TEDYouth 2013
Henry Lin: What we can learn from galaxies far, far away
Henry Lin: Henry Lin
Filmed:
Readability: 4
1,400,407 views
In een leuke, spannende talk, kijkt tiener Henry Lin naar iets ongewoons in de ruimte: verre clusters van sterrenstelsels. Door het bestuderen van de eigenschappen van de grootste stukken van het heelal, zegt de Intel Science Fair prijswinnaar, kunnen we heel veel te weten komen over wetenschappelijke mysteries op onze eigen wereld en de melkweg.
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
Hier zijn wat beelden
van clusters van melkwegstelsels.
van clusters van melkwegstelsels.
00:16
They're exactly what they sound like.
1
4268
1833
Ze zijn precies wat je hoort.
00:18
They are these huge collections of galaxies,
2
6101
2553
Het zijn enorme verzamelingen melkwegstelsels,
00:20
bound together by their mutual gravity.
3
8654
2255
samengehouden door hun wederzijdse zwaartekracht.
00:22
So most of the points that you see on the screen
4
10909
2662
De meeste punten die je op het scherm ziet,
00:25
are not individual stars,
5
13571
2529
zijn geen individuele sterren,
00:28
but collections of stars, or galaxies.
6
16100
2836
maar verzamelingen van sterren of melkwegstelsels.
00:30
Now, by showing you some of these images,
7
18936
2331
Door deze beelden te tonen,
00:33
I hope that you will quickly see that
8
21267
1747
hoop ik dat je snel zult zien
00:35
galaxy clusters are these beautiful objects,
9
23014
2680
dat melkwegstelselclusters
prachtige dingen zijn,
prachtige dingen zijn,
00:37
but more than that,
10
25694
1493
maar daarbij
00:39
I think galaxy clusters are mysterious,
11
27187
2663
denk ik dat ze ook mysterieus,
verrassend en nuttig zijn.
verrassend en nuttig zijn.
00:41
they are surprising,
12
29850
1553
00:43
and they're useful.
13
31403
1417
00:44
Useful as the universe's most massive laboratories.
14
32820
3531
Nuttig als de grootste laboratoria
in het universum.
in het universum.
00:48
And as laboratories, to describe galaxy clusters
15
36351
3636
Dat betekent dat je melkwegstelselclusters
00:51
is to describe the experiments
16
39987
1865
kan beschouwen als laboratoria
00:53
that you can do with them.
17
41852
1553
waarin je kan experimenteren.
00:55
And I think there are four major types,
18
43405
2280
Er zijn vier belangrijke types experimenten.
00:57
and the first type that I want to describe
19
45685
2584
Het eerste is het onderzoek
van het enorm grote.
van het enorm grote.
01:00
is probing the very big.
20
48269
2219
Hoe groot dan wel?
01:02
So, how big?
21
50488
1695
01:04
Well, here is an image of a particular galaxy cluster.
22
52183
4251
Hier is een beeld
van een melkwegstelselcluster.
van een melkwegstelselcluster.
01:08
It is so massive that the light passing through it
23
56434
2969
Hij is zo enorm
dat het licht dat erdoor gaat
dat het licht dat erdoor gaat
01:11
is being bent, it's being distorted
24
59403
2615
wordt afgebogen, vervormd
01:14
by the extreme gravity of this cluster.
25
62018
2509
door de extreme zwaartekracht
van deze cluster.
van deze cluster.
01:16
And, in fact, if you look very carefully
26
64527
1804
Als je goed kijkt,
01:18
you'll be able to see rings around this cluster.
27
66331
2700
kan je ringen zien rond deze cluster.
01:21
Now, to give you a number,
28
69031
1549
Om je een idee te geven:
01:22
this particular galaxy cluster
29
70580
1783
deze melkwegstelselcluster
01:24
has a mass of over one million billion suns.
30
72363
4208
heeft een massa van meer
dan een miljoen miljard (10^15) zonnen.
dan een miljoen miljard (10^15) zonnen.
01:28
It's just mind-boggling how
massive these systems can get.
massive these systems can get.
31
76571
3313
Het is gewoon verbijsterend
hoe massaal deze systemen kunnen zijn.
hoe massaal deze systemen kunnen zijn.
01:31
But more than their mass,
32
79884
1501
Maar behalve hun massa
01:33
they have this additional feature.
33
81385
1974
hebben ze nog een andere eigenschap.
01:35
They are essentially isolated systems,
34
83359
2344
Het zijn in wezen geïsoleerde systemen.
01:37
so if we like, we can think of them
35
85703
2222
We kunnen ze zien als
01:39
as a scaled-down version of the entire universe.
36
87925
3270
miniatuurversies
van het gehele universum.
van het gehele universum.
01:43
And many of the questions that we might have
37
91195
2002
Veel van de vragen die we kunnen hebben
01:45
about the universe at large scales,
38
93197
1968
over het heelal op grote schaal,
01:47
such as, how does gravity work?
39
95165
1915
zoals hoe de zwaartekracht werkt,
01:49
might be answered by studying these systems.
40
97080
3032
zouden kunnen worden beantwoord
door het bestuderen van deze systemen.
door het bestuderen van deze systemen.
01:52
So that was very big.
41
100112
1333
Ze zijn dus zeer groot.
01:53
The second things is very hot.
42
101445
1885
Ten tweede zijn ze superheet.
01:55
Okay, if I take an image of a galaxy cluster,
43
103330
2783
Als ik uit een beeld
van een melkwegstelselcluster
van een melkwegstelselcluster
01:58
and I subtract away all of the starlight,
44
106113
2917
al het sterrenlicht wegfilter,
02:01
what I'm left with is this big, blue blob.
45
109030
2795
dan hou ik deze grote, blauwe vlek over.
02:03
This is in false color.
46
111825
1485
Dit is in valse kleuren.
02:05
It's actually X-ray light that we're seeing.
47
113310
2349
Het is eigenlijk X-straling die we nu zien.
02:07
And the question is, if it's not galaxies,
48
115659
2661
De vraag is: als het niet komt
van melkwegstelsels,
van melkwegstelsels,
02:10
what is emitting this light?
49
118320
2199
vanwaar komt dan dit licht?
02:12
The answer is hot gas,
50
120519
1900
Het antwoord is heet gas,
02:14
million-degree gas --
51
122419
1823
gas van miljoenen graden --
02:16
in fact, it's plasma.
52
124242
1657
plasma, in feite.
02:17
And the reason why it's so hot
53
125899
1659
De reden waarom het zo heet is,
02:19
goes back to the previous slide.
54
127558
1980
zie je op de vorige dia.
02:21
The extreme gravity of these systems
55
129538
2740
De extreme zwaartekracht van deze systemen
02:24
is accelerating particles of gas to great speeds,
56
132278
3042
versnelt de gasdeeltjes tot grote snelheden,
02:27
and great speeds means great temperatures.
57
135320
2582
en ‘grote snelheden’
betekent ‘hoge temperaturen’.
betekent ‘hoge temperaturen’.
02:29
So this is the main idea,
58
137902
1719
Dit is het belangrijkste idee,
02:31
but science is a rough draft.
59
139621
2366
maar de wetenschap ervan
zit nog in een vroeg stadium.
zit nog in een vroeg stadium.
02:33
There are many basic properties about this plasma
60
141987
2551
Veel basiseigenschappen van dit plasma
02:36
that still confuse us,
61
144538
1698
verwarren ons,
02:38
still puzzle us,
62
146236
1333
begrijpen we nog niet
02:39
and still push our understanding
63
147569
2086
en dagen ons begrip
02:41
of the physics of the very hot.
64
149655
2039
van de fysica van het superhete uit.
Derde punt:
onderzoek van het erg kleine.
onderzoek van het erg kleine.
02:43
Third thing: probing the very small.
65
151694
3427
02:47
Now, to explain this, I need to tell you
66
155121
2846
Om dit uit te leggen,
02:49
a very disturbing fact.
67
157967
2020
moet ik een zeer verontrustend feit vertellen.
02:51
Most of the universe's matter
68
159987
2790
De meeste materie van het universum
02:54
is not made up of atoms.
69
162777
1811
is niet opgebouwd uit atomen.
02:56
You were lied to.
70
164588
1950
Ze hebben je wat voorgelogen.
02:58
Most of it is made up of something
very, very mysterious,
very, very mysterious,
71
166538
3127
Het grootste deel bestaat
uit iets zeer, zeer mysterieus,
uit iets zeer, zeer mysterieus,
03:01
which we call dark matter.
72
169665
2122
wat wij de donkere materie noemen.
03:03
Dark matter is something that
doesn't like to interact very much,
doesn't like to interact very much,
73
171787
3667
Donkere materie
vertoont praktisch geen interactie
vertoont praktisch geen interactie
03:07
except through gravity,
74
175454
1668
behalve dan door zwaartekracht.
03:09
and of course we would like to learn more about it.
75
177122
1612
Natuurlijk willen we
daar meer over weten.
daar meer over weten.
03:10
If you're a particle physicist,
76
178734
1543
Als deeltjesnatuurkundige
03:12
you want to know what happens
when we smash things together.
when we smash things together.
77
180277
2509
wil je weten wat er gebeurt
wanneer we dingen tegen elkaar laten botsen.
wanneer we dingen tegen elkaar laten botsen.
03:14
And dark matter is no exception.
78
182786
1990
Ook met donkere materie.
03:16
Well, how do we do this?
79
184776
1660
Hoe doen we dit?
03:18
To answer that question,
80
186436
1491
Om die vraag te beantwoorden,
03:19
I'm going to have to ask another one,
81
187927
1393
stel ik een andere:
03:21
which is, what happens when galaxy clusters collide?
82
189320
3166
wat gebeurt er wanneer
melkwegstelselclusters botsen?
melkwegstelselclusters botsen?
Hier is een beeld.
03:24
Here is an image.
83
192486
2310
03:26
Since galaxy clusters are representative
84
194796
3191
Melkwegstelselclusters zijn
representatieve segmenten
representatieve segmenten
03:29
slices of the universe, scaled-down versions.
85
197987
3124
van het heelal,
verkleinde versies.
verkleinde versies.
03:33
They are mostly made up of dark matter,
86
201111
2123
Ze bestaan voornamelijk
uit donkere materie,
uit donkere materie,
03:35
and that's what you see in this bluish purple.
87
203234
2553
en dat is wat je ziet
in dit blauwachtig paars.
in dit blauwachtig paars.
03:37
The red represents the hot gas,
88
205787
1617
Het rode vertegenwoordigt het hete gas,
03:39
and, of course, you can see many galaxies.
89
207404
1967
en je kunt vele melkwegstelsels zien.
03:41
What's happened is a particle accelerator
90
209371
2365
Dit is een deeltjesversneller
03:43
at a huge, huge scale.
91
211736
1891
op een enorme, enorme schaal.
03:45
And this is very important,
92
213627
1777
En dit is zeer belangrijk,
03:47
because what it means is that very, very small
93
215404
1883
omdat het betekent dat zeer,
zeer kleine effecten, die wellicht moeilijk
zijn waar te nemen in het lab,
zijn waar te nemen in het lab,
03:49
effects that might be difficult to detect in the lab,
94
217287
3084
03:52
might be compounded and compounded
95
220371
2179
meer en meer versterkt kunnen worden
03:54
into something that we could
possibly observe in nature.
possibly observe in nature.
96
222550
3809
tot iets dat wij misschien
in de natuur kunnen waarnemen.
in de natuur kunnen waarnemen.
03:58
So, it's very funny.
97
226359
1512
Dat is heel grappig.
03:59
The reason why galaxy clusters
98
227871
1948
De reden waarom melkwegstelselclusters
04:01
can teach us about dark matter,
99
229819
1666
ons iets kunnen leren over donkere materie,
04:03
the reason why galaxy clusters
100
231485
1750
de reden waarom melkwegstelselclusters
04:05
can teach us about the physics of the very small,
101
233235
2553
ons iets kunnen leren
over de fysica van het zeer kleine,
over de fysica van het zeer kleine,
04:07
is precisely because they are so very big.
102
235788
3031
is juist omdat ze zo groot zijn.
Vierde ding: de fysica
van het zeer vreemde.
van het zeer vreemde.
04:10
Fourth thing: the physics of the very strange.
103
238819
4085
04:14
Certainly what I've said so far is crazy.
104
242904
3050
Wat ik tot nu toe gezegd heb,
is zeker ook al gek.
is zeker ook al gek.
04:17
Okay, if there's anything stranger
105
245954
2283
Als er iets nog vreemder is,
04:20
I think it has to be dark energy.
106
248237
2417
moet het wel donkere energie zijn.
04:22
If I throw a ball into the air,
107
250654
1717
Als ik een bal in de lucht gooi,
04:24
I expect it to go up.
108
252371
1798
verwacht ik dat hij omhoog gaat.
04:26
What I don't expect is that it go up
109
254169
2124
Wat ik niet verwacht,
04:28
at an ever-increasing rate.
110
256293
2166
is dat hij steeds sneller omhoog gaat.
04:30
Similarly, cosmologists understand why
111
258459
2745
Kosmologen begrijpen
04:33
the universe is expanding.
112
261204
1582
waarom het universum uitdijt.
04:34
They don't understand why it's expanding
113
262786
2168
Wat ze niet begrijpen,
04:36
at an ever-increasing rate.
114
264954
1938
is waarom het steeds sneller uitdijt.
04:38
They give the cause of this
115
266892
1678
Ze geven de oorzaak van deze
04:40
accelerated expansion a name,
116
268570
1592
versnelde uitdijing een naam,
04:42
and they call it dark energy.
117
270162
1884
en noemen ze donkere energie.
04:44
And, again, we want to learn more about it.
118
272046
2688
Ook daarover willen we meer weten.
04:46
So, one particular question that we have is,
119
274734
2387
Vooral dan hoe donkere energie
het universum op de grootste schaal beïnvloedt.
het universum op de grootste schaal beïnvloedt.
04:49
how does dark energy affect the universe
120
277121
2695
04:51
at the largest scales?
121
279816
1618
Afhankelijk van hoe sterk ze is,
04:53
Depending on how strong it is,
122
281434
1459
04:54
maybe structure forms faster or slower.
123
282893
3261
zullen structuren
zich sneller of langzamer vormen.
zich sneller of langzamer vormen.
04:58
Well, the problem with the large-scale structure
124
286154
2549
Het probleem met de grootschalige structuur
van het universum is
van het universum is
05:00
of the universe is that it's horribly complicated.
125
288703
2338
dat hij vreselijk ingewikkeld is.
05:03
Here is a computer simulation.
126
291041
2329
Hier is een computersimulatie.
05:05
And we need a way to simplify it.
127
293370
2128
We moeten het zien te vereenvoudigen.
05:07
Well, I like to think about this using an analogy.
128
295498
3571
Ik probeer een analogie.
05:11
If I want to understand the sinking of the Titanic,
129
299069
2718
Als ik het zinken
van de Titanic wil begrijpen,
van de Titanic wil begrijpen,
05:13
the most important thing to do
130
301787
1666
dan komt het er niet op aan
05:15
is not to model the little positions
131
303453
1781
om na te gaan
wat er met elk klein stukje
wat er met elk klein stukje
05:17
of every single little piece of the boat that broke off.
132
305234
2921
van het schip gebeurt.
05:20
The most important thing to do is
133
308155
1665
Het belangrijkste is nagaan
wat er met de twee grootste delen gebeurt.
wat er met de twee grootste delen gebeurt.
05:21
to track the two biggest parts.
134
309820
2001
05:23
Similarly, I can learn a lot about the universe
135
311821
3832
Op dezelfde manier
kan ik veel leren over het heelal
kan ik veel leren over het heelal
05:27
at the largest scales
136
315653
1467
op de grootste schaal
05:29
by tracking its biggest pieces
137
317120
1751
door het volgen
van de grootste stukken
van de grootste stukken
05:30
and those biggest pieces are clusters of galaxies.
138
318871
3991
en de grootste stukken
zijn clusters van melkwegstelsels.
zijn clusters van melkwegstelsels.
05:34
So, as I come to a close,
139
322862
2956
Misschien voel je je nu
een beetje bedrogen.
een beetje bedrogen.
05:37
you might feel slightly cheated.
140
325818
2002
05:39
I mean, I began by talking about
141
327820
2250
Ik bedoel, ik begon te praten over
05:42
how galaxy clusters are useful,
142
330070
2083
hoe melkwegstelselclusters nuttig zijn,
05:44
and I've given some reasons,
143
332153
1500
en ik gaf een aantal redenen,
05:45
but what is their use really?
144
333653
2600
maar wat is er nu echt het nut van?
05:48
Well, to answer this,
145
336253
2117
Om dit te beantwoorden,
05:50
I want to give you a quote by Henry Ford
146
338370
2616
geef ik je een citaat van Henry Ford
05:52
when he was asked about cars.
147
340986
1486
toen ze hem iets vroegen over auto's.
05:54
He had this to say:
148
342472
1359
Hij zei dit:
05:55
"If I had asked people what they wanted,
149
343831
2289
"Als ik de mensen had gevraagd
wat ze wilden,
wat ze wilden,
05:58
they would have said faster horses."
150
346120
2783
dan zouden ze hebben gevraagd
naar snellere paarden."
naar snellere paarden."
06:00
Today, we as a society are faced
151
348903
2501
Vandaag worden wij als samenleving
06:03
with many, many difficult problems.
152
351404
2218
geconfronteerd met vele,
vele moeilijke problemen.
vele moeilijke problemen.
06:05
And the solutions to these
problems are not obvious.
problems are not obvious.
153
353622
3831
De oplossingen voor deze problemen
zijn niet duidelijk.
zijn niet duidelijk.
06:09
They are not faster horses.
154
357453
2167
Het zijn geen ‘snellere paarden’.
06:11
They will require an enormous amount of
155
359620
2242
Die oplossingen vereisen
een enorme hoeveelheid
een enorme hoeveelheid
06:13
scientific ingenuity.
156
361862
1706
wetenschappelijke vindingrijkheid.
06:15
So, yes, we need to focus,
157
363568
1586
Dus ja, we moeten ons toespitsen,
06:17
yes, we need to concentrate,
158
365154
1750
ons concentreren,
06:18
but we also need to remember that
159
366904
1966
maar we moeten ook niet vergeten dat
06:20
innovation, ingenuity, inspiration --
160
368870
2835
innovatie, vindingrijkheid
en inspiratie komen
en inspiratie komen
06:23
these things come
161
371705
1332
06:25
when we broaden our field of vision
162
373037
1688
wanneer we ons gezichtsveld verbreden,
06:26
when we step back
163
374725
1340
even een stap terugzetten,
06:28
when we zoom out.
164
376065
1349
wat uitzoomen.
06:29
And I can't think of a better way to do this than
165
377414
1823
Ik ken geen betere manier
om dit te doen
om dit te doen
06:31
by studying the universe around us. Thanks.
166
379237
3755
dan door het bestuderen
van het universum om ons heen. Bedankt.
van het universum om ons heen. Bedankt.
06:34
(Applause)
167
382992
2949
(Applaus)
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