ABOUT THE SPEAKER
Brian Cox - Physicist
Physicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester.

Why you should listen

Based at the University of Manchester, Brian Cox works at CERN in Geneva on the ATLAS experiment, studying the forward proton detectors for the Large Hadron Collider there. He's a professor at the University of Manchester, working in the High Energy Physics group, and is a research fellow of the Royal Society.

He's also become a vital voice in the UK media for explaining physics to the public. With his rockstar hair and accessible charm, he's the go-to physicist for explaining heady concepts on British TV and radio. (If you're in the UK, watch him on The Big Bang Machine.) He was the science advisor for the 2007 film Sunshine. He answers science questions every Friday on BBC6 radio's Breakfast Show.

More profile about the speaker
Brian Cox | Speaker | TED.com
TEDSalon London 2010

Brian Cox: Why we need the explorers

布赖恩 考克斯:我们为什么需要探索家?

Filmed:
1,935,340 views

在经济困难的情况下,我们的探索性科学项目——从太空探索到大型强子对撞器——就会最先遭到预算削减。布赖恩 考克斯解释了以好奇心为导向的科学是如何养活自己,激发创新和对于我们自身生存的深入理解的。
- Physicist
Physicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester. Full bio

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We live生活 in difficult and challenging具有挑战性的
0
1000
2000
现在我们处在
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economic经济 times, of course课程.
1
3000
2000
经济危机困难重重的时刻。
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And one of the first victims受害者
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5000
3000
这种情况下,
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of difficult economic经济 times,
3
8000
2000
首当其冲的受害者,
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I think, is public上市 spending开支 of any kind,
4
10000
3000
我认为是各种各种的公共开支,
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but certainly当然 in the firing射击 line线 at the moment时刻
5
13000
2000
但更加命悬一线的
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is public上市 spending开支 for science科学,
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15000
2000
是科学方面的公共开支,
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and particularly尤其 curiosity-led好奇心主导 science科学
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17000
2000
特别是以好奇心为导向的科学
00:34
and exploration勘探.
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19000
2000
与探索。
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So I want to try and convince说服 you in about 15 minutes分钟
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21000
3000
因此我想用15分钟来说服你,
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that that's a ridiculous荒谬
10
24000
2000
(削减科学开支)是
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and ludicrous滑稽的 thing to do.
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26000
2000
相当愚蠢的。
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But I think to set the scene现场,
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28000
2000
为了叙述一下背景
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I want to show显示 -- the next下一个 slide滑动 is not my attempt尝试
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30000
2000
我要给你们展示——我并不是要
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to show显示 the worst最差 TEDTED slide滑动 in the history历史 of TEDTED,
14
32000
3000
让你们看到TED有史以来最糟糕的幻灯片,
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but it is a bit of a mess食堂.
15
35000
2000
但这是有点乱。
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(Laughter笑声)
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37000
2000
(笑声)
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But actually其实, it's not my fault故障; it's from the Guardian监护人 newspaper报纸.
17
39000
3000
但这并不是我的错,这是从《卫报》那弄来的。
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And it's actually其实 a beautiful美丽 demonstration示范
18
42000
2000
这很清楚的展示了,
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of how much science科学 costs成本.
19
44000
2000
科学的花费。
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Because, if I'm going to make the case案件
20
46000
2000
因为我要说服
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for continuing继续 to spend on curiosity-driven好奇心驱动 science科学 and exploration勘探,
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48000
3000
继续给以好奇为导向的科学与探索提供资金,
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I should tell you how much it costs成本.
22
51000
2000
所以我得告诉你它的花费情况。
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So this is a game游戏 called "spot the science科学 budgets预算."
23
53000
2000
这是个游戏,叫做”找出科学预算来“。
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This is the U.K. government政府 spend.
24
55000
2000
这是英国政府开支图。
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You see there, it's about 620 billion十亿 a year.
25
57000
3000
你看,一年一共是6千2百亿英镑。
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The science科学 budget预算 is actually其实 --
26
60000
2000
科学预算在-
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if you look to your left, there's a purple紫色 set of blobs斑点
27
62000
3000
看左边,有个紫色的圈圈
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and then yellow黄色 set of blobs斑点.
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65000
2000
还有黄色的圈圈。
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And it's one of the yellow黄色 set of blobs斑点
29
67000
2000
科学预算就是那个大黄圈圈
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around the big yellow黄色 blobBLOB.
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69000
2000
旁边的一个小圈圈。
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It's about 3.3 billion十亿 pounds英镑 per year
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71000
2000
是6千2百亿英镑中的
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out of 620 billion十亿.
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73000
2000
33亿英镑。
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That funds资金 everything in the U.K.
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75000
2000
在英国,
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from medical research研究, space空间 exploration勘探,
34
77000
3000
从医疗研究,空间探索,
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where I work, at CERNCERN in Geneva日内瓦, particle粒子 physics物理,
35
80000
2000
我工作的地方,日内瓦的CERN,粒子物理学,
01:37
engineering工程, even arts艺术 and humanities人文,
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82000
3000
到工程,甚至是艺术和人文,
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funded资助 from the science科学 budget预算,
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85000
2000
给这一切提供资金的,
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which哪一个 is that 3.3 billion十亿, that little, tiny yellow黄色 blobBLOB
38
87000
3000
就是那33亿英镑,那个小得不能再小的黄圈圈,
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around the orange橙子 blobBLOB at the top最佳 left of the screen屏幕.
39
90000
3000
在屏幕左上角的橙色圈圈旁边。
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So that's what we're arguing争论 about.
40
93000
2000
这就是我们争论的对象。
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That percentage百分比, by the way, is about the same相同
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95000
2000
顺便一提,这个比率,
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in the U.S. and Germany德国 and France法国.
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97000
2000
同美国,德国和法国是一样的。
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R&D in total in the economy经济,
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99000
2000
全部科研在经济当中,
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publicly公然 funded资助, is about
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101000
2000
公共拨款的,
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0.6 percent百分 of GDPGDP.
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103000
2000
占GDP的百分之0.6.
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So that's what we're arguing争论 about.
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105000
2000
这就是我们所说的。
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The first thing I want to say,
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107000
2000
首先我要说的是,
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and this is straight直行 from "Wonders奇迹 of the Solar太阳能 System系统,"
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109000
3000
这是来自于“太阳系的奇观”,
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is that our exploration勘探 of the solar太阳能 system系统 and the universe宇宙
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112000
3000
我们对太阳系和宇宙的探索
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has shown显示 us that it is indescribably别提 beautiful美丽.
50
115000
3000
展现给了我们无与伦比的美丽。
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This is a picture图片 that actually其实 was sent发送 back
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118000
2000
这张照片是
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by the Cassini卡西尼 space空间 probe探测 around Saturn土星,
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120000
2000
在我们拍完“太阳系的奇观”之后,
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after we'd星期三 finished filming拍戏 "Wonders奇迹 of the Solar太阳能 System系统."
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122000
2000
卡西尼号太空探测器在土星附近发回来的。
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So it isn't in the series系列.
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124000
2000
因此它没有在那个系列里面。
02:21
It's of the moon月亮 Enceladus土卫二.
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126000
2000
这是恩克拉多斯卫星。
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So that big sweeping笼统的, white白色
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128000
2000
角落里那个巨大的白色的范围
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sphere领域 in the corner is Saturn土星,
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130000
2000
就是土星,
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which哪一个 is actually其实 in the background背景 of the picture图片.
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132000
3000
是这张图片的背景。
02:30
And that crescent新月 there is the moon月亮 Enceladus土卫二,
59
135000
2000
那里的新月形就是恩克拉多斯卫星,
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which哪一个 is about as big as the British英国的 Isles三岛.
60
137000
3000
差不多和不列颠诸岛一样大。
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It's about 500 kilometers公里 in diameter直径.
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140000
2000
直径有500千米。
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So, tiny moon月亮.
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142000
2000
一个很小的卫星。
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What's fascinating迷人 and beautiful美丽 ...
63
144000
2000
多么美丽,多么令人着迷——
02:41
this an unprocessed picture图片, by the way, I should say,
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146000
2000
顺便我要说下,这是张未经过处理的图片。
02:43
it's black黑色 and white白色, straight直行 from Saturnian土星 orbit轨道.
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148000
3000
是黑白的,从土星轨道发过来的。
02:46
What's beautiful美丽 is, you can probably大概 see on the limb there
66
151000
2000
很美丽的地方是,又可以在这里看到
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some faint, sort分类 of,
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153000
2000
一些微弱的
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wisps缕缕 of almost几乎 smoke抽烟
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155000
2000
像烟雾一样的鬼火
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rising升起 up from the limb.
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157000
2000
冉冉升起。
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This is how we visualize想象 that in "Wonders奇迹 of the Solar太阳能 System系统."
70
159000
3000
我们在“太阳系奇观”中就是这样用视觉展现的。
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It's a beautiful美丽 graphic图像.
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162000
2000
多么漂亮的图片。
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What we found发现 out were that those faint wisps缕缕
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164000
2000
我们发现了那些微弱的鬼火
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are actually其实 fountains喷泉 of ice
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166000
2000
其实在这个小卫星的表面上突起
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rising升起 up from the surface表面 of this tiny moon月亮.
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168000
3000
的冰泉
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That's fascinating迷人 and beautiful美丽 in itself本身,
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171000
3000
它本身就很美丽和令人着迷,
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but we think that the mechanism机制
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174000
2000
但我们认为使那些冰泉运动的
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for powering供电 those fountains喷泉
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176000
2000
背后的机械
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requires要求 there to be lakes湖泊 of liquid液体 water
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178000
3000
要求在这个卫星的地面之下,
03:16
beneath下面 the surface表面 of this moon月亮.
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181000
2000
有液态水组成的湖泊。
03:18
And what's important重要 about that
80
183000
2000
这很重要,因为,
03:20
is that, on our planet行星, on Earth地球,
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185000
2000
在我们的星球,地球上,
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wherever哪里 we find liquid液体 water,
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187000
2000
能够找到液态水的地方,
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we find life.
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189000
2000
我们能找到生命。
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So, to find strong强大 evidence证据
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3000
因此,能找到足够的证据
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of liquid液体, pools of liquid液体, beneath下面 the surface表面 of a moon月亮
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194000
3000
证明离地球7亿5千万英里远的卫星
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750 million百万 miles英里 away from the Earth地球
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197000
3000
的地表之下有着液态水的存在
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is really quite相当 astounding惊人.
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200000
3000
是相当惊人的。
03:38
So what we're saying, essentially实质上,
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203000
2000
我们基本上是说
03:40
is maybe that's a habitat栖息地 for life in the solar太阳能 system系统.
89
205000
3000
也许这是太阳系里的又一个生命的摇篮。
03:44
Well, let me just say, that was a graphic图像. I just want to show显示 this picture图片.
90
209000
3000
这是张图片,我只是想要展示这张照片。
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That's one more picture图片 of Enceladus土卫二.
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212000
2000
又是一张恩克拉多斯卫星的照片。
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This is when Cassini卡西尼 flew beneath下面 Enceladus土卫二.
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214000
3000
这是卡西尼号飞到它下面时拍的。
03:52
So it made制作 a very low pass通过,
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217000
2000
因此靠得很近,
03:54
just a few少数 hundred kilometers公里 above以上 the surface表面.
94
219000
2000
离卫星表面只有几百千米。
03:56
And so this, again, a real真实 picture图片 of the ice fountains喷泉 rising升起 up into space空间,
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221000
3000
这也是一张冰泉的真实照片,
03:59
absolutely绝对 beautiful美丽.
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224000
2000
无比美丽。
04:01
But that's not the prime主要 candidate候选人 for life in the solar太阳能 system系统.
97
226000
3000
但这不是太阳系最有可能有生命存在的星球。
04:04
That's probably大概 this place地点,
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229000
2000
最有可能的是这个地方,
04:06
which哪一个 is a moon月亮 of Jupiter木星, Europa欧罗巴.
99
231000
2000
木星的一个卫星,欧罗巴。
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And again, we had to fly to the Jovian木星 system系统
100
233000
3000
同样,我们得飞到木星系统
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to get any sense that this moon月亮, as most moons月亮,
101
236000
3000
才能了解这个卫星,同大多数卫星一样,
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was anything other than a dead ball of rock.
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239000
2000
只不过是个没有生气的岩石球。
04:16
It's actually其实 an ice moon月亮.
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241000
2000
它事实上是个冰球。
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So what you're looking at is the surface表面 of the moon月亮 Europa欧罗巴,
104
243000
3000
看看欧罗巴卫星的地表,
04:21
which哪一个 is a thick sheet of ice, probably大概 a hundred kilometers公里 thick.
105
246000
3000
是一层很厚的冰面,大概有一百千米深。
04:24
But by measuring测量 the way that
106
249000
2000
通过检测
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Europa欧罗巴 interacts交互
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251000
2000
欧罗巴卫星是怎样
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with the magnetic磁性 field领域 of Jupiter木星,
108
253000
2000
同木星的磁场相互作用的,
04:30
and looking at how those cracks裂缝 in the ice
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255000
2000
和研究你在这种图片上可以看见的
04:32
that you can see there on that graphic图像 move移动 around,
110
257000
3000
冰面上的裂缝
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we've我们已经 inferred推断 very strongly非常
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260000
2000
我们很肯定的推测
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that there's an ocean海洋 of liquid液体 surrounding周围
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262000
2000
欧罗巴的整个地表下,
04:39
the entire整个 surface表面 of Europa欧罗巴.
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264000
3000
有着像海洋一样的液体环绕着。
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So below下面 the ice, there's an ocean海洋 of liquid液体 around the whole整个 moon月亮.
114
267000
3000
冰面之下,有着大量的液体。
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It could be hundreds数以百计 of kilometers公里 deep, we think.
115
270000
3000
我们认为,可能有几百千米深。
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We think it's saltwater盐水, and that would mean that
116
273000
2000
我们认为是咸水,就意味着
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there's more water on that moon月亮 of Jupiter木星
117
275000
3000
木星这颗卫星上的水,
04:53
than there is in all the oceans海洋 of the Earth地球 combined结合.
118
278000
3000
比地球上所有海洋里的水还要多。
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So that place地点, a little moon月亮 around Jupiter木星,
119
281000
3000
因此,木星周围的一个小卫星
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is probably大概 the prime主要 candidate候选人
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284000
3000
可能是我们所知的
05:02
for finding发现 life on a moon月亮
121
287000
2000
地球之外的
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or a body身体 outside the Earth地球, that we know of.
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289000
3000
最有可能找到生命存在的星球。
05:07
Tremendous巨大 and beautiful美丽 discovery发现.
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292000
3000
了不起的发现。
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Our exploration勘探 of the solar太阳能 system系统
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295000
2000
对太阳系的探索
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has taught us that the solar太阳能 system系统 is beautiful美丽.
125
297000
2000
让我们发现了太阳系的美丽。
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It may可能 also have pointed the way to answering回答
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299000
3000
也为回答人们会问的最深远的问题之一
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one of the most profound深刻 questions问题 that you can possibly或者 ask,
127
302000
3000
指明了道路。
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which哪一个 is: "Are we alone单独 in the universe宇宙?"
128
305000
3000
这个问题就是,“宇宙里,我们是孤独的吗?”
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Is there any other use to exploration勘探 and science科学,
129
308000
2000
除了让人们称奇之外,探索和科学
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other than just a sense of wonder奇迹?
130
310000
2000
还有其他的作用吗?
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Well, there is.
131
312000
2000
有的。
05:29
This is a very famous著名 picture图片
132
314000
2000
这是一张非常著名的照片,
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taken采取, actually其实, on my first Christmas圣诞 Eve前夕,
133
316000
2000
在我的第一个圣诞夜是拍摄的,
05:33
December十二月 24th, 1968,
134
318000
3000
1968年的12月24日。
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when I was about eight months个月 old.
135
321000
2000
那时我大约只有八个月大。
05:38
It was taken采取 by Apollo阿波罗 8
136
323000
2000
是由阿波罗八号
05:40
as it went around the back of the moon月亮.
137
325000
2000
绕到月亮背面时拍摄的。
05:42
Earthrise地出 from Apollo阿波罗 8.
138
327000
2000
阿波罗八号上看到的地球升起来。
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A famous著名 picture图片; many许多 people have said that it's the picture图片
139
329000
2000
很著名的照片,很多人说过,
05:46
that saved保存 1968,
140
331000
2000
正是这张照片拯救了1968年,
05:48
which哪一个 was a turbulent汹涌 year --
141
333000
2000
那时动荡不安的一年——
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the student学生 riots暴动 in Paris巴黎,
142
335000
2000
巴黎的学生暴乱,
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the height高度 of the Vietnam越南 War战争.
143
337000
2000
越南战争的巅峰。
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The reason原因 many许多 people think that about this picture图片,
144
339000
3000
很多人这样评价这张照片,
05:57
and Al Gore血块 has said it many许多 times, actually其实, on the stage阶段 at TEDTED,
145
342000
3000
戈尔在TED的讲台上多次说起
06:00
is that this picture图片, arguably按理说, was
146
345000
2000
是因为这张照片,可以说是
06:02
the beginning开始 of the environmental环境的 movement运动.
147
347000
2000
环保运动的开端。
06:04
Because, for the first time,
148
349000
2000
因为,那是我们
06:06
we saw our world世界,
149
351000
2000
第一次看见地球,
06:08
not as a solid固体, immovable不能移动的,
150
353000
3000
不是一个牢固的,固定的
06:11
kind of indestructible坚不可摧 place地点,
151
356000
2000
不可摧毁的地方,
06:13
but as a very small, fragile-looking脆弱的前瞻性 world世界
152
358000
3000
而是一个很小,看上去很脆弱的星球,
06:16
just hanging against反对 the blackness of space空间.
153
361000
3000
悬挂在一片漆黑的宇宙空间之中。
06:19
What's also not often经常 said
154
364000
2000
关于太空探索和阿波罗计划,
06:21
about the space空间 exploration勘探, about the Apollo阿波罗 program程序,
155
366000
3000
很少提起的是
06:24
is the economic经济 contribution贡献 it made制作.
156
369000
2000
它给经济作出的贡献。
06:26
I mean while you can make arguments参数 that it was wonderful精彩
157
371000
3000
我是说,你可以论述它是多么美好
06:29
and a tremendous巨大 achievement成就
158
374000
2000
多么了不起的成就,
06:31
and delivered交付 pictures图片 like this,
159
376000
2000
拍了这样的照片,
06:33
it cost成本 a lot, didn't it?
160
378000
2000
但它耗资巨大,不是吗?
06:35
Well, actually其实, many许多 studies学习 have been doneDONE
161
380000
2000
事实上,有人做过了许多
06:37
about the economic经济 effectiveness效用,
162
382000
2000
经济效益的研究,
06:39
the economic经济 impact碰撞 of Apollo阿波罗.
163
384000
2000
阿波罗计划的经济影响。
06:41
The biggest最大 one was in 1975 by Chase Econometrics经济学.
164
386000
3000
最大的一次是在1975年由大通计量经济学进行的。
06:44
And it showed显示 that for every一切 $1 spent花费 on Apollo阿波罗,
165
389000
3000
结果显示,花在阿波罗计划上的每一美元,
06:47
14 came来了 back into the U.S. economy经济.
166
392000
3000
给美国经济带回了14美元。
06:50
So the Apollo阿波罗 program程序 paid支付 for itself本身
167
395000
2000
因此阿波罗计划
06:52
in inspiration灵感,
168
397000
2000
在激励方面,
06:54
in engineering工程, achievement成就
169
399000
2000
在工程学成就方面
06:56
and, I think, in inspiring鼓舞人心 young年轻 scientists科学家们 and engineers工程师
170
401000
3000
在鼓舞年轻的科学家和工程师方面,
06:59
14 times over.
171
404000
2000
收益比投资高出14倍。
07:01
So exploration勘探 can pay工资 for itself本身.
172
406000
2000
所以说,探索项目可以养活自己。
07:03
What about scientific科学 discovery发现?
173
408000
3000
科学性探索如何呢?
07:06
What about driving主动 innovation革新?
174
411000
2000
鼓励创新呢?
07:08
Well, this looks容貌 like a picture图片 of virtually实质上 nothing.
175
413000
3000
这张照片看上去什么也没有。
07:11
What it is, is a picture图片 of the spectrum光谱
176
416000
2000
它是一张氢气的
07:13
of hydrogen.
177
418000
2000
光谱图。
07:16
See, back in the 1880s, 1890s,
178
421000
3000
在19世纪80年代,90年代时,
07:19
many许多 scientists科学家们, many许多 observers观察家,
179
424000
3000
许多科学家和观察员
07:22
looked看着 at the light given特定 off from atoms原子.
180
427000
2000
检查原子释放出来的光,
07:24
And they saw strange奇怪 pictures图片 like this.
181
429000
2000
他们就看见了像这张一样的奇怪图片。
07:26
What you're seeing眼看 when you put it through通过 a prism棱镜
182
431000
2000
把它透过棱镜时你看见的是,
07:28
is that you heat hydrogen up and it doesn't just glow辉光
183
433000
3000
你加热氢气,它并不会发出
07:31
like a white白色 light,
184
436000
2000
白色的光,
07:33
it just emits发射 light at particular特定 colors颜色,
185
438000
2000
它只发出特别的颜色的光,
07:35
a red one, a light blue蓝色 one, some dark黑暗 blue蓝色 ones那些.
186
440000
3000
一道红的,一道浅蓝的,一些深蓝色的。
07:38
Now that led to an understanding理解 of atomic原子 structure结构体
187
443000
3000
这就使得人们了解原子的结构
07:41
because the way that's explained解释
188
446000
2000
因为按照这样解释
07:43
is atoms原子 are a single nucleus
189
448000
2000
原子是周围带有电子的
07:45
with electrons电子 going around them.
190
450000
2000
单一核心。
07:47
And the electrons电子 can only be in particular特定 places地方.
191
452000
3000
电子只在特定的位置。
07:50
And when they jump up to the next下一个 place地点 they can be,
192
455000
2000
他们跳到别的地方,
07:52
and fall秋季 back down again,
193
457000
2000
就会回到原地,
07:54
they emit发射 light at particular特定 colors颜色.
194
459000
2000
他们发出特定颜色的光。
07:56
And so the fact事实 that atoms原子, when you heat them up,
195
461000
2000
当你加热原子时,
07:58
only emit发射 light at very specific具体 colors颜色,
196
463000
3000
只会发出特定颜色的光,
08:01
was one of the key drivers司机
197
466000
2000
原子的这一特性,成为
08:03
that led to the development发展 of the quantum量子 theory理论,
198
468000
2000
导向量子理论,原子结构理论发展的
08:05
the theory理论 of the structure结构体 of atoms原子.
199
470000
3000
一个关键因素。
08:08
I just wanted to show显示 this picture图片 because this is remarkable卓越.
200
473000
3000
我想要展示这张了不起的图片。
08:11
This is actually其实 a picture图片 of the spectrum光谱 of the Sun太阳.
201
476000
2000
这是太阳的光谱图。
08:13
And now, this is a picture图片 of atoms原子 in the Sun'sSun公司 atmosphere大气层
202
478000
3000
这张照片显示的是,太阳大气层的原子
08:16
absorbing吸收 light.
203
481000
2000
吸收光。
08:18
And again, they only absorb吸收 light at particular特定 colors颜色
204
483000
2000
他们只吸收特定颜色的光
08:20
when electrons电子 jump up and fall秋季 down,
205
485000
2000
而电子跳起来又落回去,
08:22
jump up and fall秋季 down.
206
487000
2000
跳起来又落回去。
08:24
But look at the number of black黑色 lines线 in that spectrum光谱.
207
489000
3000
但看看光谱图里黑线的数量。
08:27
And the element元件 helium
208
492000
2000
氦元素
08:29
was discovered发现 just by staring凝视 at the light from the Sun太阳
209
494000
3000
是在研究太阳光时发现的。
08:32
because some of those black黑色 lines线 were found发现
210
497000
2000
因为一些那样的黑线,
08:34
that corresponded对应 to no known已知 element元件.
211
499000
2000
与未知元素相对应。
08:36
And that's why helium's氦的 called helium.
212
501000
2000
这就是为什么氦元素叫做氦元素。
08:38
It's called "helios赫利俄斯" -- helios赫利俄斯 from the Sun太阳.
213
503000
3000
它被叫做“赫利俄斯”——来自太阳的赫利俄斯。
08:41
Now, that sounds声音 esoteric深奥,
214
506000
2000
这听起来很深奥,
08:43
and indeed确实 it was an esoteric深奥 pursuit追求,
215
508000
3000
它也确实是很深奥的学问,
08:46
but the quantum量子 theory理论 quickly很快 led
216
511000
2000
但是量子理论很快引导人们
08:48
to an understanding理解 of the behaviors行为 of electrons电子 in materials物料
217
513000
3000
理解物质里电子的行为,
08:51
like silicon, for example.
218
516000
2000
比如说硅原子。
08:53
The way that silicon behaves的行为,
219
518000
2000
硅原子的行为,
08:55
the fact事实 that you can build建立 transistors晶体管,
220
520000
2000
以及你能用它制作晶体管,
08:57
is a purely纯粹 quantum量子 phenomenon现象.
221
522000
2000
是纯粹的量子现象。
08:59
So without that curiosity-driven好奇心驱动
222
524000
2000
所以如果没有
09:01
understanding理解 of the structure结构体 of atoms原子,
223
526000
2000
好奇心引导的对原子结构的了解——
09:03
which哪一个 led to this rather esoteric深奥 theory理论, quantum量子 mechanics机械学,
224
528000
3000
这使得人们有了更加深奥的理论,量子力学,
09:06
then we wouldn't不会 have transistors晶体管, we wouldn't不会 have silicon chips芯片,
225
531000
3000
我们就没有晶体管,没有硅芯片,
09:09
we wouldn't不会 have pretty漂亮 much the basis基础
226
534000
3000
没有我们现代经济赖以生存
09:12
of our modern现代 economy经济.
227
537000
2000
的根基。
09:14
There's one more, I think, wonderful精彩 twist to that tale故事.
228
539000
3000
这个故事有了个奇妙的转折。
09:17
In "Wonders奇迹 of the Solar太阳能 System系统,"
229
542000
2000
在“太阳系的奇观”中,
09:19
we kept不停 emphasizing强调 the laws法律 of physics物理 are universal普遍.
230
544000
3000
我们一直强调物理学的定理是普遍存在的。
09:22
It's one of the most incredible难以置信 things about the physics物理
231
547000
3000
物理学和你在地球上得到的对于自然界的认知
09:25
and the understanding理解 of nature性质 that you get on Earth地球,
232
550000
3000
有很神奇的特性,
09:28
is you can transport运输 it, not only to the planets行星,
233
553000
3000
就是你可以把它应用到行星上,
09:31
but to the most distant遥远 stars明星 and galaxies星系.
234
556000
2000
甚至是最遥远的恒星和星系上。
09:33
And one of the astonishing惊人 predictions预测
235
558000
2000
对量子力学
09:35
of quantum量子 mechanics机械学,
236
560000
2000
最令人震惊的预测是
09:37
just by looking at the structure结构体 of atoms原子 --
237
562000
2000
只要看看原子的结构——
09:39
the same相同 theory理论 that describes介绍 transistors晶体管 --
238
564000
2000
描述过晶体管的同样理论——
09:41
is that there can be no stars明星 in the universe宇宙
239
566000
3000
宇宙中,
09:44
that have reached到达 the end结束 of their life
240
569000
2000
没有一颗已死亡的恒星
09:46
that are bigger than, quite相当 specifically特别, 1.4 times the mass of the Sun太阳.
241
571000
3000
的质量比太阳大,准确来说,大1.4倍。
09:49
That's a limit限制 imposed征收 on the mass of stars明星.
242
574000
3000
这是恒星质量的最大限度。
09:52
You can work it out on a piece of paper in a laboratory实验室,
243
577000
3000
你可以在实验室里拿张纸算出来,
09:55
get a telescope望远镜, swing摇摆 it to the sky天空,
244
580000
2000
或者用个望远镜,对着天空
09:57
and you find that there are no dead stars明星
245
582000
3000
你就会发现,没有质量超过太阳1.4倍
10:00
bigger than 1.4 times the mass of the Sun太阳.
246
585000
2000
的死亡恒星。
10:02
That's quite相当 an incredible难以置信 prediction预测.
247
587000
3000
这是个了不起的预测。
10:05
What happens发生 when you have a star that's right on the edge边缘 of that mass?
248
590000
3000
如果有颗恒星达到了最大质量限度的边缘呢?
10:08
Well, this is a picture图片 of it.
249
593000
2000
这是它的照片。
10:10
This is the picture图片 of a galaxy星系, a common共同 "our garden花园" galaxy星系
250
595000
3000
这是一个星系的照片,一个普通的星系。
10:13
with, what, 100 billion十亿
251
598000
2000
其中有1千亿
10:15
stars明星 like our Sun太阳 in it.
252
600000
2000
像太阳一样的恒星。
10:17
It's just one of billions数十亿 of galaxies星系 in the universe宇宙.
253
602000
3000
它只是宇宙中数十亿星系中的一个。
10:20
There are a billion十亿 stars明星 in the galactic core核心,
254
605000
2000
星系的核心里有十亿颗恒星,
10:22
which哪一个 is why it's shining闪亮的 out so brightly明亮地.
255
607000
3000
因此它光芒耀眼。
10:25
This is about 50 million百万 light years年份 away,
256
610000
2000
这是我们的一个隔壁星系,
10:27
so one of our neighboring邻接 galaxies星系.
257
612000
2000
离我们大概5千万光年远。
10:29
But that bright star there
258
614000
2000
但那颗明亮的星星
10:31
is actually其实 one of the stars明星 in the galaxy星系.
259
616000
3000
其实是星系中的一员。
10:34
So that star is also
260
619000
2000
这颗星星
10:36
50 million百万 light years年份 away.
261
621000
2000
也离我们5千万光年远。
10:38
It's part部分 of that galaxy星系, and it's shining闪亮的 as brightly明亮地
262
623000
3000
它是星系的一部分,而它的光芒
10:41
as the center中央 of the galaxy星系
263
626000
2000
同有着十亿颗太阳的星系中心
10:43
with a billion十亿 suns太阳 in it.
264
628000
2000
一样明亮耀眼。
10:45
That's a Type类型 IaIA supernova超新星 explosion爆炸.
265
630000
3000
这就是Ia型超新星爆炸。
10:48
Now that's an incredible难以置信 phenomena现象,
266
633000
2000
这是难以置信的现象,
10:50
because it's a star that sits坐镇 there.
267
635000
2000
因为这颗星星在那里。
10:52
It's called a carbon-oxygen碳 - 氧 dwarf矮人.
268
637000
2000
它被成为白矮星。
10:54
It sits坐镇 there about, say, 1.3 times the mass of the Sun太阳.
269
639000
3000
它的质量是太阳的1.3倍。
10:57
And it has a binary二进制 companion伴侣 that goes around it,
270
642000
3000
它有颗联星,围绕它运转,
11:00
so a big star, a big ball of gas加油站.
271
645000
3000
一颗大恒星,一颗大的气体球。
11:03
And what it does is it sucks gas加油站
272
648000
2000
于是,它从那颗联星上
11:05
off its companion伴侣 star,
273
650000
2000
吸收气体,
11:07
until直到 it gets得到 to this limit限制 called the Chandrasekhar钱德拉塞卡 limit限制,
274
652000
3000
直到它达到钱德拉塞卡极限,
11:10
and then it explodes爆炸.
275
655000
2000
接着它就会爆炸。
11:12
And it explodes爆炸, and it shines as brightly明亮地
276
657000
2000
爆炸时,它会发出同十亿个太阳一样强烈的光
11:14
as a billion十亿 suns太阳 for about two weeks,
277
659000
2000
光会维持两个星期,
11:16
and releases发布, not only energy能源,
278
661000
3000
同时它不仅会释放出能量,
11:19
but a huge巨大 amount of chemical化学 elements分子 into the universe宇宙.
279
664000
3000
而且会释放大量的化学元素到宇宙空间。
11:22
In fact事实, that one is a carbon-oxygen碳 - 氧 dwarf矮人.
280
667000
3000
事实上,这颗就是白矮星。
11:25
Now, there was no carbon and oxygen
281
670000
2000
大爆炸时,
11:27
in the universe宇宙 at the Big Bang.
282
672000
2000
宇宙里没有碳元素和氧元素。
11:29
And there was no carbon and oxygen in the universe宇宙
283
674000
2000
第一代恒星期间,宇宙里没有
11:31
throughout始终 the first generation of stars明星.
284
676000
3000
碳元素和氧元素。
11:34
It was made制作 in stars明星 like that,
285
679000
2000
它们在那样的恒星里面,
11:36
locked锁定 away and then returned to the universe宇宙
286
681000
2000
封存起来,再通过那样的爆炸,
11:38
in explosions爆炸 like that
287
683000
2000
返回到宇宙空间,
11:40
in order订购 to recondense再冷凝 into planets行星,
288
685000
2000
重新凝聚成行星,
11:42
stars明星, new solar太阳能 systems系统
289
687000
2000
恒星,新的太阳系统
11:44
and, indeed确实, people like us.
290
689000
3000
还有,像我们一样的人类。
11:47
I think that's a remarkable卓越 demonstration示范 of the power功率
291
692000
2000
我想,这是很好的展示了
11:49
and beauty美女 and universality普遍性 of the laws法律 of physics物理,
292
694000
3000
物理学定理的力量,美,和普遍性,
11:52
because we understand理解 that process处理,
293
697000
2000
因为我们理解这个过程,
11:54
because we understand理解
294
699000
2000
因为我们知道
11:56
the structure结构体 of atoms原子 here on Earth地球.
295
701000
2000
地球上原子的结构。
11:58
This is a beautiful美丽 quote引用 that I found发现 --
296
703000
2000
这是我找到的一段美丽的引文——
12:00
we're talking about serendipity意外发现 there -- from Alexander亚历山大 Fleming弗莱明:
297
705000
3000
出自于亚历山大·弗莱明,我们讲的是机缘巧合。
12:03
"When I woke醒来 up just after dawn黎明
298
708000
2000
“1928年9月28日的黎明,
12:05
on September九月 28, 1928,
299
710000
2000
我刚醒来,
12:07
I certainly当然 didn't plan计划 to revolutionize革命化 all medicine医学
300
712000
2000
我自然没有打算通过发现世界上第一个抗生素
12:09
by discovering发现 the world's世界 first antibiotic抗生素."
301
714000
3000
来改革整个医术界。”
12:12
Now, the explorers探险 of the world世界 of the atom原子
302
717000
2000
原子世界的探索者们
12:14
did not intend打算 to invent发明 the transistor晶体管.
303
719000
2000
并没有打算发明晶体管。
12:16
And they certainly当然 didn't intend打算 to
304
721000
2000
他们也没有打算
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describe描述 the mechanics机械学 of supernova超新星 explosions爆炸,
305
723000
3000
描述超新星爆炸的机制,
12:21
which哪一个 eventually终于 told us where
306
726000
2000
这一机制最终告诉我们
12:23
the building建造 blocks of life
307
728000
2000
构建生命的基石
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were synthesized综合 in the universe宇宙.
308
730000
2000
是在宇宙里合成的。
12:28
So, I think science科学 can be --
309
733000
2000
我认为科学可以——
12:30
serendipity意外发现 is important重要.
310
735000
2000
机遇偶然很重要。
12:32
It can be beautiful美丽. It can reveal揭示 quite相当 astonishing惊人 things.
311
737000
3000
科学很美丽,可以揭露一些令人吃惊的事物。
12:35
It can also, I think, finally最后
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740000
3000
我想,它也可以,
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reveal揭示 the most profound深刻
313
743000
2000
最终向我们
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ideas思路 to us
314
745000
2000
揭露
12:42
about our place地点 in the universe宇宙
315
747000
2000
关于我们在宇宙中的位置,
12:44
and really the value of our home planet行星.
316
749000
2000
还有我们的家园的真正价值这样的终极问题。
12:46
This is a spectacular壮观 picture图片 of our home planet行星.
317
751000
3000
这是一张地球的壮观照片。
12:49
Now, it doesn't look like our home planet行星.
318
754000
2000
它看起来不像是地球。
12:51
It looks容貌 like Saturn土星 because, of course课程, it is.
319
756000
3000
看上去像土星,因为
12:54
It was taken采取 by the Cassini卡西尼 space空间 probe探测.
320
759000
2000
它是由卡西尼号太空探测器拍摄的。
12:56
But it's a famous著名 picture图片, not because of
321
761000
2000
但这是张很著名的照片,不是因为
12:58
the beauty美女 and majesty威严 of Saturn's土星 rings戒指,
322
763000
3000
土星环的美丽和壮观,
13:01
but actually其实 because of a tiny, faint blobBLOB
323
766000
3000
而是因为悬挂在光环之下的
13:04
just hanging underneath one of the rings戒指.
324
769000
2000
那一个小小的微弱的圆点。
13:06
And if I blow打击 it up there, you see it.
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771000
2000
如果我把那里放大,你就会看见。
13:08
It looks容貌 like a moon月亮,
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773000
2000
它看起来像个卫星,
13:10
but in fact事实, it's a picture图片 of Earth地球.
327
775000
2000
但事实上,那是地球。
13:12
It was a picture图片 of Earth地球 captured捕获 in that frame of Saturn土星.
328
777000
3000
那是土星的框架下拍摄到的地球。
13:15
That's our planet行星 from 750 million百万 miles英里 away.
329
780000
3000
那是7亿5千万英里远之外看到的我们的地球。
13:19
I think the Earth地球 has got a strange奇怪 property属性
330
784000
2000
我认为地球有个奇怪的属性,
13:21
that the farther更远 away you get from it,
331
786000
2000
你离它越远,
13:23
the more beautiful美丽 it seems似乎.
332
788000
2000
它看上去越漂亮。
13:25
But that is not the most distant遥远 or most famous著名 picture图片 of our planet行星.
333
790000
3000
不过,这还不是最远或者最著名的地球照片。
13:28
It was taken采取 by this thing, which哪一个 is called the Voyager航海家 spacecraft宇宙飞船.
334
793000
3000
它是由这个东西拍摄的,叫做旅行家飞船。
13:31
And that's a picture图片 of me in front面前 of it for scale规模.
335
796000
3000
这是我站在它前面,作为尺寸对比。
13:34
The Voyager航海家 is a tiny machine.
336
799000
2000
旅行家号是个很小的机器。
13:36
It's currently目前 10 billion十亿 miles英里 away from Earth地球,
337
801000
3000
现在它离地球有100亿千里远,
13:39
transmitting发射 with that dish, with the power功率 of 20 watts,
338
804000
3000
用那个卫星盘以20瓦特的功率传输数据,
13:42
and we're still in contact联系 with it.
339
807000
2000
我们还在和它保持联系。
13:44
But it visited参观 Jupiter木星, Saturn土星,
340
809000
2000
它拜访了木星,土星,
13:46
Uranus天王星 and Neptune海王星.
341
811000
2000
天王星和海王星。
13:48
And after it visited参观 all four of those planets行星,
342
813000
3000
它拜访完这四个行星之后,
13:51
Carl卡尔 Sagan萨根, who's谁是 one of my great heroes英雄,
343
816000
3000
我的偶像之一,卡尔 萨根,
13:54
had the wonderful精彩 idea理念
344
819000
2000
有了个很棒的主意
13:56
of turning车削 Voyager航海家 around
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821000
2000
把旅行家号调头
13:58
and taking服用 a picture图片 of every一切 planet行星 it had visited参观.
346
823000
2000
拍下它拜访过的星球的照片。
14:00
And it took this picture图片 of Earth地球.
347
825000
2000
它拍了这张地球的照片。
14:02
Now it's very hard to see the Earth地球 there, it's called the "Pale苍白 Blue蓝色 Dot" picture图片,
348
827000
3000
这上面很难看见地球,这张照片被称为“微弱蓝点”,
14:05
but Earth地球 is suspended暂停 in that red shaft of light.
349
830000
3000
但地球悬挂在这道光线之中。
14:08
That's Earth地球 from four billion十亿 miles英里 away.
350
833000
3000
这是40亿英里远看到的地球。
14:11
And I'd like to read you what
351
836000
2000
我想读一段
14:13
Sagan萨根 wrote about it, just to finish,
352
838000
2000
萨根写的文字,作为结束,
14:15
because I cannot不能 say words as beautiful美丽 as this
353
840000
3000
因为我无法说出像他那样优美的文字,
14:18
to describe描述 what he saw
354
843000
2000
来形容在他拍摄的那张照片里
14:20
in that picture图片 that he had taken采取.
355
845000
2000
他所看见的情形。
14:22
He said, "Consider考虑 again that dot.
356
847000
2000
他说,“再看一下这个点吧。
14:24
That's here. That's home. That's us.
357
849000
3000
它在那里。那就是我们的家,我们的一切。
14:27
On it, everyone大家 you love,
358
852000
2000
在它上面,有你爱的每个人、
14:29
everyone大家 you know, everyone大家 you've ever heard听说 of,
359
854000
3000
你认识的每个人、你听说过的每个人。
14:32
every一切 human人的 being存在 who ever was
360
857000
2000
历史上的每一个人,
14:34
lived生活 out their lives生活.
361
859000
2000
都在它上面度过了自己的一生。
14:36
The aggregates聚集 of joy喜悦 and suffering痛苦
362
861000
2000
所有我们的欢乐和痛苦,
14:38
thousands数千 of confident信心 religions宗教,
363
863000
2000
所有言之凿凿的宗教、
14:40
ideologies意识形态 and economic经济 doctrines学说,
364
865000
3000
意识形态和经济原理,
14:43
every一切 hunter猎人 and forager觅食, every一切 hero英雄 and coward懦夫,
365
868000
3000
所有猎人和强盗,所有英雄和懦夫,
14:46
every一切 creator创造者 and destroyer驱逐舰 of civilization文明,
366
871000
3000
所有文明的创造者和毁灭者,
14:49
every一切 king国王 and peasant, every一切 young年轻 couple一对 in love,
367
874000
3000
所有的皇帝和农夫,所有热恋中的青年情侣,
14:52
every一切 mother母亲 and father父亲, hopeful有希望 child儿童,
368
877000
2000
所有的父母、满怀希望的孩子、
14:54
inventor发明者 and explorer探险者,
369
879000
2000
发明者和探索者,
14:56
every一切 teacher老师 of morals, every一切 corrupt腐败 politician政治家,
370
881000
3000
所有精神导师,所有腐败的政治家,
14:59
every一切 superstar超级明星, every一切 supreme最高 leader领导,
371
884000
3000
所有“超级明星”,所有“最高领导人”,
15:02
every一切 saint and sinner罪人 in the history历史 of our species种类,
372
887000
3000
所有圣徒和罪人,从人类这个种族存在的第一天起
15:05
lived生活 there, on a mote微尘 of dust灰尘,
373
890000
2000
都生活在这颗遥远的尘埃上,
15:07
suspended暂停 in a sunbeam阳光.
374
892000
2000
悬浮在太阳光中。
15:09
It's been said that astronomy's天文学的 a humbling震撼人心
375
894000
2000
有人说,天文学会让人谦卑,
15:11
and character-building字符建设 experience经验.
376
896000
2000
塑造人的性格。
15:13
There is perhaps也许 no better demonstration示范
377
898000
2000
没有什么东西,
15:15
of the folly蠢事 of human人的 conceits自负
378
900000
2000
比这张从远处拍摄的地球的图片
15:17
than this distant遥远 image图片 of our tiny world世界.
379
902000
2000
更能够说明人类自负的愚昧徒劳。
15:19
To me, it underscores下划线 our responsibility责任
380
904000
2000
对我而言,它强调了
15:21
to deal合同 more kindly和蔼 with one another另一个
381
906000
3000
我们有责任更好地相互交往,
15:24
and to preserve保留 and cherish珍视 the pale苍白 blue蓝色 dot,
382
909000
3000
并且要保护和珍惜这个微弱蓝点,
15:27
the only home we've我们已经 ever known已知."
383
912000
2000
这是我们迄今所知的唯一家园。”
15:29
Beautiful美丽 words about
384
914000
2000
多么优美的文字,
15:31
the power功率 of science科学 and exploration勘探.
385
916000
2000
描述了科学与探索的力量。
15:33
The argument论据 has always been made制作, and it will always be made制作,
386
918000
2000
一直有人,而且会永远有人认为,
15:35
that we know enough足够 about the universe宇宙.
387
920000
2000
关于宇宙,我们知道得够多了。
15:37
You could have made制作 it in the 1920s; you wouldn't不会 have had penicillin青霉素.
388
922000
3000
如果在20世纪20年代做出这样的结论,人们就不会发现青霉素。
15:40
You could have made制作 it in the 1890s; you wouldn't不会 have the transistor晶体管.
389
925000
3000
如果是在19世纪90年代,人们就不会发明晶体管。
15:43
And it's made制作 today今天 in these difficult economic经济 times.
390
928000
3000
在现在经济困难的时期有人这样说了,
15:46
Surely一定, we know enough足够.
391
931000
2000
是的,我们知道的足够多了。
15:48
We don't need to discover发现 anything else其他 about our universe宇宙.
392
933000
2000
我们不需要继续探索宇宙了。
15:50
Let me leave离开 the last words to someone有人
393
935000
2000
让我用一个人的话做最后的总结,
15:52
who's谁是 rapidly急速 becoming变得 a hero英雄 of mine,
394
937000
2000
汉弗里·戴维,他很快成为了我的英雄,
15:54
Humphrey汉弗莱 Davy戴维, who did his science科学 at the turn of the 19th century世纪.
395
939000
3000
他在19世纪初做了科学研究。
15:57
He was clearly明确地 under assault突击 all the time.
396
942000
3000
他那时一直被人瞧不起。
16:00
"We know enough足够 at the turn of the 19th century世纪.
397
945000
3000
我们都知道19世纪初时的事。
16:03
Just exploit利用 it; just build建立 things."
398
948000
2000
拼命开发,拼命建筑。
16:05
He said this, he said, "Nothing is more fatal致命
399
950000
2000
他说,“对人类思想进步
16:07
to the progress进展 of the human人的 mind心神
400
952000
2000
造成致命危害的是
16:09
than to presume假设 that our views意见 of science科学
401
954000
2000
认为我们现在对科学的认知
16:11
are ultimate最终,
402
956000
2000
达到极致了,
16:13
that our triumphs胜利 are complete完成,
403
958000
2000
我们彻底成功了,
16:15
that there are no mysteries奥秘 in nature性质,
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960000
2000
自然界再也没有神秘之处了,
16:17
and that there are no new worlds世界 to conquer征服."
405
962000
2000
再也没有新的世界让我们去征服了。“
16:19
Thank you.
406
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2000
谢谢。
16:21
(Applause掌声)
407
966000
2000
(掌声)
Translated by Amy Zerotus
Reviewed by Zhu Jie

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ABOUT THE SPEAKER
Brian Cox - Physicist
Physicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester.

Why you should listen

Based at the University of Manchester, Brian Cox works at CERN in Geneva on the ATLAS experiment, studying the forward proton detectors for the Large Hadron Collider there. He's a professor at the University of Manchester, working in the High Energy Physics group, and is a research fellow of the Royal Society.

He's also become a vital voice in the UK media for explaining physics to the public. With his rockstar hair and accessible charm, he's the go-to physicist for explaining heady concepts on British TV and radio. (If you're in the UK, watch him on The Big Bang Machine.) He was the science advisor for the 2007 film Sunshine. He answers science questions every Friday on BBC6 radio's Breakfast Show.

More profile about the speaker
Brian Cox | Speaker | TED.com

Data provided by TED.

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