze láthatsz sok galaxist.
03:41
What's happened is a particle accelerator
90
209371
2365
Ez egy részecskegyorsító
03:43
at a huge, huge scale.
91
211736
1891
óriási méretben.
03:45
And this is very important,
92
213627
1777
És ez nagyon lényeges,
03:47
because what it means is that very, very small
93
215404
1883
mert ez azt jelenti, hogy a nagyon apró
03:49
effects that might be difficult to detect in the lab,
94
217287
3084
hatásokat amiket nehéz laborban vizsgálni,
03:52
might be compounded and compounded
95
220371
2179
összetehetjük valamivé,
03:54
into something that we could
possibly observe in nature.
possibly observe in nature.
96
222550
3809
amit lehetséges a természetben vizsgálni.
03:58
So, it's very funny.
97
226359
1512
Szóval ez nagyon vicces.
03:59
The reason why galaxy clusters
98
227871
1948
Az oka annak, hogy a galaxishalmazok
04:01
can teach us about dark matter,
99
229819
1666
a sötét anyagról taníthatnak,
04:03
the reason why galaxy clusters
100
231485
1750
az oka annak, hogy a galaxishalmazok
04:05
can teach us about the physics of the very small,
101
233235
2553
az apró dolgok fizikájáról taníthatnak,
04:07
is precisely because they are so very big.
102
235788
3031
pontosan az, hogy nagyon nagyok.
04:10
Fourth thing: the physics of the very strange.
103
238819
4085
Negyedik: a "nagyon furcsa" fizikája.
04:14
Certainly what I've said so far is crazy.
104
242904
3050
Bizonyára őrülten hangzanak az eddigiek.
04:17
Okay, if there's anything stranger
105
245954
2283
Ha van még furcsább,
04:20
I think it has to be dark energy.
106
248237
2417
az szerintem a sötét energia.
04:22
If I throw a ball into the air,
107
250654
1717
Ha feldobok egy labdát a levegőbe,
04:24
I expect it to go up.
108
252371
1798
akkor azt várom, hogy felmenjen.
04:26
What I don't expect is that it go up
109
254169
2124
Azt viszont nem várom, hogy
04:28
at an ever-increasing rate.
110
256293
2166
ezt egyre gyorsulva tegye.
04:30
Similarly, cosmologists understand why
111
258459
2745
Hasonlóképpen, a csillagászok értik, miért
04:33
the universe is expanding.
112
261204
1582
tágul az univerzum.
04:34
They don't understand why it's expanding
113
262786
2168
De azt nem értik, hogy miért
04:36
at an ever-increasing rate.
114
264954
1938
tágul egyre nagyobb sebességgel.
04:38
They give the cause of this
115
266892
1678
Ennek a gyorsuló tágulás okának
04:40
accelerated expansion a name,
116
268570
1592
adtak egy nevet.
04:42
and they call it dark energy.
117
270162
1884
Úgy hívják: sötét energia.
04:44
And, again, we want to learn more about it.
118
272046
2688
És erről szintén többet akarunk tanulni.
04:46
So, one particular question that we have is,
119
274734
2387
Az egyik kérdésünk az, hogy
04:49
how does dark energy affect the universe
120
277121
2695
a sötét energia hogyan hat az univerzumra
04:51
at the largest scales?
121
279816
1618
globális méretekben?
04:53
Depending on how strong it is,
122
281434
1459
Az erejétől függően
04:54
maybe structure forms faster or slower.
123
282893
3261
talán lassabban vagy gyorsabban alakul ki a struktúra.
04:58
Well, the problem with the large-scale structure
124
286154
2549
Az univerzum globális struktúrájával az a probléma,
05:00
of the universe is that it's horribly complicated.
125
288703
2338
hogy szörnyen bonyolult.
05:03
Here is a computer simulation.
126
291041
2329
Itt egy számítógépes szimuláció.
05:05
And we need a way to simplify it.
127
293370
2128
Valahogy le kell egyszerűsítenünk.
05:07
Well, I like to think about this using an analogy.
128
295498
3571
Mondok egy hasonló példát.
05:11
If I want to understand the sinking of the Titanic,
129
299069
2718
Ha meg akarjuk érteni a Titanic elsüllyedését,
05:13
the most important thing to do
130
301787
1666
nem az a legfontosabb dolog, hogy
05:15
is not to model the little positions
131
303453
1781
minden egyes kis rész pozícióját
05:17
of every single little piece of the boat that broke off.
132
305234
2921
tudjuk az elsüllyedt hajón.
05:20
The most important thing to do is
133
308155
1665
A legfontosabb dolog
05:21
to track the two biggest parts.
134
309820
2001
a két legnagyobb rész követése.
05:23
Similarly, I can learn a lot about the universe
135
311821
3832
Hasonlóan sokat tanulhatok az univerzumról
05:27
at the largest scales
136
315653
1467
nagy méretekben,
05:29
by tracking its biggest pieces
137
317120
1751
a legnagyobb részeinek követésével
05:30
and those biggest pieces are clusters of galaxies.
138
318871
3991
és ezek a legnagyobb részek a galaxishalmazok.
05:34
So, as I come to a close,
139
322862
2956
Ahogy a végéhez közeledek
05:37
you might feel slightly cheated.
140
325818
2002
némileg átverve érezhetik magukat.
05:39
I mean, I began by talking about
141
327820
2250
Úgy értem, arról kezdtem beszélni,
05:42
how galaxy clusters are useful,
142
330070
2083
hogy a galaxishalmazok hasznosak,
05:44
and I've given some reasons,
143
332153
1500
és adtam pár okot erre,
05:45
but what is their use really?
144
333653
2600
de igazából mire jók?
05:48
Well, to answer this,
145
336253
2117
Erre válaszként
05:50
I want to give you a quote by Henry Ford
146
338370
2616
Henry Fordot idézném,
05:52
when he was asked about cars.
147
340986
1486
amit az autókról mondott.
05:54
He had this to say:
148
342472
1359
Ezt mondta:
05:55
"If I had asked people what they wanted,
149
343831
2289
"Ha megkérdeztem volna a vásárlókat, mit akarnak,
05:58
they would have said faster horses."
150
346120
2783
akkor azt mondták volna, hogy gyorsabb lovakat."
06:00
Today, we as a society are faced
151
348903
2501
Ma társadalomként szembenézünk
06:03
with many, many difficult problems.
152
351404
2218
sok, sok nehéz problémával.
06:05
And the solutions to these
problems are not obvious.
problems are not obvious.
153
353622
3831
És a megoldások ezekre a problémákra nem egyértelműek.
06:09
They are not faster horses.
154
357453
2167
Nem gyorsabb lovak.
06:11
They will require an enormous amount of
155
359620
2242
Hatalmas mennyiségű tudományos
06:13
scientific ingenuity.
156
361862
1706
találékonyságot igényelnek.
06:15
So, yes, we need to focus,
157
363568
1586
Tehát, igen, összpontosítani kell,
06:17
yes, we need to concentrate,
158
365154
1750
igen, koncentrálni kell,
06:18
but we also need to remember that
159
366904
1966
de emlékezni kell arra is, hogy az
06:20
innovation, ingenuity, inspiration --
160
368870
2835
újítás, találékonyság, ihlet --
06:23
these things come
161
371705
1332
ezek akkor jönnek,
06:25
when we broaden our field of vision
162
373037
1688
ha kiszélesítjük látókörünk,
06:26
when we step back
163
374725
1340
ha hátrébb lépünk,
06:28
when we zoom out.
164
376065
1349
ha kitekintünk.
06:29
And I can't think of a better way to do this than
165
377414
1823
És erre nem tudok jobb módot annál, mint
06:31
by studying the universe around us. Thanks.
166
379237
3755
hogy tanulmányozzuk az univerzumot körülöttünk. Köszönöm!
06:34
(Applause)
167
382992
2949
(Taps)
ABOUT THE SPEAKER
Henry Lin - Student scientistAt 17, Henry Lin won an Intel Foundation Young Scientist Award for his mathematical models of distant galaxy clusters.
Why you should listen
Henry Lin studies the very hot, very large and very strange -- that is, distant galaxy clusters. (Obviously.) Lin, who matriculated at Harvard University in the fall of 2013, thinks we can learn a lot about astrophysics by studying these giant celestial bodies. In early 2013 he won the Intel Foundation Young Scientist Award, the second-highest award at the Intel Science Fair, for his models of far-away galaxies. Lin is a graduate of Caddo Magnet High School in Shreveport, Louisiana.
Henry Lin | Speaker | TED.com