TEDYouth 2013
Henry Lin: What we can learn from galaxies far, far away
Henry Lin: Czego możemy się nauczyć od odległych galaktyk
Filmed:
Readability: 4
1,400,407 views
W zabawnej, ekscytującej prelekcji, nastolatek Henry Lin patrzy w niebo na rzecz niespodziewaną: odległe gromady galaktyk. Jak twierdzi zwycięzca Intel Science Fair, przez badanie właściwości największych elementów wszechświata, możemy nauczyć się wielu rzeczy na temat naszego świata i galaktyki.
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
Oto kilka zdjęć gromad galaktyk.
00:16
They're exactly what they sound like.
1
4268
1833
Są właśnie tym, co mówi ich nazwa.
00:18
They are these huge collections of galaxies,
2
6101
2553
To olbrzymie zbiory galaktyk
00:20
bound together by their mutual gravity.
3
8654
2255
związanych ze sobą wzajemną grawitacją.
00:22
So most of the points that you see on the screen
4
10909
2662
Większość punktów, które widać na ekranie,
00:25
are not individual stars,
5
13571
2529
to nie pojedyncze gwiazdy,
00:28
but collections of stars, or galaxies.
6
16100
2836
lecz zbiory gwiazd lub galaktyk.
00:30
Now, by showing you some of these images,
7
18936
2331
Pokazując wam te zdjęcia,
00:33
I hope that you will quickly see that
8
21267
1747
mam nadzieję, że szybko zauważycie
00:35
galaxy clusters are these beautiful objects,
9
23014
2680
piękno tych obiektów.
00:37
but more than that,
10
25694
1493
Ponadto uważam,
00:39
I think galaxy clusters are mysterious,
11
27187
2663
że są one tajemnicze,
00:41
they are surprising,
12
29850
1553
zaskakujące
00:43
and they're useful.
13
31403
1417
i użyteczne
00:44
Useful as the universe's most massive laboratories.
14
32820
3531
jako najgigantyczniejsze
laboratoria wszechświata.
laboratoria wszechświata.
00:48
And as laboratories, to describe galaxy clusters
15
36351
3636
Jako laboratoria,
by opisać gromady galaktyk
by opisać gromady galaktyk
00:51
is to describe the experiments
16
39987
1865
trzeba opisać eksperymenty,
00:53
that you can do with them.
17
41852
1553
które można tam przeprowadzać.
00:55
And I think there are four major types,
18
43405
2280
Sądzę, że są ich cztery główne typy.
00:57
and the first type that I want to describe
19
45685
2584
Pierwszy, który chcę opisać,
01:00
is probing the very big.
20
48269
2219
zgłębia to, co bardzo duże.
01:02
So, how big?
21
50488
1695
Jak duże?
01:04
Well, here is an image of a particular galaxy cluster.
22
52183
4251
Oto zdjęcie rzadkiej gromady galaktyk.
01:08
It is so massive that the light passing through it
23
56434
2969
Jest tak wielka, że światło
przechodząc przez nią
przechodząc przez nią
01:11
is being bent, it's being distorted
24
59403
2615
ulega załamaniu
01:14
by the extreme gravity of this cluster.
25
62018
2509
przez ogromną grawitację tej gromady.
01:16
And, in fact, if you look very carefully
26
64527
1804
Jeżeli przyjrzycie się uważnie się,
01:18
you'll be able to see rings around this cluster.
27
66331
2700
to widać pierścienie wokół tej gromady.
01:21
Now, to give you a number,
28
69031
1549
By dać wam liczbę,
01:22
this particular galaxy cluster
29
70580
1783
ta szczególna gromada galaktyk
01:24
has a mass of over one million billion suns.
30
72363
4208
ma masę ponad miliona miliarda Słońc.
01:28
It's just mind-boggling how
massive these systems can get.
massive these systems can get.
31
76571
3313
Niewyobrażalne, jak masywne
mogą stać się takie układy.
mogą stać się takie układy.
01:31
But more than their mass,
32
79884
1501
Jednak oprócz masy,
01:33
they have this additional feature.
33
81385
1974
posiadają dodatkową cechę.
01:35
They are essentially isolated systems,
34
83359
2344
Są izolowanymi układami,
01:37
so if we like, we can think of them
35
85703
2222
więc możemy o nich myśleć
01:39
as a scaled-down version of the entire universe.
36
87925
3270
jak o pomniejszonych wersjach
całego wszechświata.
całego wszechświata.
01:43
And many of the questions that we might have
37
91195
2002
Wiele pytań, które zadajemy sobie
01:45
about the universe at large scales,
38
93197
1968
o wszechświecie w wielkich skalach,
01:47
such as, how does gravity work?
39
95165
1915
na przykład: "Jak działa grawitacja?",
01:49
might be answered by studying these systems.
40
97080
3032
może zyskać odpowiedź
dzięki badaniom tych układów.
dzięki badaniom tych układów.
01:52
So that was very big.
41
100112
1333
Tyle o bardzo dużym.
01:53
The second things is very hot.
42
101445
1885
Teraz o bardzo gorącym.
01:55
Okay, if I take an image of a galaxy cluster,
43
103330
2783
Jeżeli ze zdjęcia gromady galaktyk
01:58
and I subtract away all of the starlight,
44
106113
2917
usuniemy światło pochodzące z gwiazd,
02:01
what I'm left with is this big, blue blob.
45
109030
2795
zostanie na nim duża, niebieska plama.
02:03
This is in false color.
46
111825
1485
To fałszywy kolor.
02:05
It's actually X-ray light that we're seeing.
47
113310
2349
Naprawdę widzimy promieniowanie X.
02:07
And the question is, if it's not galaxies,
48
115659
2661
Pytanie brzmi: co, jeśli nie galaktyki,
02:10
what is emitting this light?
49
118320
2199
emituje to światło?
02:12
The answer is hot gas,
50
120519
1900
To gorący gaz
02:14
million-degree gas --
51
122419
1823
o temperaturze miliona stopni,
02:16
in fact, it's plasma.
52
124242
1657
czyli plazma.
02:17
And the reason why it's so hot
53
125899
1659
Dlaczego jest tak gorący,
02:19
goes back to the previous slide.
54
127558
1980
pokazuje poprzedni slajd.
02:21
The extreme gravity of these systems
55
129538
2740
Gigantyczna grawitacja tych układów
02:24
is accelerating particles of gas to great speeds,
56
132278
3042
przyspiesza cząsteczki gazów
do wielkich prędkości,
do wielkich prędkości,
02:27
and great speeds means great temperatures.
57
135320
2582
a one oznaczają wielkie temperatury.
02:29
So this is the main idea,
58
137902
1719
Na tym polega główna myśl,
02:31
but science is a rough draft.
59
139621
2366
jednak nauka to trudna sprawa.
02:33
There are many basic properties about this plasma
60
141987
2551
Plazma ma wiele podstawowych cech,
02:36
that still confuse us,
61
144538
1698
wciąż sprawiających nam kłopot,
02:38
still puzzle us,
62
146236
1333
stanowiących zagadkę,
02:39
and still push our understanding
63
147569
2086
wystawiających na próbę rozumienie
02:41
of the physics of the very hot.
64
149655
2039
fizyki ciał gorących.
02:43
Third thing: probing the very small.
65
151694
3427
Trzecia rzecz:
zgłębianie rzeczy malutkich.
zgłębianie rzeczy malutkich.
02:47
Now, to explain this, I need to tell you
66
155121
2846
Dla jasności, muszę przedstawić
02:49
a very disturbing fact.
67
157967
2020
bardzo niepokojący fakt.
02:51
Most of the universe's matter
68
159987
2790
Większość materii wszechświata
02:54
is not made up of atoms.
69
162777
1811
nie jest zbudowana z atomów.
02:56
You were lied to.
70
164588
1950
Zostaliście okłamani.
02:58
Most of it is made up of something
very, very mysterious,
very, very mysterious,
71
166538
3127
Większość składa się z czegoś
bardzo tajemniczego,
bardzo tajemniczego,
03:01
which we call dark matter.
72
169665
2122
co nazywamy ciemną materią.
03:03
Dark matter is something that
doesn't like to interact very much,
doesn't like to interact very much,
73
171787
3667
Nie lubi ona współdziałać z niczym
03:07
except through gravity,
74
175454
1668
za wyjątkiem grawitacji.
03:09
and of course we would like to learn more about it.
75
177122
1612
Chcemy ją lepiej poznać.
03:10
If you're a particle physicist,
76
178734
1543
Fizyk cząstek elementarnych,
03:12
you want to know what happens
when we smash things together.
when we smash things together.
77
180277
2509
chce poznać wynik
zderzania ze sobą różnych rzeczy.
zderzania ze sobą różnych rzeczy.
03:14
And dark matter is no exception.
78
182786
1990
Ciemna materia nie jest wyjątkkiem.
03:16
Well, how do we do this?
79
184776
1660
Jak więc to zrobić?
03:18
To answer that question,
80
186436
1491
By na to odpowiedzieć,
03:19
I'm going to have to ask another one,
81
187927
1393
zadam kolejne pytanie:
03:21
which is, what happens when galaxy clusters collide?
82
189320
3166
co się dzieje,
gdy gromady galaktyk się zderzają?
gdy gromady galaktyk się zderzają?
03:24
Here is an image.
83
192486
2310
Oto zdjęcie.
03:26
Since galaxy clusters are representative
84
194796
3191
Gromady galaktyk są reprezentatywnymi
03:29
slices of the universe, scaled-down versions.
85
197987
3124
kawałkami wszechświata,
jego zmniejszonymi wersjami.
jego zmniejszonymi wersjami.
03:33
They are mostly made up of dark matter,
86
201111
2123
Składają sie głównie z ciemnej materii,
03:35
and that's what you see in this bluish purple.
87
203234
2553
co widać tu na niebiesko-fioletowo.
03:37
The red represents the hot gas,
88
205787
1617
Czerwień to gorący gaz,
03:39
and, of course, you can see many galaxies.
89
207404
1967
widać tu też wiele galaktyk.
03:41
What's happened is a particle accelerator
90
209371
2365
Jest to akcelerator cząsteczek
03:43
at a huge, huge scale.
91
211736
1891
na olbrzymią skalę.
03:45
And this is very important,
92
213627
1777
To bardzo ważne,
03:47
because what it means is that very, very small
93
215404
1883
bo oznacza, że niewielkie efekty,
03:49
effects that might be difficult to detect in the lab,
94
217287
3084
trudne do wykrycia w laboratorium,
03:52
might be compounded and compounded
95
220371
2179
mogą być przeniesione
03:54
into something that we could
possibly observe in nature.
possibly observe in nature.
96
222550
3809
do układu występującego w naturze.
03:58
So, it's very funny.
97
226359
1512
To zabawne.
03:59
The reason why galaxy clusters
98
227871
1948
Powodem, dla którego gromady galaktyk
04:01
can teach us about dark matter,
99
229819
1666
mogą dać wiedzę o ciemnej materii,
04:03
the reason why galaxy clusters
100
231485
1750
dla którego mogą nauczyć nas
04:05
can teach us about the physics of the very small,
101
233235
2553
o fizyce bardzo małych skal,
04:07
is precisely because they are so very big.
102
235788
3031
jest fakt, że są one bardzo duże.
04:10
Fourth thing: the physics of the very strange.
103
238819
4085
Czwarta rzecz: fizyka rzeczy dziwnych.
04:14
Certainly what I've said so far is crazy.
104
242904
3050
To, co powiedziałem jest szaleństwem.
04:17
Okay, if there's anything stranger
105
245954
2283
Jeżeli jest coś dziwniejszego,
04:20
I think it has to be dark energy.
106
248237
2417
to musi to być to ciemna energia.
04:22
If I throw a ball into the air,
107
250654
1717
Gdy rzucę piłkę w powietrze,
04:24
I expect it to go up.
108
252371
1798
oczekuję, że będzie się wznosić.
04:26
What I don't expect is that it go up
109
254169
2124
Nie sądzę jednak, że będzie się wznosić
04:28
at an ever-increasing rate.
110
256293
2166
ze stale rosnącą prędkością.
04:30
Similarly, cosmologists understand why
111
258459
2745
Podobnie kosmologowie rozumieją,
04:33
the universe is expanding.
112
261204
1582
czemu wszechświat się rozszerza.
04:34
They don't understand why it's expanding
113
262786
2168
Nie rozumieją, dlaczego rozszerza się
04:36
at an ever-increasing rate.
114
264954
1938
ze stale rosnącą prędkością.
04:38
They give the cause of this
115
266892
1678
Nazwali przyczynę
04:40
accelerated expansion a name,
116
268570
1592
tej przyśpieszającej ekspansji,
04:42
and they call it dark energy.
117
270162
1884
to ciemna energia.
04:44
And, again, we want to learn more about it.
118
272046
2688
Chcemy ją bardziej poznać.
04:46
So, one particular question that we have is,
119
274734
2387
Jedno konkretne pytanie brzmi:
04:49
how does dark energy affect the universe
120
277121
2695
jak ciemna energia wpływa na wszechświat
04:51
at the largest scales?
121
279816
1618
w wielkich skalach?
04:53
Depending on how strong it is,
122
281434
1459
Zależnie od jej siły,
04:54
maybe structure forms faster or slower.
123
282893
3261
struktury powstają szybciej lub wolniej.
04:58
Well, the problem with the large-scale structure
124
286154
2549
Problemem struktur wielkich skal
we wszechświecie
we wszechświecie
05:00
of the universe is that it's horribly complicated.
125
288703
2338
jest ich skomplikowanie.
05:03
Here is a computer simulation.
126
291041
2329
Oto symulacja komputerowa.
05:05
And we need a way to simplify it.
127
293370
2128
Potrzeba sposobu, by ją uprościć.
05:07
Well, I like to think about this using an analogy.
128
295498
3571
Lubię myśleć o tym poprzez analogię.
05:11
If I want to understand the sinking of the Titanic,
129
299069
2718
Gdy chcę pojąć zatonięcie Titanica,
05:13
the most important thing to do
130
301787
1666
najważniejsze nie jest
05:15
is not to model the little positions
131
303453
1781
odtworzenie drobnych pozycji
05:17
of every single little piece of the boat that broke off.
132
305234
2921
poszczególnych kawałków statku,
które się zepsuły.
które się zepsuły.
05:20
The most important thing to do is
133
308155
1665
Najważniejszą rzeczą jest
05:21
to track the two biggest parts.
134
309820
2001
śledzenie dwóch największych części.
05:23
Similarly, I can learn a lot about the universe
135
311821
3832
Podobnie można
nauczyć się o wszechświecie
nauczyć się o wszechświecie
05:27
at the largest scales
136
315653
1467
w wielkich skalach,
05:29
by tracking its biggest pieces
137
317120
1751
śledząc jego największe elementy,
05:30
and those biggest pieces are clusters of galaxies.
138
318871
3991
którymi są gromady galaktyk.
05:34
So, as I come to a close,
139
322862
2956
Jako że będę kończył,
05:37
you might feel slightly cheated.
140
325818
2002
możecie czuć się lekko oszukani.
05:39
I mean, I began by talking about
141
327820
2250
Zacząłem mówić
05:42
how galaxy clusters are useful,
142
330070
2083
jak gromady galaktyk są użyteczne,
05:44
and I've given some reasons,
143
332153
1500
podałem kilka powodów,
05:45
but what is their use really?
144
333653
2600
jednak jaka jest realna ich korzyść?
05:48
Well, to answer this,
145
336253
2117
By odpowiedzieć,
05:50
I want to give you a quote by Henry Ford
146
338370
2616
użyję cytatu Henry'ego Forda,
05:52
when he was asked about cars.
147
340986
1486
pytanego o samochody.
05:54
He had this to say:
148
342472
1359
Powiedział wówczas:
05:55
"If I had asked people what they wanted,
149
343831
2289
"Gdybym spytał ludzi czego chcą,
05:58
they would have said faster horses."
150
346120
2783
odpowiedzieliby, że szybszych koni".
06:00
Today, we as a society are faced
151
348903
2501
Obecnie, jako społeczeństwo mamy
06:03
with many, many difficult problems.
152
351404
2218
wiele trudnych problemów.
06:05
And the solutions to these
problems are not obvious.
problems are not obvious.
153
353622
3831
Ich rozwiązania nie są oczywiste.
06:09
They are not faster horses.
154
357453
2167
Nie są to szybsze konie.
06:11
They will require an enormous amount of
155
359620
2242
Potrzeba olbrzymiej ilości
06:13
scientific ingenuity.
156
361862
1706
naukowej pomysłowości.
06:15
So, yes, we need to focus,
157
363568
1586
Musimy się skupić,
06:17
yes, we need to concentrate,
158
365154
1750
skoncentrować,
06:18
but we also need to remember that
159
366904
1966
ale też pamiętać,
06:20
innovation, ingenuity, inspiration --
160
368870
2835
że innowacja, pomysłowość, inspiracja...
06:23
these things come
161
371705
1332
Te rzeczy pojawiają się,
06:25
when we broaden our field of vision
162
373037
1688
gdy poszerzamy nasze pole widzenia,
06:26
when we step back
163
374725
1340
gdy stawiamy krok do tyłu,
06:28
when we zoom out.
164
376065
1349
gdy się oddalamy.
06:29
And I can't think of a better way to do this than
165
377414
1823
Nie znam lepszego sposobu
06:31
by studying the universe around us. Thanks.
166
379237
3755
niż badanie wszechświata wokół nas.
Dziękuję.
Dziękuję.
06:34
(Applause)
167
382992
2949
(Brawa)
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