TED2014
Andrew Connolly: What's the next window into our universe?
أندرو كونولي: ما هي النافذة القادمة للكون ؟
Filmed:
Readability: 5
1,261,423 views
البيانات الكبيرة في كل مكان - حتى السماء. في حديث مليء بالمعلومات، يظهر الفلكي أندرو كونولي كيف يجري جمع كميات كبيرة من البيانات حول عالمنا، وتسجيل ذلك بطريقة متغيرة باستمرار. فقط كيف التقط العلماء الكثير من الصور على نطاق واسع؟ بدأت مع تلسكوب عملاق ...
Andrew Connolly - Astronomer
Andrew Connolly is helping to build the Large Synoptic Survey Telescope -- as well as tools to handle the massive datasets it will send our way. Full bio
Andrew Connolly is helping to build the Large Synoptic Survey Telescope -- as well as tools to handle the massive datasets it will send our way. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
في سنة 1781، ملحن إنجليزي
00:13
So in 1781, an English composer,
0
1119
3471
وتكنولوجي وعالم فلكي يدعى ويليام هيرشيل
00:16
technologist and astronomer called William Herschel
1
4590
3139
لاحظ جسم في السماء لا يتحرك
00:19
noticed an object on the sky that
2
7729
1743
00:21
didn't quite move the way the rest of the stars did.
3
9472
2868
بالطريقة التي تتحرك بها باقي النجوم
00:24
And Herschel's recognition
that something was different,
that something was different,
4
12340
3094
وأقر هيرشل بوجود شيء مختلف
وأن شيئا ما غير صحيح
00:27
that something wasn't quite right,
5
15434
1867
00:29
was the discovery of a planet,
6
17301
1822
وهو اكتشافه كوكب
الكوكب هو أورانوس
00:31
the planet Uranus,
7
19123
2077
الأسم الذي تسلى عليه
00:33
a name that has entertained
8
21200
1355
00:34
countless generations of children,
9
22555
3160
أجيال عديدة من الأطفال
ولكن هذا الكوكب خلال ليلة
00:37
but a planet that overnight
10
25715
2335
ضاعف حجم المعرفة لدينا عن النظام الشمسي
00:40
doubled the size of our known solar system.
11
28050
2616
خلال الشهر الماضي، وكالة ناسا أعلنت اكتشاف
00:42
Just last month, NASA announced the discovery
12
30666
1855
517 كوكب جديد
00:44
of 517 new planets
13
32521
2329
في مدار حول النجوم
00:46
in orbit around nearby stars,
14
34850
2126
وتقريبا تضاعف عدد الكواكب خلال ليلة
00:48
almost doubling overnight the number of planets
15
36976
2251
00:51
we know about within our galaxy.
16
39227
2598
التي نعرف عنها في مجرتنا
00:53
So astronomy is constantly being transformed by this
17
41825
2632
لهذا علم الفلك يحول لنا بإستمرار
القدرة لتحصيل البيانات
00:56
capacity to collect data,
18
44457
2138
وهذه البيانات تقريبا تتضاعف كل سنة
00:58
and with data almost doubling every year,
19
46595
2545
خلال العقدين القادمة ربما
01:01
within the next two decades, me may even
20
49140
1808
01:02
reach the point for the first time in history
21
50948
2318
قد نصل إلى نقطة لأول مرة في التاريخ
01:05
where we've discovered the majority of the galaxies
22
53266
2854
بأن نكتشف معظم المجرات
في الكون
01:08
within the universe.
23
56120
1724
ولكن بدخولنا في هذا العصر من البيانات
01:09
But as we enter this era of big data,
24
57844
2284
ما بدأنا نجده هو وجود فرق
01:12
what we're beginning to find is there's a difference
25
60128
1980
بين البيانات بأنها أفضل
01:14
between more data being just better
26
62108
3161
وبيانات أكثر مختلفة
01:17
and more data being different,
27
65269
1980
قادرة على تغيير الأسئلة التي نطرحها
01:19
capable of changing the questions we want to ask,
28
67249
2891
والإختلاف ليس عن حجم البيانات التي نجمعها
01:22
and this difference is not about
how much data we collect,
how much data we collect,
29
70140
3320
بأن تفتح لنا هذه البيانات نوافذ جديدة
01:25
it's whether those data open new windows
30
73460
1689
01:27
into our universe,
31
75149
1378
إلى عالمنا
01:28
whether they change the way we view the sky.
32
76527
2885
أو تغير طريقتنا في مشاهدتنا للسماء
01:31
So what is the next window into our universe?
33
79412
3439
إذا ما هي النافذة القادمة لعالمنا
وما هو الفصل القادم لعلم الفلك
01:34
What is the next chapter for astronomy?
34
82851
2791
01:37
Well, I'm going to show you some
of the tools and the technologies
of the tools and the technologies
35
85642
2655
حسنا، سوف أريكم بعض الأدوات والتكنولوجيا
01:40
that we're going to develop over the next decade,
36
88297
2564
التي سوف نطورها في العقد القادم
01:42
and how these technologies,
37
90861
1473
وكيف أن هذه التكنولوجيا
01:44
together with the smart use of data,
38
92334
1868
مع الإستخدام الذكي للبيانات
01:46
may once again transform astronomy
39
94202
2970
قد توجد تحول في علم الفلك
بفتح نافذة في عالمنا
01:49
by opening up a window into our universe,
40
97172
2047
نافذة الزمن
01:51
the window of time.
41
99219
1781
لماذا الزمن؟ حسنا، الزمن هو النشأة
01:53
Why time? Well, time is about origins,
42
101000
2584
01:55
and it's about evolution.
43
103584
1890
وهو التطور
نشأة نظامنا الشمسي
01:57
The origins of our solar system,
44
105474
1496
01:58
how our solar system came into being,
45
106970
2204
وكيف بدأ النظام الشمسي
02:01
is it unusual or special in any way?
46
109174
3409
هل هو غير إعتيادي أو خاص بأية حال؟
عن تطور عالمنا
02:04
About the evolution of our universe.
47
112583
1991
لماذا عالمنا مستمر في التوسع
02:06
Why our universe is continuing to expand,
48
114574
3006
وما هذه الطاقة الداكنة الغامضة
02:09
and what is this mysterious dark energy
49
117580
1933
التي تؤدي إلى التوسع؟
02:11
that drives that expansion?
50
119513
2615
لكن أولا أريد أن أريكم كيف التكنولوجيا
02:14
But first, I want to show you how technology
51
122128
2764
سوف تغير الطريقة التي نشاهد بها السماء
02:16
is going to change the way we view the sky.
52
124892
2771
لذا تخيل أنك تجلس
02:19
So imagine if you were sitting
53
127663
1507
في الجبال بشمال تشيلي
02:21
in the mountains of northern Chile
54
129170
2092
تنظر إلى الغرب
02:23
looking out to the west
55
131262
1407
بإتجاه المحيط الباسيفيكي
02:24
towards the Pacific Ocean
56
132669
2048
قبل شروق الشمس بساعات قليلة
02:26
a few hours before sunrise.
57
134717
2564
هذا هو منظر ليل السماء الذي تشاهده
02:29
This is the view of the night sky that you would see,
58
137281
3237
وهو منظر جميل
02:32
and it's a beautiful view,
59
140518
1671
بشكله اللبني الذي يظهر فقط في الأفق
02:34
with the Milky Way just peeking out over the horizon.
60
142189
2913
ولكنه أيضا منظر ساكن
02:37
but it's also a static view,
61
145102
2160
02:39
and in many ways, this is the
way we think of our universe:
way we think of our universe:
62
147262
2758
وبطرق متعددة، هذه الطريقة التي نفكر بها
02:42
eternal and unchanging.
63
150020
2394
عن عالمنا الأبدي والغير متغير
02:44
But the universe is anything but static.
64
152414
1991
لكن الكون هو أي شيء سوى أنه ساكن
02:46
It constantly changes on timescales of seconds
65
154405
2531
بإستمرار يتغير وبجدول زمني في الثانية
02:48
to billions of years.
66
156936
1845
إلى بلايين السنين
02:50
Galaxies merge, they collide
67
158781
1744
تنبثق المجرات وتصطدم
02:52
at hundreds of thousands of miles per hour.
68
160525
2655
بمئات الألاف من الأميال في الساعة
02:55
Stars are born, they die,
69
163180
2070
والنجوم تولد وتموت
02:57
they explode in these extravagant displays.
70
165250
3150
وتنفجر بشكل شديد
03:00
In fact, if we could go back
71
168400
1270
في الواقع، إذا أستطعنا العودة إلى
03:01
to our tranquil skies above Chile,
72
169670
2599
السماء الساكنة فوق تشيلي
03:04
and we allow time to move forward
73
172269
2465
ونعطي وقت بالتحرك للأمام
لنرى كيف يمكن تغير السماء للسنة القادمة،
03:06
to see how the sky might change over the next year,
74
174734
4393
النبضات التي تراها هي
03:11
the pulsations that you see
75
179127
2290
النجوم المتفجرة، البقايا النهائية لموت نجم
03:13
are supernovae, the final remnants of a dying star
76
181417
4409
03:17
exploding, brightening and then fading from view,
77
185826
3747
انفجر، وتوهج ثم تلاشى تدريجيا من المشهد
كل واحدة من النجوم المتفجرة
03:21
each one of these supernovae
78
189573
1890
03:23
five billion times the brightness of our sun,
79
191463
3003
تتوهج خمسة مليون مرة أكثر من الشمس
لذا نستطيع أن نراها بمسافات بعيدة
03:26
so we can see them to great distances
80
194466
2340
03:28
but only for a short amount of time.
81
196806
2496
ولكن فقط لوقت قصير
10نجوم متفجرة تنفجر في الثانية في مكان ما
03:31
Ten supernova per second explode somewhere
82
199302
2577
في عالمنا
03:33
in our universe.
83
201879
1417
وإن أستطعنا سماعها
03:35
If we could hear it,
84
203296
1420
03:36
it would be popping like a bag of popcorn.
85
204716
3699
سنسمعها مثل فرقعة الفشار
الآن، إذا تباعدنا من النجوم المتفجرة
03:40
Now, if we fade out the supernovae,
86
208415
3127
ليس فقط التوهجات سوف تتغير
03:43
it's not just brightness that changes.
87
211542
3229
سمائنا في حركة مستمرة
03:46
Our sky is in constant motion.
88
214771
2339
هذا الحشد من الأجسام التي تراها تتدفق
03:49
This swarm of objects you
see streaming across the sky
see streaming across the sky
89
217110
3170
عبر السماء هي كويكبات تدور حول الشمس
03:52
are asteroids as they orbit our sun,
90
220280
2658
وترى التغيرات والحركة
03:54
and it's these changes and the motion
91
222938
1972
03:56
and it's the dynamics of the system
92
224910
2324
وديناميكية النظام
03:59
that allow us to build our models for our universe,
93
227234
2373
التي تسمح لنا بعمل نماذج لعالمنا
04:01
to predict its future and to explain its past.
94
229607
4073
لنتنبأ بمستقبلها ونشرح ماضيها
ولكن التليسكوب المستخدم في العقد الماضي
04:05
But the telescopes we've used over the last decade
95
233680
3094
لم يصمم لإلتقاط البيانات بهذا الحجم
04:08
are not designed to capture the data at this scale.
96
236774
4015
التيليسكوب الفضائي هابل
04:12
The Hubble Space Telescope:
97
240789
1620
04:14
for the last 25 years it's been producing
98
242409
2261
انتج في الخمسة وعشرين سنة الماضية
04:16
some of the most detailed views
99
244670
1961
بعضا من معظم المشاهد التفصيلية
04:18
of our distant universe,
100
246631
1991
لعالمنا المتباعد
04:20
but if you tried to use the Hubble to create an image
101
248622
2070
لكن إذا حاولت استخدام هابل لإستحداث صورة
04:22
of the sky, it would take 13 million individual images,
102
250692
4578
للسماء، سوف تحتاج إلى 13 مليون صورة
04:27
about 120 years to do this just once.
103
255270
3712
وحوالي 120 سنة لعمل هذا مرة واحدة
04:30
So this is driving us to new technologies
104
258982
2261
وهذا سيقودنا إلى تكنولوجيا جديدة
وتيليسكوبات جديدة
04:33
and new telescopes,
105
261243
1847
تيليسكوبات تستطيع العمل منخفضة
04:35
telescopes that can go faint
106
263090
1742
04:36
to look at the distant universe
107
264832
1553
لتنظر إلى مسافات الكون
04:38
but also telescopes that can go wide
108
266385
2681
ولكن أيضا تيليسكوبات تستطيع التوسع
04:41
to capture the sky as rapidly as possible,
109
269066
2819
لإلتقاط السماء بسرعة قدر الإمكان
04:43
telescopes like the Large Synoptic Survey Telescope,
110
271885
3561
تيليسكوبات مثل تيليسكوب ( سينوبتيك سيرفي)
أو ( إل إس إس تي )
04:47
or the LSST,
111
275446
1879
04:49
possibly the most boring name ever
112
277325
2340
من المحتمل أنها من أكثر الأسماء المملة
04:51
for one of the most fascinating experiments
113
279665
1979
لأكثر التجارب الجذابة
04:53
in the history of astronomy,
114
281644
1992
في تاريخ علم الفلك
04:55
in fact proof, if you should need it,
115
283636
2214
في الحقيقة الموثقة، إذا كنت ستحتاج إليها،
04:57
that you should never allow
a scientist or an engineer
a scientist or an engineer
116
285850
2668
بأن لا تسمح أبدا لعالم أو مهندس
05:00
to name anything, not even your children.
(Laughter)
(Laughter)
117
288518
5831
لتسمية أي شيء، حتى ليس أطفالك
نحن نبني ( إل إس إس تي ) ونتوقع أن
05:06
We're building the LSST.
118
294349
1465
05:07
We expect it to start taking data
by the end of this decade.
by the end of this decade.
119
295814
3381
يبدأ بتجميع البيانات بنهاية العقد الحالي
سوف أريكم كيف نفكر
05:11
I'm going to show you how we think
120
299195
1699
05:12
it's going to transform
our views of the universe,
our views of the universe,
121
300894
3577
إنه سوف يقلب مشاهدتنا للعالم
05:16
because one image from the LSST
122
304471
2374
لأن صورة واحدة من ( إل إس إس تي )
05:18
is equivalent to 3,000 images
123
306845
2385
تساوي 3000 صورة
05:21
from the Hubble Space Telescope,
124
309230
2126
من تيليسكوب هابل
05:23
each image three and a half degrees on the sky,
125
311356
3138
كل صورة ثلاثة ونصف درجة في السماء
05:26
seven times the width of the full moon.
126
314494
2776
سبعة مرات بعرض القمر بالكامل
حسنا، كيف ستلتقط صورة بهذا الحجم؟
05:29
Well, how do you capture an image at this scale?
127
317270
2309
05:31
Well, you build the largest digital camera in history,
128
319579
4151
حسنا، ستبني أكبر كاميرا رقمية في التاريخ
05:35
using the same technology you find
in the cameras in your cell phone
in the cameras in your cell phone
129
323730
3161
بنفس تقنية الكاميرات في الهواتف الخلوية
05:38
or in the digital cameras you
can buy in the High Street,
can buy in the High Street,
130
326891
3791
أو الكاميرات الرقمية التي تشتريها من السوق
لكن الآن بنحو حجم خمسة ونصف قدم
05:42
but now at a scale that is five and a half feet across,
131
330682
3120
05:45
about the size of a Volkswagen Beetle,
132
333802
2408
تقريبا بحجم سيارة فولكس واقن بيتل
05:48
where one image is three billion pixels.
133
336210
2958
ويكون حجم الصورة الواحدة 3 بليون بيكسل
05:51
So if you wanted to look at an image
134
339168
1338
لهذا إذا أردت أن تنظر إلى الصورة
05:52
in its full resolution, just a single LSST image,
135
340506
3229
بتصميمها الكامل، فقط صورة من (إل إس إس تي)
05:55
it would take about 1,500
high-definition TV screens.
high-definition TV screens.
136
343735
4725
ستأخذ تقريبا 1500 شاشة عالية الوضوح
وهذه الكاميرا ستصور السماء
06:00
And this camera will image the sky,
137
348460
2778
06:03
taking a new picture every 20 seconds,
138
351238
3038
بإلتقاط صورة جديدة كل عشرين ثانية،
ماسحة السماء بإستمرار
06:06
constantly scanning the sky
139
354276
2188
06:08
so every three nights, we'll get a completely new view
140
356464
2825
وكل ثلاثة ليالي، سنحصل على منظر جديد كامل
06:11
of the skies above Chile.
141
359289
2383
للسماء فوق تشيلي
وفي كل عمر هذا التيليسكوب،
06:13
Over the mission lifetime of this telescope,
142
361672
2835
سوف يلقط 40 بليون نجم ومجرة
06:16
it will detect 40 billion stars and galaxies,
143
364507
3352
06:19
and that will be for the first time
144
367859
1500
وهذا فقط لأول مرة
06:21
we'll have detected more objects in our universe
145
369359
2775
سوف نلتقط أجسام جديدة في عالمنا
06:24
than people on the Earth.
146
372134
2689
أكثر من عدد الناس على الأرض
06:26
Now, we can talk about this
147
374823
1215
الآن، نستطيع أن نتحدث عن هذا
06:28
in terms of terabytes and petabytes
148
376038
2362
بمصطلح تيرابايت و بيتابايت
وبلايين من الأجسام
06:30
and billions of objects,
149
378400
1519
ولكن بطريقة لتعطينا مفهوم عن حجم البيانات
06:31
but a way to get a sense of the amount of data
150
379919
1748
06:33
that will come off this camera
151
381667
1899
التي ستأتي من هذه الكاميرا
06:35
is that it's like playing every TED Talk ever recorded
152
383566
4731
ويشبه لو أنك شغلت محاضرة مسجلة عن (TED)
مستمرة لمدة 24 ساعة يوميا
06:40
simultaneously, 24 hours a day,
153
388297
3073
وسبعة أيام في الأسبوع، لمدة عشرة سنوات
06:43
seven days a week, for 10 years.
154
391370
2858
ولمعالجة هذه البيانات يعني
06:46
And to process this data means
155
394228
2261
06:48
searching through all of those talks
156
396489
1924
أن تبحث في كل هذه المحاضرات
06:50
for every new idea and every new concept,
157
398413
2249
عن فكرة جديدة ومفهوم جديد
06:52
looking at each part of the video
158
400662
1856
بالنظر لكل جزء من الفيديو
06:54
to see how one frame may have changed
159
402518
2025
لترى كيف ييمكن أن تتغير صورة واحدة
06:56
from the next.
160
404543
1845
من الصورة التالية
وهذا يغير الطريقة العلمية التي نعمل بها،
06:58
And this is changing the way that we do science,
161
406388
2351
07:00
changing the way that we do astronomy,
162
408739
2255
تغيير طريقتنا في التعامل مع علم الفلك
07:02
to a place where software and algorithms
163
410994
2256
إلى حد يكون فيه البرمجة والخوارزميات
07:05
have to mine through this data,
164
413250
1868
ستنقّب في هذه البيانات
07:07
where the software is as critical to the science
165
415118
3206
وعندما يكون البرنامج حاسم للعلم
07:10
as the telescopes and the
cameras that we've built.
cameras that we've built.
166
418324
4027
مثل التيليسكوبات والكاميرات التي أنشأناها
الآن، ألاف من الإكتشافات
07:14
Now, thousands of discoveries
167
422351
2587
07:16
will come from this project,
168
424938
1935
ستنبثق من هذا المشروع
07:18
but I'm just going to tell you about two
169
426873
1451
ولكنني سأسرد عليكم حوالي إثنين
07:20
of the ideas about origins and evolution
170
428324
2363
من الأفكار عن النشأة والتطور
07:22
that may be transformed by our access
171
430687
2253
التي ممكن أن تستبدل بوصولنا
07:24
to data at this scale.
172
432940
2561
إلى البيانات في هذا المستوى
في السنوات الخمسة الماضية، اكتشفت ناسا
07:27
In the last five years, NASA has discovered
173
435501
2385
07:29
over 1,000 planetary systems
174
437886
2261
أكثر من 1000 نظام كوكبي
07:32
around nearby stars,
175
440147
2093
تقريبا حول النجوم
ولكن الأنظمة التي وجدناها
07:34
but the systems we're finding
176
442240
1930
ليست تماما كنظامنا الشمسي
07:36
aren't much like our own solar system,
177
444170
2490
07:38
and one of the questions we face is
178
446660
1575
و إحدى الأسئلة المطروحة أمامنا
07:40
is it just that we haven't been looking hard enough
179
448235
2318
هي فقط أننا لم ننظر بقوة بما فيه الكفاية
07:42
or is there something special or unusual
180
450553
1766
أو أنه يوجد شيئا ما خاص أو غير اعتيادي
07:44
about how our solar system formed?
181
452319
2418
عن كيفية تكوين نظامنا الشمسي؟
07:46
And if we want to answer that question,
182
454737
2262
و إذا أردنا أن نجيب على هذا السؤال،
07:48
we have to know and understand
183
456999
1439
بجب أن نعرف ونفهم
07:50
the history of our solar system in detail,
184
458438
2836
تاريخ نظامنا الشمسي بالتفصيل،
و التفاصيل الحاسمة
07:53
and it's the details that are crucial.
185
461274
2137
07:55
So now, if we look back at the sky,
186
463411
3666
إذا الآن، إذا نظرنا مرة أخرى إلى السماء،
إلى كويكباتنا التي تتدفق عبر السماء،
07:59
at our asteroids that were streaming across the sky,
187
467077
3551
هذه الكويكبات مثل حطام نظامنا الشمسي
08:02
these asteroids are like the
debris of our solar system.
debris of our solar system.
188
470628
4222
موقع هذه الكويكبات
08:06
The positions of the asteroids
189
474850
2008
08:08
are like a fingerprint of an earlier time
190
476858
2137
تشبه البصمة في وقت سابق
عندما كانت مدارات نبتون والمشتري
08:10
when the orbits of Neptune and Jupiter
191
478995
1980
أقرب بكثير إلى الشمس، وكما
08:12
were much closer to the sun,
192
480975
1895
08:14
and as these giant planets migrated
through our solar system,
through our solar system,
193
482870
3453
ترحل هذه الكواكب الضخمة من نظامنا الشمسي،
كانت تنثر الكويكبات في استفاقتهم
08:18
they were scattering the asteroids in their wake.
194
486323
3330
لهذا دراسة الكويكبات
08:21
So studying the asteroids
195
489653
1306
يشبه عمل التشريح ،
08:22
is like performing forensics,
196
490959
2121
08:25
performing forensics on our solar system,
197
493080
2558
القيام بالتشريح لنظامنا الشمسي،
ولكن لعمل هذا، نحتاج إلى مسافة،
08:27
but to do this, we need distance,
198
495638
2702
ونحصل على المسافة من الحركة،
08:30
and we get the distance from the motion,
199
498340
2079
ونحصل على الحركة لأننا في متناول الزمن
08:32
and we get the motion because of our access to time.
200
500419
4547
إذا ماذا يخبرنا هذا؟
08:36
So what does this tell us?
201
504966
1702
حسنا، إذا نظرت إلى الكويكبات
الصفراء الصغيرة
الصفراء الصغيرة
08:38
Well, if you look at the little yellow asteroids
202
506668
2227
ترفرف عبر الشاشة،
08:40
flitting across the screen,
203
508895
2273
هذه الكويكبات الأسرع حركة،
08:43
these are the asteroids that are moving fastest,
204
511168
2430
لأنها الأقرب لنا، الأقرب إلى الأرض
08:45
because they're closest to us, closest to Earth.
205
513598
3341
هذه ا لكويكبات التي يوما ما سنرسل إليها
08:48
These are the asteroids we may one day
206
516939
1507
08:50
send spacecraft to, to mine them for minerals,
207
518446
3398
السفن الفضائية، لننقب فيها عن المعادن،
ولكنها أيضا الكويكبات التي يوما ما
08:53
but they're also the asteroids that may one day
208
521844
2002
08:55
impact the Earth,
209
523846
1665
ستؤثر على الأرض،
كما حدث في الستين مليون سنة الماضية
08:57
like happened 60 million years ago
210
525511
1291
08:58
with the extinction of the dinosaurs,
211
526802
2635
بإنقراض الديناصورات،
أو فقط مع بداية القرن الماضي،
09:01
or just at the beginning of the last century,
212
529437
1822
09:03
when an asteroid wiped out
213
531259
1332
عندما مسحت الكويكبات
09:04
almost 1,000 square miles of Siberian forest,
214
532591
3589
حوالي ألف ميل مربع من غابات سيبيريا
09:08
or even just last year, as one burnt up over Russia,
215
536180
3088
أو حتى السنة الماضية، عندما احترقت روسيا،
09:11
releasing the energy of a small nuclear bomb.
216
539268
3612
بإطلاق الطاقة من القنبلة النووية الصغيرة
لهذا دراسة تشريح لنظامنا الشمسي
09:14
So studying the forensics of our solar system
217
542880
3622
لا يخبرنا فقط عن الماضي، ويجعلنا
09:18
doesn't just tell us about the past,
218
546502
2058
09:20
it can also predict the future,
including our future.
including our future.
219
548560
3811
أيضا نتنبأ المستقبل، بما فيه مستقبلنا
الآن عندما نحصل على مسافة،
09:26
Now when we get distance,
220
554771
1968
09:28
we get to see the asteroids
in their natural habitat,
in their natural habitat,
221
556739
3589
سوف نرى الكويكبات في مساكنها الطبيعية،
09:32
in orbit around the sun.
222
560328
1322
في مدار حول الشمس،
09:33
So every point in this visualization that you can see
223
561650
2907
لهذا كل نقطة تراها في هذا التصور
09:36
is a real asteroid.
224
564557
2763
هي كويكبات حقيقية
مدارها تم حسابه من حركتها في السماء
09:39
Its orbit has been calculated
from its motion across the sky.
from its motion across the sky.
225
567320
4010
الألوان تعكس تركيبة هذه الكويكبات،
09:43
The colors reflect the composition of these asteroids,
226
571330
3341
الجافة والحجرية في المركز،
09:46
dry and stony in the center,
227
574671
2137
09:48
water-rich and primitive towards the edge,
228
576808
2587
الغنية بالمياه والبدائية في الأطراف،
الكويكبات الغنية بالمياه التي قد بذرت
09:51
water-rich asteroids which may have seeded
229
579395
2284
09:53
the oceans and the seas that we find on our planet
230
581679
3451
المحيطات والبحار التي نجدها على كوكبنا
09:57
when they bombarded the
Earth at an earlier time.
Earth at an earlier time.
231
585130
3206
عندما قصفت الأرض في وقت سابق
لأن التليسكوب سيكون قادرا على المضاعفة
10:02
Because the LSST will be able to go faint
232
590127
2832
وليس فقط بالتوسع العرضي،
10:04
and not just wide,
233
592959
1698
10:06
we will be able to see these asteroids
234
594657
1808
سوف نكون قادرين على رؤية هذه الكويكبات
10:08
far beyond the inner part of our solar system,
235
596465
3187
أبعد بكثير من الجزء الداخلي لنظامنا الشمسي
إلى الكويكبات وراء مدارات نبتون والمريخ
10:11
to asteroids beyond the
orbits of Neptune and Mars,
orbits of Neptune and Mars,
236
599652
3813
و المذنبات والكويكبات التي قد تكون موجودة
10:15
to comets and asteroids that may exist
237
603465
2261
10:17
almost a light year from our sun.
238
605726
3230
ما يقارب السنة الضوئية من شمسنا،
وكما نزيد التفاصيل من هذه الصورة،
10:20
And as we increase the detail of this picture,
239
608956
2609
نزيد التفاصيل بعامل من 10 إلى 100،
10:23
increasing the detail by factors of 10 to 100,
240
611565
3127
سنكون قادرين للإجابة على أسئلة مثل،
10:26
we will be able to answer questions such as,
241
614692
2430
10:29
is there evidence for planets
outside the orbit of Neptune,
outside the orbit of Neptune,
242
617122
3589
هل هناك شواهد بوجود كواكب خارج مدار نبتون،
للعثور على كويكبات تؤثر على الأرض
10:32
to find Earth-impacting asteroids
243
620711
2507
10:35
long before they're a danger,
244
623218
2535
قبل فترة طويلة من الخطر،
و معرفة ما إذا كان، ربما، تشكلت شمسنا
10:37
and to find out whether, maybe,
245
625753
1757
10:39
our sun formed on its own or in a cluster of stars,
246
627510
3180
من تلقاء نفسها أو في مجموعة من النجوم،
10:42
and maybe it's this sun's stellar siblings
247
630690
3082
وربما انها أشقاء نجمية لهذه الشمس
10:45
that influenced the formation of our solar system,
248
633772
3442
التي أثرت في تشكيل نظامنا الشمسي،
10:49
and maybe that's one of the reasons why
solar systems like ours seem to be so rare.
solar systems like ours seem to be so rare.
249
637214
5753
وربما هذا هو أحد الأسباب لماذا أنظمة
الطاقة الشمسية المشابهة لنا تبدو نادرة جدا
الطاقة الشمسية المشابهة لنا تبدو نادرة جدا
الآن، المسافة والتغيرات في عالمنا -
10:54
Now, distance and changes in our universe —
250
642974
4562
10:59
distance equates to time,
251
647536
3859
المسافة تتعادل مع الزمن،
11:03
as well as changes on the sky.
252
651395
2059
فضلا عن التغيرات في السماء.
كل قدم من المسافة ننظر إليها بعيدا،
11:05
Every foot of distance you look away,
253
653454
2790
11:08
or every foot of distance an object is away,
254
656244
2485
أو كل قدم من مسافة جسم يقع بعيدا،
11:10
you're looking back about a
billionth of a second in time,
billionth of a second in time,
255
658729
3589
تنظر للخلف حوالي مليار من الثانية في الزمن
وهذه الفكرة أوالمفهوم للنظر للخلف في الزمن
11:14
and this idea or this notion of looking back in time
256
662318
2613
11:16
has revolutionized our ideas about the universe,
257
664931
2631
أحدثت ثورة في أفكارنا عن الكون،
ليس مرة واحدة بل عدة مرات
11:19
not once but multiple times.
258
667562
2280
كانت المرة الأولى في عام 1929،
11:21
The first time was in 1929,
259
669842
2812
11:24
when an astronomer called Edwin Hubble
260
672654
2092
عندما أظهر العالم الفلكي المدعو ادوين هابل
11:26
showed that the universe was expanding,
261
674746
2249
أظهر أن الكون يتوسع،
11:28
leading to the ideas of the Big Bang.
262
676995
2713
يقودنا إلى أفكار الانفجار الكبير
وكانت الملاحظات بسيطة:
11:31
And the observations were simple:
263
679708
2582
فقط 24 مجرة
11:34
just 24 galaxies
264
682290
2154
11:36
and a hand-drawn picture.
265
684444
3050
وصورة مرسومة باليد
ولكن مجرد فكرة أن بعد مسافة مجرة،
11:41
But just the idea that the more distant a galaxy,
266
689124
4660
11:45
the faster it was receding,
267
693784
2070
كانت الأسرع في الهروب،
11:47
was enough to give rise to modern cosmology.
268
695854
3419
كان كافيا ليرفع من علم الكونيات الحديث
الثورة الثانية حدثت منذ 70 سنة،
11:51
A second revolution happened 70 years later,
269
699273
2425
11:53
when two groups of astronomers showed
270
701698
2072
عندما أظهرت مجموعتين من علماء الفلك
11:55
that the universe wasn't just expanding,
271
703770
2433
أن الكون ليس فقط يتوسع،
11:58
it was accelerating,
272
706203
1325
بل ايضا يتسارع،
11:59
a surprise like throwing up a ball into the sky
273
707528
3343
مفاجأة مثل رمي كرة إلى السماء
12:02
and finding out the higher that it gets,
274
710871
2812
ومعرفة أي ارتفاع وصلت إليه،
12:05
the faster it moves away.
275
713683
1778
الأسرع في التحرك بعيدا
12:07
And they showed this
276
715461
1509
وأظهروا هذا
12:08
by measuring the brightness of supernovae,
277
716970
2405
بقياس توهج النجوم المتفجرة (سوبر نوفا)
12:11
and how the brightness of the supernovae
278
719375
1834
وكيفية توهج النجوم المتفجرة
12:13
got fainter with distance.
279
721209
2171
تضمحل مع المسافة
وكانت هذه الملاحظات أكثر تعقيدا
12:15
And these observations were more complex.
280
723380
2453
12:17
They required new technologies and new telescopes,
281
725833
3014
وتتطلب تكنولوجية جديدة وتيليسكوبات جديدة،
12:20
because the supernovae were in galaxies
282
728847
4050
لأن النجوم المتفجرة كانت في مجرات
12:24
that were 2,000 times more distant
283
732897
1958
و كانت أكثر بعدا 2000 مرة
12:26
than the ones used by Hubble.
284
734855
2688
من تلك المستخدمة من قبل هابل
واستغرقت ثلاث سنوات لإيجاد
فقط 42 سوبرنوفا
فقط 42 سوبرنوفا
12:29
And it took three years to find just 42 supernovae,
285
737543
5311
لأن السوبرنوفا ينفجر فقط
12:34
because a supernova only explodes
286
742854
1754
12:36
once every hundred years within a galaxy.
287
744608
3082
مرة واحدة كل مائة سنة داخل المجرة
12:39
Three years to find 42 supernovae
288
747690
2284
ثلاث سنوات للحصول على 42 سوبرنوفا
12:41
by searching through tens of thousands of galaxies.
289
749974
4019
من البحث خلال عشرات الآلاف من المجرات
وبمجرد أن جمعوا البيانات الخاصة بهم،
12:45
And once they'd collected their data,
290
753993
1851
12:47
this is what they found.
291
755844
3748
وهذا هو ما وجدوه
الآن، هذا قد لا يبدو مثيرا للإعجاب،
12:51
Now, this may not look impressive,
292
759592
2711
ولكن هذه هي الثورة في الفيزياء وتبدو مثل:
12:54
but this is what a revolution in physics looks like:
293
762303
4115
توجه لتنبؤ سطوع سوبر نوفا
12:58
a line predicting the brightness of a supernova
294
766418
2430
13:00
11 billion light years away,
295
768848
2046
11 مليار سنة ضوئية،
13:02
and a handful of points that don't quite fit that line.
296
770894
3796
وعدد من النقاط لا تناسب تماما هذا التوجه
تغييرات صغيرة تؤدي إلى نتائج كبيرة
13:06
Small changes give rise to big consequences.
297
774690
4113
تغييرات صغيرة تسمح لنا بصناعة اكتشافات،
13:10
Small changes allow us to make discoveries,
298
778803
2948
13:13
like the planet found by Herschel.
299
781751
2823
مثل الكوكب الذي اكتشفه هيرشل
تغييرات صغيرة تغير فهمنا
13:16
Small changes turn our understanding
300
784574
2272
13:18
of the universe on its head.
301
786846
2401
عن الكون رأسا على عقب
إذا 42 سوبرنوفا، خفتت قليلا ،
13:21
So 42 supernovae, slightly too faint,
302
789247
3464
13:24
meaning slightly further away,
303
792711
2009
يعني قليلا أبعد،
13:26
requiring that a universe must not just be expanding,
304
794720
3160
يتطلب أن الكون يجب ألا يكون مجرد توسع،
13:29
but this expansion must be accelerating,
305
797880
3330
ولكن هذا التوسع يجب أن يتسارع،
يكشف عن مكونات الكون
13:33
revealing a component of our universe
306
801210
1946
13:35
which we now call dark energy,
307
803156
2486
التي نسميها الآن الطاقة المظلمة،
المكون الذي يقود هذا التوسع
13:37
a component that drives this expansion
308
805642
2509
13:40
and makes up 68 percent of the energy budget
309
808151
3027
وتشكل %68 من ميزانية الطاقة
13:43
of our universe today.
310
811178
2035
من عالمنا اليوم
فما هو المرجح أن تكون الثورة القادمة؟
13:46
So what is the next revolution likely to be?
311
814751
3824
حسنا، ما هي الطاقة المظلمة وسبب وجودها؟
13:50
Well, what is dark energy and why does it exist?
312
818575
2719
13:53
Each of these lines shows a different model
313
821294
2328
كل من هذه التوجهات تظهر نموذجا مختلفا
13:55
for what dark energy might be,
314
823622
2843
لماذا قد تكون الطاقة مظلمة،
إظهار خصائص الطاقة المظلمة
13:58
showing the properties of dark energy.
315
826465
2481
14:00
They all are consistent with the 42 points,
316
828946
3623
جميعا يتوافقوا مع 42 نقطة،
لكن الأفكار الكامنة وراء هذه التوجهات
14:04
but the ideas behind these lines
317
832569
2227
14:06
are dramatically different.
318
834796
2103
تختلف بشكل كبير
بعض الناس يعتقدون عن الطاقة المظلمة
14:08
Some people think about a dark energy
319
836899
2543
14:11
that changes with time,
320
839442
1458
أنها تتغير مع الزمن،
14:12
or whether the properties of the dark energy
321
840900
2288
أو ما إذا كانت خصائص الطاقة المظلمة
14:15
are different depending on where you look on the sky.
322
843188
2756
تختلف تبعا للمكان الذي تنظر إليه في السماء
آخرون يجعلون الاختلافات والتغيرات
14:17
Others make differences and changes
323
845944
1823
14:19
to the physics at the sub-atomic level.
324
847767
3048
بسبب الفيزياء في المستوى دون الذري
أو ينظروا إلى المقاييس الكبيرة
14:22
Or, they look at large scales
325
850815
2790
وتغيير كيفية عمل الجاذبية والنسبية العامة،
14:25
and change how gravity and general relativity work,
326
853605
3565
14:29
or they say our universe is just one of many,
327
857170
2791
أو يقولون عالمنا مجرد واحد من أعداد كثيرة،
14:31
part of this mysterious multiverse,
328
859961
2598
جزء من هذا الكون المتعدد الغامض،
14:34
but all of these ideas, all of these theories,
329
862559
3161
ولكن كل هذه الأفكار وكل هذه النظريات،
14:37
amazing and admittedly some of them a little crazy,
330
865720
3499
مذهلة و بعضها باعتراف الجميع مجنون قليلا،
ولكن كلها يتوافق مع نقاطنا الـ 42
14:41
but all of them consistent with our 42 points.
331
869219
4027
فكيف يمكننا أن نأمل في وضع معنى لهذا
14:45
So how can we hope to make sense of this
332
873246
2182
14:47
over the next decade?
333
875428
2272
على مدى العقد المقبل؟
حسنا، تخيل لو أعطيتك زوج من النرد،
14:49
Well, imagine if I gave you a pair of dice,
334
877700
3230
وقلت أنك تريد معرفة ما إذا كان النرد
14:52
and I said you wanted to see whether those dice
335
880930
1999
14:54
were loaded or fair.
336
882929
1867
كانت محملة أو عادلة
14:56
One roll of the dice would tell you very little,
337
884796
2934
دحرجة واحدة من النرد تخبركم القليل،
ولكن المرات الأكثر التي تدحرجها،
14:59
but the more times you rolled them,
338
887730
1992
15:01
the more data you collected,
339
889722
1922
البيانات الأكثر التي ستجمعها،
15:03
the more confident you would become,
340
891644
2172
ستكون أكثر ثقة،
15:05
not just whether they're loaded or fair,
341
893816
2603
ليس فقط سواء أكانت محملة أو عادلة،
ولكن بكم، وبأي طريقة
15:08
but by how much, and in what way.
342
896419
3898
استغرقت ثلاث سنوات لإيجاد فقط 42 سوبر نوفا
15:12
It took three years to find just 42 supernovae
343
900317
3802
15:16
because the telescopes that we built
344
904119
3047
لأن التلسكوبات التي شيدت
يمكنها مسح جزء صغير من السماء
15:19
could only survey a small part of the sky.
345
907166
3693
مع التليسكوب، حصلنا على مشهد جديد تماما
15:22
With the LSST, we get a completely new view
346
910859
2665
من السماء فوق تشيلي كل ثلاثة ليالي.
15:25
of the skies above Chile every three nights.
347
913524
3622
في أول ليلة من عملها،
15:29
In its first night of operation,
348
917146
2463
15:31
it will find 10 times the number of supernovae
349
919609
3150
سوف تجد 10 مرات عدد السوبر نوفا
15:34
used in the discovery of dark energy.
350
922759
3141
المستخدمة في اكتشاف الطاقة المظلمة
هذا سوف يزيد بنسبة 1000
15:37
This will increase by 1,000
351
925900
1809
15:39
within the first four months:
352
927709
2493
خلال الأشهر الأربعة الأولى:
15:42
1.5 million supernovae by the end of its survey,
353
930202
4784
1.5 مليون من السوبرنوفا في نهاية مسحها،
كل سوبرنوفا دحرجة من ا لنرد،
15:46
each supernova a roll of the dice,
354
934986
3185
15:50
each supernova testing which theories of dark energy
355
938171
3442
كل سوبرنوفا تختبر أي نظريات الطاقة المظلمة
15:53
are consistent, and which ones are not.
356
941613
4128
متوافقة، وتلك التي ليست كذلك
وهكذا، بالجمع بين بيانات السوبر نوفا
15:57
And so, by combining these supernova data
357
945741
3803
مع مقاييس أخرى في علم الكونيات،
16:01
with other measures of cosmology,
358
949544
2276
16:03
we'll progressively rule out the different ideas
359
951820
2890
سنقوم بالتحكم تدريجيا في الأفكار المختلفة
16:06
and theories of dark energy
360
954710
1976
ونظريات الطاقة المظلمة
16:08
until hopefully at the end of this survey around 2030,
361
956686
7142
حتى نهاية هذا المسح متأملين حوالي عام 2030
نتوقع أن نرى آملين
16:15
we would expect to hopefully see
362
963828
2614
نظرية عن عالمنا،
16:18
a theory for our universe,
363
966442
2142
16:20
a fundamental theory for the physics of our universe,
364
968584
2539
نظرية أساسية للفيزياء عن عالمنا،
16:23
to gradually emerge.
365
971123
2757
تظهر تدريجيا
الآن، في نواح كثيرة، الأسئلة التي أطرحها
16:26
Now, in many ways, the questions that I posed
366
974950
2392
16:29
are in reality the simplest of questions.
367
977342
4361
هي في واقع الأمر من أبسط الأسئلة
وقد لا نعرف الإجابة،
16:33
We may not know the answers,
368
981703
1754
16:35
but we at least know how to ask the questions.
369
983457
3852
ولكننا على الأقل نعرف كيف نطرح الأسئلة
ولكن لو نظرنا خلال عشرات
الآلاف من المجرات
الآلاف من المجرات
16:39
But if looking through tens of thousands of galaxies
370
987309
3118
16:42
revealed 42 supernovae that turned
371
990427
2938
لكشفنا 42 سوبرنوفا التي حولت
فهمنا عن الكون رأسا على عقب
16:45
our understanding of the universe on its head,
372
993365
3479
عندما كنا نعمل مع المليارات من المجرات،
16:48
when we're working with billions of galaxies,
373
996844
2914
كم عدد المرات الأكثر التي سنعثر على
16:51
how many more times are we going to find
374
999758
1777
16:53
42 points that don't quite match what we expect?
375
1001535
5648
42 نقطة لا تطابق تماما مع ما توقعناه؟
مثل الكوكب الذي اكتشفه هيرشيل
16:59
Like the planet found by Herschel
376
1007183
2757
أو الطاقة المظلمة
17:01
or dark energy
377
1009940
2417
أو ميكانيكا الكم أو النسبية العامة،
17:04
or quantum mechanics or general relativity,
378
1012357
3843
جميع الأفكار التي انبثقت لأن البيانات
17:08
all ideas that came because the data
379
1016200
2344
17:10
didn't quite match what we expected.
380
1018544
3455
لم تتطابق تماما مع ما كنا نتوقعه.
ماهو مثير جدا حول العقد القادم من البيانات
17:13
What's so exciting about the next decade of data
381
1021999
3261
17:17
in astronomy is,
382
1025260
1670
في علم الفلك هو،
17:18
we don't even know how many answers
383
1026930
2211
نحن لا نعرف تماما كم عدد الأجوبة
17:21
are out there waiting,
384
1029141
1800
تنتظرنا هناك
17:22
answers about our origins and our evolution.
385
1030941
3881
أجوبة عن نشأتنا وتطورنا
17:26
How many answers are out there
386
1034822
1095
كم من الأجوبة هناك
17:27
that we don't even know the questions
387
1035917
3294
التي لا نعرف الأسئلة عنها
17:31
that we want to ask?
388
1039211
2011
والتي نريد أن نسألها
17:33
Thank you.
389
1041222
1947
شكرا لكم
(تصفيق)
17:35
(Applause)
390
1043169
3702
ABOUT THE SPEAKER
Andrew Connolly - AstronomerAndrew Connolly is helping to build the Large Synoptic Survey Telescope -- as well as tools to handle the massive datasets it will send our way.
Why you should listen
Andrew Connolly's research focuses on understanding the evolution of our universe, by studying how structure forms and evolves on small and large scales -- from the search for asteroids to the clustering of distant galaxies. He's a ten-year veteran of the Large Synoptic Sky Survey, and is now prepping for the unprecedented data streams we could expect from the under-construction Large Synoptic Survey Telescope.
Set on an 8,800-foot peak in northern Chile, the LSST will have an 8.4-meter primary mirror, a 10-square-degree field of view and a 3.2 gigapixel camera. It will survey half the sky every three nights, creating about 100 terabytes of data every week. Astronomers, Connolly suggests, will need wholly new tools to wrangle this amount of data -- so he has been helping bring together computer scientists, statisticians and astronomers to develop scalable algorithms for processing massive data streams.
On sabbatical from the University of Washington, Connolly led the development of Google Sky, and he's now working with Microsoft to develop affordable digital planetariums.
More profile about the speakerSet on an 8,800-foot peak in northern Chile, the LSST will have an 8.4-meter primary mirror, a 10-square-degree field of view and a 3.2 gigapixel camera. It will survey half the sky every three nights, creating about 100 terabytes of data every week. Astronomers, Connolly suggests, will need wholly new tools to wrangle this amount of data -- so he has been helping bring together computer scientists, statisticians and astronomers to develop scalable algorithms for processing massive data streams.
On sabbatical from the University of Washington, Connolly led the development of Google Sky, and he's now working with Microsoft to develop affordable digital planetariums.
Andrew Connolly | Speaker | TED.com