TEDYouth 2013
Henry Lin: What we can learn from galaxies far, far away
Henry Lin: Hva kan vi lære om galakser lang, langt borte?
Filmed:
Readability: 4
1,400,407 views
I en morsom og spennende framføring, ser tenåringen Henry Lin på noe uventet i himmelen: fjerne galaksehoper. Ved å studere egenskapene ved universets største deler - sier vinneren av Intel Science Fair - kan vi lære mye om de vitenskapelige mysteriene i vår egen verden og galakse.
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
Her er noen bilder av galaksehoper.
00:16
They're exactly what they sound like.
1
4268
1833
De er akkurat hva de høres ut som
00:18
They are these huge collections of galaxies,
2
6101
2553
De er store samlinger av galakser,
00:20
bound together by their mutual gravity.
3
8654
2255
bunnet sammen av gjensidig gravitasjon.
Så mesteparten av punktene du ser på skjermen
00:22
So most of the points that you see on the screen
4
10909
2662
00:25
are not individual stars,
5
13571
2529
er ikke individuelle stjerner,
00:28
but collections of stars, or galaxies.
6
16100
2836
men samlinger av stjerner, eller galakser.
Nå, ved å vise dere noen av disse bildene,
00:30
Now, by showing you some of these images,
7
18936
2331
00:33
I hope that you will quickly see that
8
21267
1747
håper jeg at dere ser at
00:35
galaxy clusters are these beautiful objects,
9
23014
2680
galaksehoper er vakre objekter,
00:37
but more than that,
10
25694
1493
men mer enn det,
synes jeg galaksehoper er mystiske,
00:39
I think galaxy clusters are mysterious,
11
27187
2663
00:41
they are surprising,
12
29850
1553
de er overraskende,
00:43
and they're useful.
13
31403
1417
og nyttige.
00:44
Useful as the universe's most massive laboratories.
14
32820
3531
Nyttige som universets mest massive laboratorier.
Og som laboratorier, å beskrive galaksehoper
00:48
And as laboratories, to describe galaxy clusters
15
36351
3636
er som å beskrive eksperimenter
00:51
is to describe the experiments
16
39987
1865
00:53
that you can do with them.
17
41852
1553
som du kan gjøre med dem.
00:55
And I think there are four major types,
18
43405
2280
Og jeg mener der er fire hovedtyper,
00:57
and the first type that I want to describe
19
45685
2584
og den første jeg ønsker å beskrive
01:00
is probing the very big.
20
48269
2219
er å undersøke det veldig store.
01:02
So, how big?
21
50488
1695
Så, hvor store?
01:04
Well, here is an image of a particular galaxy cluster.
22
52183
4251
Vel, dette er et bilde av en galaksehop.
01:08
It is so massive that the light passing through it
23
56434
2969
Den er så massiv at lyset som reiser igjennom den
01:11
is being bent, it's being distorted
24
59403
2615
blir bøyd, det blir forvrengt
01:14
by the extreme gravity of this cluster.
25
62018
2509
av den ekstreme gravitasjonen av denne hopen.
01:16
And, in fact, if you look very carefully
26
64527
1804
Og, faktisk, hvis du ser etter veldig nøye
01:18
you'll be able to see rings around this cluster.
27
66331
2700
vil du kunne se ringer rundt denne hopen.
01:21
Now, to give you a number,
28
69031
1549
Nå, for å gi dere et nummer,
01:22
this particular galaxy cluster
29
70580
1783
denne spesifikke galaksehopen
01:24
has a mass of over one million billion suns.
30
72363
4208
har massen til en million billion soler.
01:28
It's just mind-boggling how
massive these systems can get.
massive these systems can get.
31
76571
3313
Det er utrolig hvor massive disse systemene kan bli.
01:31
But more than their mass,
32
79884
1501
Men mer enn masse,
01:33
they have this additional feature.
33
81385
1974
har de en annen egenskap.
01:35
They are essentially isolated systems,
34
83359
2344
De er i hovedsak isolerte systemer,
01:37
so if we like, we can think of them
35
85703
2222
hvis vi vil, kan vi se de for oss
01:39
as a scaled-down version of the entire universe.
36
87925
3270
som en liten versjon av hele universet.
01:43
And many of the questions that we might have
37
91195
2002
Og mange av spørsmålene vi har
01:45
about the universe at large scales,
38
93197
1968
om universet i stor skala,
01:47
such as, how does gravity work?
39
95165
1915
som, hvordan fungerer gravitasjon?
01:49
might be answered by studying these systems.
40
97080
3032
kan bli besvart ved å studere disse systemene.
01:52
So that was very big.
41
100112
1333
Så den var veldig stor
01:53
The second things is very hot.
42
101445
1885
Den andre tingen er veldig varmt.
01:55
Okay, if I take an image of a galaxy cluster,
43
103330
2783
Okay, hvis jeg tar et bilde av en galaksehop,
01:58
and I subtract away all of the starlight,
44
106113
2917
og fjerner alt lyset fra stjernene,
02:01
what I'm left with is this big, blue blob.
45
109030
2795
det jeg sitter igjen med er denne store, blåe klumpen.
02:03
This is in false color.
46
111825
1485
Dette er i falske farger.
02:05
It's actually X-ray light that we're seeing.
47
113310
2349
Det er faktisk røntgenlys vi ser
02:07
And the question is, if it's not galaxies,
48
115659
2661
Og spørsmålet er, om det ikke er galaksene,
02:10
what is emitting this light?
49
118320
2199
hva gir fra seg dette lyset?
02:12
The answer is hot gas,
50
120519
1900
Svaret er varme gasser.
02:14
million-degree gas --
51
122419
1823
million grader varm gass --
02:16
in fact, it's plasma.
52
124242
1657
faktisk, så er det plasma.
02:17
And the reason why it's so hot
53
125899
1659
Og grunnen til at det er så varmt
02:19
goes back to the previous slide.
54
127558
1980
er på forrige bilde.
02:21
The extreme gravity of these systems
55
129538
2740
Den ekstreme gravitasjonen av disse systemene
02:24
is accelerating particles of gas to great speeds,
56
132278
3042
akselerere partikler av gass til enorm fart,
02:27
and great speeds means great temperatures.
57
135320
2582
og enorm fart betyr enorme temperaturer.
02:29
So this is the main idea,
58
137902
1719
Så dette er hovedideen,
02:31
but science is a rough draft.
59
139621
2366
men vitenskapen er bare et utkast.
02:33
There are many basic properties about this plasma
60
141987
2551
Det er mange egenskaper ved denne plasmaen
02:36
that still confuse us,
61
144538
1698
som fremdeles forvirrer oss,
02:38
still puzzle us,
62
146236
1333
fremdeles pirrer oss,
02:39
and still push our understanding
63
147569
2086
og som presser vår forståelse
02:41
of the physics of the very hot.
64
149655
2039
av fysikken rundt det som er enormt varmt.
02:43
Third thing: probing the very small.
65
151694
3427
Den tredje tingen: teste det veldig lille.
02:47
Now, to explain this, I need to tell you
66
155121
2846
Nå, la meg forklare dette; jeg må fortelle deg
02:49
a very disturbing fact.
67
157967
2020
et veldig forstyrrende faktum.
02:51
Most of the universe's matter
68
159987
2790
Mesteparten av materien i universet
02:54
is not made up of atoms.
69
162777
1811
er ikke laget av atomer.
02:56
You were lied to.
70
164588
1950
Dere har blitt holdt for narr.
02:58
Most of it is made up of something
very, very mysterious,
very, very mysterious,
71
166538
3127
Mesteparten er laget av noe mystisk
03:01
which we call dark matter.
72
169665
2122
vi kaller mørk materie.
03:03
Dark matter is something that
doesn't like to interact very much,
doesn't like to interact very much,
73
171787
3667
Mørk materie er noe som ikke liker å påvirke eller bli påvirket
unntatt igjennom gravitasjon,
03:07
except through gravity,
74
175454
1668
03:09
and of course we would like to learn more about it.
75
177122
1612
og selvsagt ønsker vi å lære mer om det.
03:10
If you're a particle physicist,
76
178734
1543
Om du er en partikkelfysiker,
03:12
you want to know what happens
when we smash things together.
when we smash things together.
77
180277
2509
ønsker du å vite hva som skjer når vi slår to ting sammen.
03:14
And dark matter is no exception.
78
182786
1990
Og mørk materie er ikke noe unntak.
03:16
Well, how do we do this?
79
184776
1660
Men, hvordan gjør i dette?
03:18
To answer that question,
80
186436
1491
For å svare på det spørsmålet,
03:19
I'm going to have to ask another one,
81
187927
1393
må jeg spørre dere et annet,
03:21
which is, what happens when galaxy clusters collide?
82
189320
3166
som er, hva skjer når galaksehoper kolliderer?
03:24
Here is an image.
83
192486
2310
Her er et bilde.
03:26
Since galaxy clusters are representative
84
194796
3191
Siden galaksehoper representerer
03:29
slices of the universe, scaled-down versions.
85
197987
3124
skiver av universet, i mindre format,
03:33
They are mostly made up of dark matter,
86
201111
2123
er de stort sett sammensatt av mørk materie,
03:35
and that's what you see in this bluish purple.
87
203234
2553
og det er det du ser i de blå-lilla områdene.
03:37
The red represents the hot gas,
88
205787
1617
Det røde representerer de varme gassene,
03:39
and, of course, you can see many galaxies.
89
207404
1967
og, selvsagt, kan vi se mange galakser.
03:41
What's happened is a particle accelerator
90
209371
2365
Det som har skjedd er at en partikkelakselerator
03:43
at a huge, huge scale.
91
211736
1891
i en enorm størrelse.
03:45
And this is very important,
92
213627
1777
Og dette er veldig viktig,
03:47
because what it means is that very, very small
93
215404
1883
fordi det betyr at de veldig, veldig små
03:49
effects that might be difficult to detect in the lab,
94
217287
3084
effektene som kanskje er vanskelige å se i laboratoriet,
03:52
might be compounded and compounded
95
220371
2179
kanskje blir lagt på og lagt på
03:54
into something that we could
possibly observe in nature.
possibly observe in nature.
96
222550
3809
til noe vi kanskje kan observere i naturen.
03:58
So, it's very funny.
97
226359
1512
Så, det er veldig morsomt.
03:59
The reason why galaxy clusters
98
227871
1948
Grunnen til at galaksehoper
04:01
can teach us about dark matter,
99
229819
1666
kan lære oss så mye om mørk materie,
04:03
the reason why galaxy clusters
100
231485
1750
grunnen til at galaksehoper
04:05
can teach us about the physics of the very small,
101
233235
2553
kan lære oss om fysikken til det som er veldig lite,
04:07
is precisely because they are so very big.
102
235788
3031
er akkurat fordi de er så veldig store.
04:10
Fourth thing: the physics of the very strange.
103
238819
4085
Den fjerde tingen: Fysikken til det ekstraordinære.
04:14
Certainly what I've said so far is crazy.
104
242904
3050
Det jeg har sagt så langt er sprøtt.
04:17
Okay, if there's anything stranger
105
245954
2283
Okay - om det finnes noe rarere
04:20
I think it has to be dark energy.
106
248237
2417
så tror jeg det må være mørk energi.
04:22
If I throw a ball into the air,
107
250654
1717
Hvis jeg kaster en ball opp i lufta,
04:24
I expect it to go up.
108
252371
1798
forventer jeg at den flyr oppover.
04:26
What I don't expect is that it go up
109
254169
2124
Det jeg ikke forventer meg er at den flyr oppover
04:28
at an ever-increasing rate.
110
256293
2166
og for evig flyr raskere opp.
04:30
Similarly, cosmologists understand why
111
258459
2745
Likedan, forstår kosmologer hvorfor
04:33
the universe is expanding.
112
261204
1582
universet utvider seg.
04:34
They don't understand why it's expanding
113
262786
2168
Det de ikke forstår er hvorfor
04:36
at an ever-increasing rate.
114
264954
1938
det utvider seg stadig raskere.
04:38
They give the cause of this
115
266892
1678
De gir grunnen til denne
04:40
accelerated expansion a name,
116
268570
1592
akselererte utvidelsen et navn,
04:42
and they call it dark energy.
117
270162
1884
og de kaller den mørk energi.
04:44
And, again, we want to learn more about it.
118
272046
2688
Og, igjen, vi ønsker å lære oss mer om dette.
04:46
So, one particular question that we have is,
119
274734
2387
Så, et bestemt spørsmål vi må stille er,
04:49
how does dark energy affect the universe
120
277121
2695
hvordan påvirker mørk energi universet
04:51
at the largest scales?
121
279816
1618
på den største skalaen?
04:53
Depending on how strong it is,
122
281434
1459
Avhenging av hvor sterk den er,
04:54
maybe structure forms faster or slower.
123
282893
3261
kan strukturer formere seg raskere eller tregere.
04:58
Well, the problem with the large-scale structure
124
286154
2549
Vel, problemet med store strukturen,
05:00
of the universe is that it's horribly complicated.
125
288703
2338
som er universet, er at det er horribelt komplekst.
05:03
Here is a computer simulation.
126
291041
2329
Her er en datasimulering.
05:05
And we need a way to simplify it.
127
293370
2128
Vi trenger en måte å forenkle den.
05:07
Well, I like to think about this using an analogy.
128
295498
3571
Jeg liker å tenke på denne ved å bruke en sammenlikning.
05:11
If I want to understand the sinking of the Titanic,
129
299069
2718
Hvis jeg ønsker å forstå forliset av Titanic,
05:13
the most important thing to do
130
301787
1666
er ikke det viktigste
05:15
is not to model the little positions
131
303453
1781
å modellere posisjonen
05:17
of every single little piece of the boat that broke off.
132
305234
2921
til hver eneste lille bit som brøt av båten.
05:20
The most important thing to do is
133
308155
1665
Det viktigste er
05:21
to track the two biggest parts.
134
309820
2001
å følge de to største delene.
05:23
Similarly, I can learn a lot about the universe
135
311821
3832
Likedan, kan jeg lære mye om universet
05:27
at the largest scales
136
315653
1467
i de større skalaene
05:29
by tracking its biggest pieces
137
317120
1751
ved å følge dens største deler -
05:30
and those biggest pieces are clusters of galaxies.
138
318871
3991
- og de største delene er galaksehoper.
05:34
So, as I come to a close,
139
322862
2956
Så, nå når jeg nærmer meg en avslutning,
05:37
you might feel slightly cheated.
140
325818
2002
føler dere dere kanskje litt snytt.
05:39
I mean, I began by talking about
141
327820
2250
Jeg mener, jeg begynte med å snakke om
05:42
how galaxy clusters are useful,
142
330070
2083
hvor nyttige galaksehoper er,
05:44
and I've given some reasons,
143
332153
1500
og jeg har gitt noen grunner...
05:45
but what is their use really?
144
333653
2600
Men hvor nyttige er de egentlig?
05:48
Well, to answer this,
145
336253
2117
Vel, for å besvare dette,
05:50
I want to give you a quote by Henry Ford
146
338370
2616
vil jeg nevne et sitat av Henry Ford
05:52
when he was asked about cars.
147
340986
1486
når han ble spurt om biler.
05:54
He had this to say:
148
342472
1359
Han hadde dette å si:
05:55
"If I had asked people what they wanted,
149
343831
2289
"Hvis jeg hadde spurt folk hva de ville ha
05:58
they would have said faster horses."
150
346120
2783
ville dem svart raskere hester."
06:00
Today, we as a society are faced
151
348903
2501
I dag, møter vi som et samfunn
06:03
with many, many difficult problems.
152
351404
2218
mange vanskelige problemer.
06:05
And the solutions to these
problems are not obvious.
problems are not obvious.
153
353622
3831
Og løsningen på disse problemene er ikke åpenbare.
06:09
They are not faster horses.
154
357453
2167
Det er ikke raskere hester.
06:11
They will require an enormous amount of
155
359620
2242
Det vil behøve enorme mengder
06:13
scientific ingenuity.
156
361862
1706
vitenskapelig oppfinnsomhet.
06:15
So, yes, we need to focus,
157
363568
1586
Så, ja, vi må fokusere,
06:17
yes, we need to concentrate,
158
365154
1750
ja, vi må konsentrere oss,
06:18
but we also need to remember that
159
366904
1966
men vi må også huske
06:20
innovation, ingenuity, inspiration --
160
368870
2835
at innovasjon, oppfinnsomhet, inspirasjon --
06:23
these things come
161
371705
1332
disse tingene kommer
06:25
when we broaden our field of vision
162
373037
1688
når vi utvider vårt synsfelt
06:26
when we step back
163
374725
1340
når vi lener oss tilbake
06:28
when we zoom out.
164
376065
1349
når vi zoomer ut.
06:29
And I can't think of a better way to do this than
165
377414
1823
Og jeg kan ikke tenke meg en bedre måte å gjøre dette på
06:31
by studying the universe around us. Thanks.
166
379237
3755
enn å studere universet rundt oss. Takk.
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