TED2011
Janna Levin: The sound the universe makes
Janna Levin: Zvuk, ktorý vydáva vesmír
Filmed:
Readability: 3.7
1,279,696 views
Vesmír považujeme za tiché miesto, ale fyzička Janna Levin hovorí, že vesmír má soundtrack, akustickú skladbu, kde sa zaznamenávajú všetky dramatické udalosti vo vesmíre. (Čierne diery napríklad udierajú na časopriestor ako na bubon.) Zvuková prechádzka vesmírom, ktorá je zrozumiteľná a rozširuje myseľ.
Janna Levin - Physicist
Janna Levin is a professor of physics and astronomy at Barnard, where she studies the early universe, chaos, and black holes. She's the author of “How the Universe Got Its Spots" and the novel “A Madman Dreams of Turing Machines.” Full bio
Janna Levin is a professor of physics and astronomy at Barnard, where she studies the early universe, chaos, and black holes. She's the author of “How the Universe Got Its Spots" and the novel “A Madman Dreams of Turing Machines.” Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
I want to ask you all to consider for a second
0
0
3000
Chcem vás požiadať, aby ste sa všetci na chvíľu zamysleli
00:18
the very simple fact
1
3000
2000
nad veľmi jednoduchým faktom,
00:20
that, by far,
2
5000
2000
že absolútna väčšina toho,
00:22
most of what we know about the universe
3
7000
2000
čo o vesmíre vieme,
00:24
comes to us from light.
4
9000
2000
k nám prichádza vo forme svetla.
00:26
We can stand on the Earth and look up at the night sky
5
11000
3000
Môžeme stáť na Zemi a pozerať na nočnú oblohu
00:29
and see stars with our bare eyes.
6
14000
3000
a vidieť hviezdy voľným okom.
00:32
The Sun burns our peripheral vision.
7
17000
2000
Slnko spaľuje naše periférne videnie,
00:34
We see light reflected off the Moon.
8
19000
3000
vidíme svetlo, ktoré sa odráža od Mesiaca
00:37
And in the time since Galileo pointed that rudimentary telescope
9
22000
4000
a odkedy Galileo namieril svoj prvý teleskop
00:41
at the celestial bodies,
10
26000
3000
na nebeské telesá,
00:44
the known universe has come to us through light,
11
29000
3000
známy vesmír k nám prichádza vo forme svetla
00:47
across vast eras in cosmic history.
12
32000
3000
naprieč nesmiernymi vekmi histórie kozmu.
00:50
And with all of our modern telescopes,
13
35000
3000
Našimi modernými teleskopmi
00:53
we've been able to collect
14
38000
2000
sme schopní zbierať časti
00:55
this stunning silent movie of the universe --
15
40000
3000
tohto ohromujúceho vesmírneho nemého filmu,
00:58
these series of snapshots
16
43000
3000
túto sériu fotografií,
01:01
that go all the way back to the Big Bang.
17
46000
3000
ktoré siahajú až k Veľkému tresku.
01:04
And yet, the universe is not a silent movie
18
49000
3000
Vesmír však nie je nemý film,
01:07
because the universe isn't silent.
19
52000
2000
pretože vesmír nie je nemý.
01:09
I'd like to convince you
20
54000
2000
Rada by som vás presvedčila,
01:11
that the universe has a soundtrack
21
56000
2000
že vesmír má soundtrack
01:13
and that soundtrack is played on space itself,
22
58000
4000
a že ten soundtrack sa hrá v samotnom vesmíre,
01:17
because space can wobble like a drum.
23
62000
3000
pretože vesmír môže kmitať ako bubon.
01:20
It can ring out a kind of recording
24
65000
3000
Naprieč celým vesmírom
01:23
throughout the universe
25
68000
2000
môže vydávať istý druh nahrávky
01:25
of some of the most dramatic events as they unfold.
26
70000
3000
o niektorých z najdramatickejších udalostí počas toho, ako odvíjajú.
01:28
Now we'd like to be able to add
27
73000
3000
Teraz by som pridala
01:31
to a kind of glorious visual composition
28
76000
3000
k úžasnej vizuálnej skladbe,
01:34
that we have of the universe --
29
79000
2000
ktorú o vesmíre máme,
01:36
a sonic composition.
30
81000
2000
aj akustickú skladbu
01:38
And while we've never heard the sounds from space,
31
83000
4000
a aj keď sme zvuky z vesmíru doteraz nikdy nepočuli,
01:42
we really should, in the next few years,
32
87000
3000
naozaj by sme mali v priebehu nasledujúcich pár rokov
01:45
start to turn up the volume on what's going on out there.
33
90000
2000
začať zvyšovať hlasitosť toho, čo sa tam hore deje.
01:47
So in this ambition
34
92000
2000
V rámci tejto ambície
01:49
to capture songs from the universe,
35
94000
3000
zachytávania piesní z vesmíru
01:52
we turn our focus
36
97000
2000
zameriame našu pozornosť
01:54
to black holes and the promise they have,
37
99000
2000
na čierne diery a prísľub, ktorý sa v nich skrýva,
01:56
because black holes can bang on space-time
38
101000
3000
pretože čierne diery môžu udierať na časopriestor
01:59
like mallets on a drum
39
104000
2000
podobne ako paličky na bubon
02:01
and have a very characteristic song,
40
106000
2000
a majú veľmi charakteristickú pieseň,
02:03
which I'd like to play for you -- some of our predictions
41
108000
3000
ktorú by som vám rada prehrala a ktorá bola vytvorená na základe niektorých našich predpovedí,
02:06
for what that song will be like.
42
111000
2000
ako taká pieseň bude vyzerať.
02:08
Now black holes are dark against a dark sky.
43
113000
3000
Čierne diery sú tmavé objekty na tmavom pozadí oblohy.
02:11
We can't see them directly.
44
116000
2000
Nemôžeme ich vidieť priamo.
02:13
They're not brought to us with light, at least not directly.
45
118000
3000
Neprináša nám ich svetlo, teda aspoň nie priamo.
02:16
We can see them indirectly,
46
121000
2000
Môžeme ich vidieť nepriamo,
02:18
because black holes wreak havoc on their environment.
47
123000
3000
pretože čierne diery spôsobujú vo svojom okolí skazu.
02:21
They destroy stars around them.
48
126000
2000
Ničia hviezdy okolo seba.
02:23
They churn up debris in their surroundings.
49
128000
3000
Trosky vo svojom okolí rozvíria,
02:26
But they won't come to us directly through light.
50
131000
2000
ale k nám sa priamo prostredníctvom svetla nedostanú.
02:28
We might one day see a shadow
51
133000
2000
Jedného dňa možno uvidíme tieň,
02:30
a black hole can cast on a very bright background,
52
135000
3000
ktorý môže čierna diera vrhať na veľmi jasné pozadie,
02:33
but we haven't yet.
53
138000
2000
ale zatiaľ sme to nevideli,
02:35
And yet black holes may be heard
54
140000
2000
a predsa je možné čierne diery počuť,
02:37
even if they're not seen,
55
142000
2000
aj keď ich nie je možné vidieť
02:39
and that's because they bang on space-time like a drum.
56
144000
4000
a je to tak preto, lebo na časopriestor udierajú ako na bubon.
02:43
Now we owe the idea that space can ring like a drum
57
148000
3000
Za myšlienku, že vesmír sa môže rozozvučať ako bubon,
02:46
to Albert Einstein -- to whom we owe so much.
58
151000
3000
vďačíme Albertovi Einsteinovi, ktorému vďačíme za veľa.
02:49
Einstein realized that if space were empty,
59
154000
2000
Einstein si uvedomil, že keby bol vesmír prázdny,
02:51
if the universe were empty,
60
156000
2000
ak by bol vesmír prázdny,
02:53
it would be like this picture,
61
158000
3000
vyzeralo by to ako na tomto obrázku,
02:56
except for maybe without the helpful grid drawn on it.
62
161000
3000
snáď okrem pomocnej mriežky, ktorá je na ňom nakreslená.
02:59
But if we were freely falling through the space,
63
164000
3000
Keby sme však vesmírom voľne padali,
03:02
even without this helpful grid,
64
167000
2000
dokonca aj bez tejto pomocnej mriežky,
03:04
we might be able to paint it ourselves,
65
169000
2000
možno by sme ju mohli nakresliť sami,
03:06
because we would notice that we traveled along straight lines,
66
171000
3000
lebo by sme si všimli, že sme išli po rovných čiarach,
03:09
undeflected straight paths
67
174000
2000
ničím nevychýlenými priamymi cestami
03:11
through the universe.
68
176000
2000
vesmírom.
03:13
Einstein also realized --
69
178000
2000
Einstein si tiež uvedomil,
03:15
and this is the real meat of the matter --
70
180000
2000
a to je to jadrom veci,
03:17
that if you put energy or mass in the universe,
71
182000
3000
že ak do vesmíru umiestnite energiu alebo hmotu,
03:20
it would curve space,
72
185000
2000
tá zakriví vesmír
03:22
and a freely falling object
73
187000
2000
a ak by voľne padajúci predmet prechádzal,
03:24
would pass by, let's say, the Sun
74
189000
2000
povedzme, okolo Slnka,
03:26
and it would be deflected
75
191000
2000
odklonil by sa
03:28
along the natural curves in the space.
76
193000
2000
pozdĺž prirodzených zakrivení v priestore.
03:30
It was Einstein's great general theory of relativity.
77
195000
4000
Bola to Einsteinova veľkolepá všeobecná teória relativity.
03:34
Now even light will be bent by those paths.
78
199000
3000
Dokonca aj svetlo by sa na tejto ceste ohýbalo
03:37
And you can be bent so much
79
202000
2000
a vy sami sa môžete ohnúť tak veľmi,
03:39
that you're caught in orbit around the Sun,
80
204000
2000
že vás to zachytí na obežnej dráhe okolo Slnka,
03:41
as the Earth is, or the Moon around the Earth.
81
206000
2000
podobne, ako je na nej Zem, alebo Mesiac okolo Zeme.
03:43
These are the natural curves in space.
82
208000
3000
Sú to prirodzené zakrivenia priestoru
03:46
What Einstein did not realize
83
211000
2000
Čo si však Einstein neuvedomil bolo to,
03:48
was that, if you took our Sun
84
213000
2000
že keby ste vzali Slnko
03:50
and you crushed it down to six kilometers --
85
215000
3000
a stlačili by ste ho na objekt s priemerom šiestich kilometrov,
03:53
so you took a million times the mass of the Earth
86
218000
3000
teda vzali by ste miliónkrát objem Zeme
03:56
and you crushed it to six kilometers across,
87
221000
3000
a stlačili by ste ho do priemeru šiestich kilometrov,
03:59
you would make a black hole,
88
224000
2000
vytvorili by ste čiernu dieru,
04:01
an object so dense
89
226000
2000
objekt taký hustý,
04:03
that if light veered too close, it would never escape --
90
228000
3000
že ak by svetlo skĺzlo príliš blízko, už by nikdy neuniklo,
04:06
a dark shadow against the universe.
91
231000
3000
teda tmavý tieň na vesmírnom pozadí.
04:09
It wasn't Einstein who realized this,
92
234000
2000
Nebol to Einstein, kto si to uvedomil,
04:11
it was Karl Schwarzschild
93
236000
2000
ale bol to Karl Schwarzschild,
04:13
who was a German Jew in World War I --
94
238000
2000
ktorý bol nemeckým židom v 1. svetovej vojne,
04:15
joined the German army already an accomplished scientist,
95
240000
3000
Do nemeckej armády vstúpil už ako skvelý vedec
04:18
working on the Russian front.
96
243000
3000
a pracoval na ruskom fronte.
04:21
I like to imagine Schwarzschild in the war in the trenches
97
246000
3000
Rada si predstavujem Schwarzschilda vo vojne a v zákopoch,
04:24
calculating ballistic trajectories for cannon fire,
98
249000
4000
ako vypočítava balistické trajektórie pre paľbu z kanónov
04:28
and then, in between,
99
253000
2000
a popritom
04:30
calculating Einstein's equations --
100
255000
2000
vypočítava Einsteinove rovnice,
04:32
as you do in the trenches.
101
257000
2000
ako sa to zvyčajne robieva v zákopoch.
04:34
And he was reading Einstein's recently published
102
259000
2000
Čítal Einsteinovu nedávno publikovanú
04:36
general theory of relativity,
103
261000
2000
všeobecnú teóriu relativity
04:38
and he was thrilled by this theory.
104
263000
2000
a bol touto teóriou uchvátený.
04:40
And he quickly surmised
105
265000
2000
Veľmi rýchlo prišiel
04:42
an exact mathematical solution
106
267000
2000
s presným matematickým riešením,
04:44
that described something very extraordinary:
107
269000
2000
ktoré opisovalo niečo veľmi výnimočné:
04:46
curves so strong
108
271000
2000
zakrivenie také silné,
04:48
that space would rain down into them,
109
273000
3000
že priestor sa doňho vlieval,
04:51
space itself would curve like a waterfall
110
276000
2000
priestor sám sa zakrivil ako vodopád,
04:53
flowing down the throat of a hole.
111
278000
2000
ktorý vteká do hrdla diery
04:55
And even light could not escape this current.
112
280000
3000
a dokonca ani svetlo z tohto prúdu nemohlo uniknúť.
04:58
Light would be dragged down the hole
113
283000
2000
Svetlo by bolo stiahnuté dole touto dierou,
05:00
as everything else would be,
114
285000
2000
rovnako ako hocičo iné
05:02
and all that would be left would be a shadow.
115
287000
2000
a ostal by len tieň.
05:04
Now he wrote to Einstein,
116
289000
2000
Napísal Einsteinovi
05:06
and he said, "As you will see,
117
291000
2000
a povedal: „Ako uvidíte,
05:08
the war has been kind to me enough.
118
293000
3000
vojna bola ku mne zhovievavá,
05:11
Despite the heavy gunfire,
119
296000
3000
napriek ťažkej streľbe.
05:14
I've been able to get away from it all
120
299000
2000
Bol som schopný dostať sa z toho všetkého
05:16
and walk through the land of your ideas."
121
301000
3000
a kráčať krajinou vašich myšlienok."
05:19
And Einstein was very impressed with his exact solution,
122
304000
3000
Na Einsteina urobilo dojem jeho presné riešenie
05:22
and I should hope also the dedication of the scientist.
123
307000
3000
a dúfam, že aj zanietenie vedca.
05:25
This is the hardworking scientist under harsh conditions.
124
310000
3000
Takto vyzerá ťažko pracujúci vedec v drsných podmienkach.
05:28
And he took Schwarzschild's idea
125
313000
2000
O týždeň predstavil Schwarzschildovu myšlienku
05:30
to the Prussian Academy of Sciences the next week.
126
315000
3000
Pruskej akadémii vied,
05:33
But Einstein always thought black holes were a mathematical oddity.
127
318000
3000
ale Einstein si vždy myslel, že čierne diery boli matematickou zvláštnosťou.
05:36
He did not believe they existed in nature.
128
321000
3000
Neveril, že v prírode existujú.
05:39
He thought nature would protect us from their formation.
129
324000
3000
Myslel si, že príroda by nás pred ich vytváraním uchránila.
05:42
It was decades
130
327000
2000
Prešli desaťročia,
05:44
before the term "black hole" was coined
131
329000
2000
kým sa zaviedol termín čierna diera
05:46
and people realized
132
331000
2000
a ľudia si uvedomili,
05:48
that black holes are real astrophysical objects --
133
333000
2000
že čierne diery sú skutočnými astrofyzikálnymi objektmi.
05:50
in fact they're the death state
134
335000
2000
V skutočnosti sú štádiom smrti
05:52
of very massive stars
135
337000
2000
veľmi masívnych hviezd,
05:54
that collapse catastrophically
136
339000
2000
ktoré sa katastroficky zrútili samy do seba
05:56
at the end of their lifetime.
137
341000
2000
na konci svojho života.
05:58
Now our Sun will not collapse to a black hole.
138
343000
2000
Naše Slnko sa do čiernej diery nezrúti.
06:00
It's actually not massive enough.
139
345000
2000
Nie je na to dostatočne veľké,
06:02
But if we did a little thought experiment --
140
347000
2000
ale ak by sme spravili malý myšlienkový experiment,
06:04
as Einstein was very fond of doing --
141
349000
2000
aké rád robil aj Einstein,
06:06
we could imagine
142
351000
2000
mohli by sme si predstaviť,
06:08
putting the Sun crushed down to six kilometers,
143
353000
3000
že by sme mali Slnko stlačené na objekt s priemerom šiestich kilometrov
06:11
and putting a tiny little Earth around it in orbit,
144
356000
3000
a na jeho obežnú dráhu by sme umiestnili malú Zem,
06:14
maybe 30 kilometers
145
359000
2000
asi 30 km
06:16
outside of the black-hole sun.
146
361000
3000
od Slnka v podobe čiernej diery.
06:19
And it would be self-illuminated,
147
364000
2000
Mala by vlastné osvetlenie,
06:21
because now the Sun's gone, we have no other source of light --
148
366000
2000
pretože keď teraz Slnko zmizlo, nemáme žiadny ďalší zdroj svetla.
06:23
so let's make our little Earth self-illuminated.
149
368000
3000
Nechajme teda našu malú Zem seba samú osvetľovať
06:26
And you would realize you could put the Earth in a happy orbit
150
371000
2000
a uvedomili by ste si, že môžete umiestniť Zem na šťastnú obežnú dráhu
06:28
even 30 km
151
373000
2000
aj 30 km
06:30
outside of this crushed black hole.
152
375000
3000
od tejto stlačenej čiernej diery.
06:33
This crushed black hole
153
378000
2000
Táto stlačená čierna diera
06:35
actually would fit inside Manhattan, more or less.
154
380000
2000
by sa vlastne viac-menej zmestila na Manhattan.
06:37
It might spill off into the Hudson a little bit
155
382000
2000
Možno by sa trochu z nej dostalo do rieky Hudson predtým,
06:39
before it destroyed the Earth.
156
384000
2000
ako by zničila Zem.
06:41
But basically that's what we're talking about.
157
386000
2000
V podstate je to však to, o čom hovoríme.
06:43
We're talking about an object that you could crush down
158
388000
2000
Hovoríme o objekte, ktorý môžete stlačiť
06:45
to half the square area of Manhattan.
159
390000
2000
na polovicu plochy Manhattanu.
06:47
So we move this Earth very close --
160
392000
2000
Presunieme teda túto Zem veľmi blízko,
06:49
30 kilometers outside --
161
394000
2000
30 km od čiernej diery
06:51
and we notice it's perfectly fine orbiting around the black hole.
162
396000
3000
a všimneme si, že bez problémov okolo nej obieha.
06:54
There's a sort of myth
163
399000
2000
Existuje určitý mýtus,
06:56
that black holes devour everything in the universe,
164
401000
2000
že čierne diery pohltia všetko vo vesmíre,
06:58
but you actually have to get very close to fall in.
165
403000
3000
ale v skutočnosti sa musíte dostať do ich tesnej blízkosti, aby ste do nich spadli.
07:01
But what's very impressive is that, from our vantage point,
166
406000
3000
Veľmi pôsobivý je však fakt, že z nášho pohľadu
07:04
we can always see the Earth.
167
409000
2000
môžeme Zem stále vidieť.
07:06
It cannot hide behind the black hole.
168
411000
2000
Za čiernu dieru sa nemôže schovať.
07:08
The light from the Earth, some of it falls in,
169
413000
2000
Časť svetla zo Zeme spadne dnu,
07:10
but some of it gets lensed around and brought back to us.
170
415000
3000
ale nejaké sa k nám dostane naokolo.
07:13
So you can't hide anything behind a black hole.
171
418000
2000
Za čiernou dierou teda nemôžete nič schovať.
07:15
If this were Battlestar Galactica
172
420000
2000
Ak by toto bol seriál Hviezdna loď Galactica
07:17
and you're fighting the Cylons,
173
422000
2000
a bojovali by ste proti Cylonom,
07:19
don't hide behind the black hole.
174
424000
2000
neskrývajte sa za čiernu dieru.
07:21
They can see you.
175
426000
3000
Môžu vás vidieť.
07:24
Now, our Sun will not collapse to a black hole --
176
429000
2000
Naše slnko sa do čiernej diery nezrúti.
07:26
it's not massive enough --
177
431000
2000
Nie je na to dostatočne obrovské,
07:28
but there are tens of thousands of black holes in our galaxy.
178
433000
4000
ale v našej galaxii existujú desiatky tisíc čiernych dier
07:32
And if one were to eclipse the Milky Way,
179
437000
3000
a ak by jedna z nich mala zatieniť našu Mliečnu cestu,
07:35
this is what it would look like.
180
440000
2000
vyzeralo by to takto.
07:37
We would see a shadow of that black hole
181
442000
3000
Videli by sme tieň tejto čiernej diery
07:40
against the hundred billion stars
182
445000
2000
na pozadí stoviek miliárd hviezd
07:42
in the Milky Way Galaxy and its luminous dust lanes.
183
447000
3000
v Galaxii Mliečna cesta a jej svietiacich pruhov prachu.
07:45
And if we were to fall towards this black hole,
184
450000
3000
Ak by sme mali padať k tejto čiernej diere,
07:48
we would see all of that light lensed around it,
185
453000
3000
videli by sme všetko to svetlo, ktoré k nám putuje okolo nej
07:51
and we could even start to cross into that shadow
186
456000
3000
a mohli by sme dokonca začať prechádzať do tohto tieňa
07:54
and really not notice that anything dramatic had happened.
187
459000
3000
a naozaj si nevšimnúť, že sa udialo niečo dramatické.
07:57
It would be bad if we tried to fire our rockets and get out of there
188
462000
3000
Bolo by zlé, ak by sme sa pokúsili naštartovať naše rakety a dostať sa odtiaľ,
08:00
because we couldn't,
189
465000
2000
pretože by sme už nemohli,
08:02
anymore than light can escape.
190
467000
2000
podobne, ako aj svetlo.
08:04
But even though the black hole is dark from the outside,
191
469000
3000
Aj keď je čierna diera zvonku tmavá,
08:07
it's not dark on the inside,
192
472000
2000
vnútri tmavá nie je,
08:09
because all of the light from the galaxy can fall in behind us.
193
474000
3000
lebo všetko svetlo z galaxie môže spadnúť za nami
08:12
And even though, due to a relativistic effect known as time dilation,
194
477000
4000
a hoci napriek relativistickému efektu známemu ako dilatácia času
08:16
our clocks would seem to slow down
195
481000
3000
by sa zdalo, že naše hodiny spomaľujú
08:19
relative to galactic time,
196
484000
3000
relatívne ku galaktickému času,
08:22
it would look as though the evolution of the galaxy
197
487000
3000
vyzeralo by to tak, akoby sa evolúcia galaxie zrýchlila
08:25
had been sped up and shot at us,
198
490000
2000
a bola na nás vystrelená tesne predtým,
08:27
right before we were crushed to death by the black hole.
199
492000
3000
ako by nás čierna diera rozdrvila na smrť.
08:30
It would be like a near-death experience
200
495000
2000
Bolo by to ako zážitok blízko smrti,
08:32
where you see the light at the end of the tunnel,
201
497000
2000
keď môžete vidieť svetlo na konci tunela,
08:34
but it's a total death experience.
202
499000
2000
ale je to úplný smrteľný zážitok.
08:36
(Laughter)
203
501000
2000
(Smiech)
08:38
And there's no way of telling anybody
204
503000
2000
Neexistuje nijaký spôsob, ako niekomu povedať
08:40
about the light at the end of the tunnel.
205
505000
2000
o svetle na konci tunela.
08:42
Now we've never seen a shadow like this of a black hole,
206
507000
3000
Nikdy sme nevideli tieň čiernej diery podobný tomuto,
08:45
but black holes can be heard,
207
510000
2000
ale čierne diery je možné počuť,
08:47
even if they're not seen.
208
512000
2000
aj keď ich nie je možné vidieť.
08:49
Imagine now taking an astrophysically realistic situation --
209
514000
4000
Predstavte si, že vezmete astrofyzikálne realistickú situáciu.
08:53
imagine two black holes that have lived a long life together.
210
518000
3000
Predstavte si dve čierne diery, ktoré spolu žili dlhý život.
08:56
Maybe they started as stars
211
521000
2000
Možno začali ako hviezdy
08:58
and collapsed to two black holes --
212
523000
2000
a zrútili sa do dvoch čiernych dier
09:00
each one 10 times the mass of the Sun.
213
525000
3000
a každá z nich by mala 10-násobný objem Slnka.
09:03
So now we're going to crush them down to 60 kilometers across.
214
528000
3000
Teraz ich stlačíme na priemer 60 km.
09:06
They can be spinning
215
531000
2000
Môžu sa otáčať
09:08
hundreds of times a second.
216
533000
2000
niekoľko stokrát za sekundu.
09:10
At the end of their lives,
217
535000
2000
Na konci svojich životov
09:12
they're going around each other very near the speed of light.
218
537000
3000
budú okolo seba rotovať takmer rýchlosťou svetla.
09:15
So they're crossing thousands of kilometers
219
540000
2000
Prejdú tisícky kilometrov
09:17
in a fraction of a second,
220
542000
2000
za zlomok sekundy.
09:19
and as they do so, they not only curve space,
221
544000
2000
Počas toho nielenže zakrivujú priestor,
09:21
but they leave behind in their wake
222
546000
2000
ale za sebou zanechávajú
09:23
a ringing of space,
223
548000
2000
rezonovanie priestoru,
09:25
an actual wave on space-time.
224
550000
2000
skutočnú vlnu časopriestoru.
09:27
Space squeezes and stretches
225
552000
2000
Priestor sa stláča a naťahuje počas toho,
09:29
as it emanates out from these black holes
226
554000
2000
ako vychádza z týchto čiernych dier,
09:31
banging on the universe.
227
556000
2000
ktoré udierajú na vesmír.
09:33
And they travel out into the cosmos
228
558000
2000
Ďalej do univerza sa pohybujú
09:35
at the speed of light.
229
560000
2000
rýchlosťou svetla.
09:37
This computer simulation
230
562000
2000
Táto počítačová simulácia
09:39
is due to a relativity group at NASA Goddard.
231
564000
3000
vznikla vďaka Goddardovmu stredisku vesmírnych letov NASA.
09:42
It took almost 30 years for anyone in the world to crack this problem.
232
567000
3000
Trvalo takmer 30 rokov, kým niekto na svete vyriešil tento problém.
09:45
This was one of the groups.
233
570000
2000
Toto je jedna z tých skupín.
09:47
It shows two black holes in orbit around each other,
234
572000
2000
Znázorňuje dve čierne diery na vzájomnej obežnej dráhe
09:49
again, with these helpfully painted curves.
235
574000
2000
a opäť s nakreslenými pomocnými krivkami.
09:51
And if you can see -- it's kind of faint --
236
576000
3000
Ak to vidíte, je to vidieť trochu slabo,
09:54
but if you can see the red waves emanating out,
237
579000
3000
ale ak vidíte červené vlny, ktoré odtiaľ vychádzajú,
09:57
those are the gravitational waves.
238
582000
2000
tak to sú gravitačné vlny.
09:59
They're literally the sounds of space ringing,
239
584000
3000
Sú to doslova zvuky rezonovania priestoru
10:02
and they will travel out from these black holes at the speed of light
240
587000
2000
a z týchto čiernych dier budú putovať rýchlosťou svetla
10:04
as they ring down and coalesce
241
589000
3000
počas toho, ako budú odznievať
10:07
to one spinning, quiet black hole
242
592000
2000
a na konci dňa sa spoja
10:09
at the end of the day.
243
594000
2000
do jednej otáčajúcej sa tichej čiernej diery.
10:11
If you were standing near enough,
244
596000
2000
Ak by ste stáli dostatočne blízko,
10:13
your ear would resonate
245
598000
2000
vaše ucho by rezonovalo
10:15
with the squeezing and stretching of space.
246
600000
2000
stláčaním a rozpínaním sa priestoru.
10:17
You would literally hear the sound.
247
602000
2000
Ten zvuk by ste doslova počuli.
10:19
Now of course, your head would be squeezed and stretched unhelpfully,
248
604000
4000
Samozrejme, vaša hlava by sa beznádejne stláčala a rozpínala,
10:23
so you might have trouble understanding what's going on.
249
608000
3000
takže by ste mohli mať problémy s pochopením toho, čo sa deje,
10:26
But I'd like to play for you
250
611000
2000
ale rada by som vám prehrala zvuk,
10:28
the sound that we predict.
251
613000
2000
ktorý tu predpokladáme.
10:30
This is from my group --
252
615000
2000
Tento pochádza z mojej skupiny
10:32
a slightly less glamorous computer modeling.
253
617000
3000
a ide o trochu menej fascinujúce počítačové modelovanie.
10:35
Imagine a lighter black hole
254
620000
2000
Predstavte si ľahšiu čiernu dieru,
10:37
falling into a very heavy black hole.
255
622000
2000
ako padá do veľmi ťažkej čiernej diery.
10:39
The sound you're hearing
256
624000
2000
Zvuk, ktorý počujete,
10:41
is the light black hole banging on space
257
626000
3000
je ľahká čierna diera, ktorá udiera na priestor zakaždým,
10:44
each time it gets close.
258
629000
2000
keď sa priblíži.
10:46
If it gets far away, it's a little too quiet.
259
631000
3000
Keď sa dostane ďaleko, je veľmi tichá,
10:49
But it comes in like a mallet,
260
634000
2000
ale prichádza ako palička,
10:51
and it literally cracks space,
261
636000
2000
doslova treskne do priestoru
10:53
wobbling it like a drum.
262
638000
2000
a rozkmitá ho ako bubon.
10:55
And we can predict what the sound will be.
263
640000
3000
Dokážeme predvídať, ako tento zvuk bude vyzerať.
10:58
We know that, as it falls in,
264
643000
2000
Vieme, že počas jej pádu
11:00
it gets faster and it gets louder.
265
645000
2000
sa zrýchľuje a zvyšuje hlasitosť
11:02
And eventually,
266
647000
2000
a nakoniec
11:04
we're going to hear the little guy just fall into the bigger guy.
267
649000
3000
budeme počuť, ako tento malý chlapík spadne do toho veľkého chlapíka.
11:07
(Thumping)
268
652000
17000
(Búchanie)
11:24
Then it's gone.
269
669000
2000
Potom zmizne.
11:26
Now I've never heard it that loud -- it's actually more dramatic.
270
671000
2000
Nikdy som to tak nahlas nepočula a je to naozaj dramatickejšie.
11:28
At home it sounds kind of anticlimactic.
271
673000
2000
Doma to tak vzrušujúco neznie.
11:30
It's sort of like ding, ding, ding.
272
675000
2000
Je to niečo ako bim, bim, bim.
11:32
This is another sound from my group.
273
677000
4000
Toto je ďalší zvuk, ktorý vytvorila moja skupina.
11:36
No, I'm not showing you any images,
274
681000
2000
Nie, neukážem vám žiadne obrázky,
11:38
because black holes don't leave behind
275
683000
2000
pretože čierne diery za sebou nezanechávajú
11:40
helpful trails of ink,
276
685000
2000
pomocnú atramentovú stopu
11:42
and space is not painted,
277
687000
2000
a priestor nie je namaľovaný
11:44
showing you the curves.
278
689000
2000
a neukazuje vám zakrivenia.
11:46
But if you were to float by in space on a space holiday
279
691000
2000
Keby ste však mali plávať vesmírom na vesmírnej dovolenke
11:48
and you heard this,
280
693000
2000
a počuli by ste toto,
11:50
you want to get moving.
281
695000
2000
chceli by ste sa odtiaľ pohnúť.
11:52
(Laughter)
282
697000
2000
(Smiech)
11:54
Want to get away from the sound.
283
699000
2000
Mali by ste sa dostať preč od tohto zvuku.
11:56
Both black holes are moving.
284
701000
2000
Obe čierne diery sa pohybujú.
11:58
Both black holes are getting closer together.
285
703000
3000
Obe čierne diery sa k sebe navzájom približujú.
12:01
In this case, they're both wobbling quite a lot.
286
706000
3000
V tomto prípade obe pomerne silno kmitajú
12:04
And then they're going to merge.
287
709000
2000
a potom sa spoja.
12:06
(Thumping)
288
711000
8000
(Búchanie)
12:14
Now it's gone.
289
719000
2000
Teraz to zmizlo.
12:16
Now that chirp is very characteristic of black holes merging --
290
721000
3000
Toto cvrlikanie je pre čierne diery veľmi charakteristické,
12:19
that it chirps up at the end.
291
724000
3000
teda to, že na konci dochádza k cvrlikaniu.
12:22
Now that's our prediction
292
727000
2000
Je to naša predpoveď toho,
12:24
for what we'll see.
293
729000
2000
čo uvidíme.
12:26
Luckily we're at this safe distance in Long Beach, California.
294
731000
2000
Našťastie sa nachádzame v bezpečnej vzdialenosti v Long Beach v Kalifornii
12:28
And surely, somewhere in the universe
295
733000
2000
a dve čierne diery sa vo vesmíre
12:30
two black holes have merged.
296
735000
2000
určite už spojili.
12:32
And surely, the space around us
297
737000
2000
Vesmír okolo nás určite
12:34
is ringing
298
739000
2000
rezonuje
12:36
after traveling maybe a million light years, or a million years,
299
741000
3000
po prejdení možno milióna svetelných rokov alebo milióna rokov
12:39
at the speed of light to get to us.
300
744000
3000
rýchlosťou svetla, kým sa k nám dostane.
12:42
But the sound is too quiet for any of us to ever hear.
301
747000
3000
Tento zvuk je však príliš tichý, aby ho ktokoľvek z nás počul.
12:45
There are very industrious experiments being built on Earth --
302
750000
3000
Na Zemi sa budujú zariadenia pre významné experimenty.
12:48
one called LIGO --
303
753000
2000
Jeden z nich sa nazýva LIGO
12:50
which will detect deviations
304
755000
2000
a bude zisťovať odchýlky
12:52
in the squeezing and stretching of space
305
757000
3000
v stláčaní a rozpínaní priestoru
12:55
at less than the fraction of a nucleus of an atom
306
760000
3000
menších ako zlomok jadra atómu
12:58
over four kilometers.
307
763000
2000
v dĺžke viac ako 4 km.
13:00
It's a remarkably ambitious experiment,
308
765000
2000
Je to pozoruhodne ambiciózny experiment
13:02
and it's going to be at advanced sensitivity
309
767000
2000
a jeho citlivosť sa v priebehu ďalších pár rokov zvýši,
13:04
within the next few years -- to pick this up.
310
769000
3000
aby tieto odchýlky odhalil.
13:07
There's also a mission proposed for space,
311
772000
2000
Existuje aj plánovaná vesmírna misia,
13:09
which hopefully will launch in the next ten years,
312
774000
2000
ktorá, dúfajme, odštartuje v priebehu ďalších desiatich rokov
13:11
called LISA.
313
776000
2000
a volá sa LISA.
13:13
And LISA will be able to see super-massive black holes --
314
778000
3000
LISA bude môcť vidieť supermasívne čierne diery,
13:16
black holes millions or billions of times
315
781000
3000
čo sú čierne diery miliónkrát alebo miliárdkrát
13:19
the mass of the Sun.
316
784000
2000
masívnejšie ako Slnko.
13:21
In this Hubble image, we see two galaxies.
317
786000
3000
Na tomto zábere z Hubblovho vesmírneho teleskopu vidíme dve galaxie.
13:24
They look like they're frozen in some embrace.
318
789000
3000
Vyzerajú, akoby zamrzli v nejakom objatí
13:27
And each one probably harbors
319
792000
2000
a každá z nich má vo svojom jadre zakotvenú
13:29
a super-massive black hole at its core.
320
794000
3000
supermasívnu čiernu dieru.
13:32
But they're not frozen;
321
797000
2000
Nie sú však zamrznuté,
13:34
they're actually merging.
322
799000
2000
ale v skutočnosti sa spájajú.
13:36
These two black holes are colliding,
323
801000
2000
Tieto dve čierne diery do seba narážajú
13:38
and they will merge over a billion-year time scale.
324
803000
3000
a spoja sa v priebehu miliardy rokov.
13:41
It's beyond our human perception
325
806000
2000
Je za možnosťami nášho ľudského vnímania,
13:43
to pick up a song of that duration.
326
808000
3000
aby sme takú dlhú pieseň zachytili.
13:46
But LISA could see the final stages
327
811000
2000
LISA však môže vidieť tieto záverečné etapy
13:48
of two super-massive black holes
328
813000
2000
dvoch supermasívnych čiernych dier
13:50
earlier in the universe's history,
329
815000
2000
skôr v histórii vesmíru
13:52
the last 15 minutes before they fall together.
330
817000
3000
a to posledných 15 minút predtým, ako spadnú jedna do druhej.
13:55
And it's not just black holes,
331
820000
2000
Nie sú to len čierne diery,
13:57
but it's also any big disturbance in the universe --
332
822000
3000
ale je to aj hocijaké veľké narušenie vo vesmíre
14:00
and the biggest of them all is the Big Bang.
333
825000
2000
a najväčším je Veľký tresk.
14:02
When that expression was coined, it was derisive --
334
827000
3000
Keď sa tento výraz zaviedol, bol posmešným,
14:05
like, "Oh, who would believe in a Big Bang?"
335
830000
2000
ako napríklad: „Ach, kto by už len veril vo Veľký tresk?"
14:07
But now it actually might be more technically accurate
336
832000
2000
Teraz to v skutočnosti môže byť technicky presnejšie,
14:09
because it might bang.
337
834000
2000
pretože môže dochádzať k trieskaniu
14:11
It might make a sound.
338
836000
2000
a môže dochádzať k vydávaniu zvukov.
14:13
This animation from my friends at Proton Studios
339
838000
3000
Táto animácia mojich priateľov v Proton Studios
14:16
shows looking at the Big Bang from the outside.
340
841000
2000
znázorňuje pohľad na Veľký tresk zvonku.
14:18
We don't ever want to do that actually. We want to be inside the universe
341
843000
3000
Nikdy by sme to v skutočnosti nechceli spraviť. Chceme byť vnútri vesmíru,
14:21
because there's no such thing as standing outside the universe.
342
846000
3000
lebo nič také ako existencia mimo vesmíru neexistuje.
14:24
So imagine you're inside the Big Bang.
343
849000
2000
Predstavte si teda, že ste vnútri Veľkého tresku.
14:26
It's everywhere, it's all around you,
344
851000
2000
Je všade, je okolo vás
14:28
and the space is wobbling chaotically.
345
853000
2000
a priestor chaoticky kmitá.
14:30
Fourteen billion years pass
346
855000
2000
Prejde 14 miliárd rokov
14:32
and this song is still ringing all around us.
347
857000
3000
a táto pieseň stále znie všade okolo nás.
14:35
Galaxies form,
348
860000
2000
Vytvárajú sa galaxie
14:37
and generations of stars form in those galaxies,
349
862000
2000
a generácie hviezd v týchto galaxiách.
14:39
and around one star,
350
864000
2000
Okolo jednej hviezdy,
14:41
at least one star,
351
866000
2000
najmenej jednej hviezdy,
14:43
is a habitable planet.
352
868000
2000
je obývateľná planéta.
14:45
And here we are frantically building these experiments,
353
870000
3000
Tu sme my a horúčkovito budujeme zariadenia pre tieto experimenty,
14:48
doing these calculations, writing these computer codes.
354
873000
2000
robíme výpočty, píšeme počítačové kódy.
14:50
Imagine a billion years ago,
355
875000
3000
Predstavte si, že pred miliardou rokov
14:53
two black holes collided.
356
878000
2000
sa zrazili dve čierne diery.
14:55
That song has been ringing through space
357
880000
2000
Táto pieseň znie vesmírom
14:57
for all that time.
358
882000
2000
celý ten čas.
14:59
We weren't even here.
359
884000
2000
Ani sme tu neboli.
15:01
It gets closer and closer --
360
886000
2000
Približuje sa stále viac a viac.
15:03
40,000 years ago, we're still doing cave paintings.
361
888000
2000
Pred 40 000 rokmi sme stále kreslili jaskynné maľby.
15:05
It's like hurry, build your instruments.
362
890000
2000
Je to ako: „Rýchlo, postavte svoje zariadenia."
15:07
It's getting closer and closer, and in 20 ...
363
892000
3000
Tá pieseň je stále bližšie a bližšie a v roku dvetisíc...,
15:10
whatever year it will be
364
895000
2000
nech je už akýkoľvek,
15:12
when our detectors are finally at advanced sensitivity --
365
897000
2000
keď budú naše detektory konečne citlivejšie,
15:14
we'll build them, we'll turn on the machines
366
899000
2000
ich postavíme, tieto prístroje zapneme
15:16
and, bang, we'll catch it -- the first song from space.
367
901000
3000
a bum, zachytíme ju, prvú pieseň z vesmíru.
15:19
If it was the Big Bang we were going to pick up,
368
904000
2000
Ak by sme mali zachytiť Veľký tresk,
15:21
it would sound like this.
369
906000
2000
znel by takto.
15:23
(Static) It's a terrible sound.
370
908000
3000
(Šumenie) Je to strašný zvuk.
15:26
It's literally the definition of noise.
371
911000
2000
Je to doslova definícia hluku.
15:28
It's white noise; it's such a chaotic ringing.
372
913000
2000
Je to biely šum a znie úplne chaoticky.
15:30
But it's around us everywhere, presumably,
373
915000
3000
Je však pravdepodobne všade okolo nás,
15:33
if it hasn't been wiped out
374
918000
2000
ak medzitým nezmizol
15:35
by some other process in the universe.
375
920000
2000
vďaka nejakému inému procesu vo vesmíre.
15:37
And if we pick it up, it will be music to our ears
376
922000
3000
Ak by sme ho zachytili, pre naše uši to bude hudba,
15:40
because it will be the quiet echo
377
925000
2000
pretože to bude tichá ozvena
15:42
of that moment of our creation,
378
927000
2000
okamihu nášho stvorenia,
15:44
of our observable universe.
379
929000
2000
stvorenia vesmíru, ktorý môžeme pozorovať.
15:46
So within the next few years,
380
931000
2000
Počas niekoľkých nasledujúcich rokov
15:48
we'll be able to turn up the soundtrack a little bit,
381
933000
3000
budeme teda schopní trochu zvýšiť hlasitosť tohto soundtracku
15:51
render the universe in audio.
382
936000
3000
a reprodukovať vesmír v audiopodobe.
15:54
But if we detect those earliest moments,
383
939000
3000
Ak by sme zachytili tieto najranejšie okamihy,
15:57
it'll bring us that much closer
384
942000
2000
doviedlo by nás to omnoho bližšie
15:59
to an understanding of the Big Bang,
385
944000
2000
k pochopeniu Veľkého tresku,
16:01
which brings us that much closer
386
946000
3000
a to nás privádza rovnako bližšie
16:04
to asking some of the hardest, most elusive, questions.
387
949000
3000
ku kladeniu jedných z najťažších a najťažšie pochopiteľných otázok.
16:07
If we run the movie of our universe backwards,
388
952000
3000
Ak by sme spustili film nášho vesmíru odzadu,
16:10
we know that there was a Big Bang in our past,
389
955000
3000
vedeli by sme, že v našej minulosti sa udial Veľký tresk
16:13
and we might even hear the cacophonous sound of it,
390
958000
4000
a možno by sme mohli dokonca počuť aj jeho kakofonický zvuk.
16:17
but was our Big Bang the only Big Bang?
391
962000
2000
Bol však náš Veľký tresk jediným Veľkým treskom?
16:19
I mean we have to ask, has it happened before?
392
964000
3000
Mám na mysli to, že sa musíme pýtať: „Stalo sa to aj predtým?
16:22
Will it happen again?
393
967000
2000
Stane sa to znova?"
16:24
I mean, in the spirit of rising to TED's challenge
394
969000
3000
Myslím tým to, že v duchu čelenia výzve konferencií TED
16:27
to reignite wonder,
395
972000
2000
opäť vzbudiť údiv,
16:29
we can ask questions, at least for this last minute,
396
974000
3000
si môžeme klásť otázky, aspoň počas tejto poslednej minúty,
16:32
that honestly might evade us forever.
397
977000
2000
ktoré by nám mohli uniknúť navždy.
16:34
But we have to ask:
398
979000
2000
Musíme sa však pýtať:
16:36
Is it possible that our universe
399
981000
2000
„Je možné, že náš vesmír
16:38
is just a plume off of some greater history?
400
983000
3000
je len vrcholom nejakej väčšej histórie
16:41
Or, is it possible that we're just a branch off of a multiverse --
401
986000
4000
alebo je možné, že sme len vetvou multivesmíru,
16:45
each branch with its own Big Bang in its past --
402
990000
4000
kde mala v minulosti každá vetva svoj vlastný Veľký tresk
16:49
maybe some of them with black holes playing drums,
403
994000
2000
a možno majú niektoré z nich čierne diery, ktoré bubnujú
16:51
maybe some without --
404
996000
2000
a možno sú niektoré bez nich,
16:53
maybe some with sentient life, and maybe some without --
405
998000
3000
možno niektoré majú formy života schopné vnímať a niektoré sú možno bez nich,
16:56
not in our past, not in our future,
406
1001000
2000
nie v našej minulosti ani v našej budúcnosti,
16:58
but somehow fundamentally connected to us?
407
1003000
3000
ale sú s nami v podstate nejako spojené?"
17:01
So we have to wonder, if there is a multiverse,
408
1006000
2000
Musíme si teda klásť otázku: "Ak existuje multivesmír,
17:03
in some other patch of that multiverse,
409
1008000
2000
sú v nejakom fliačiku tohto multivesmíru
17:05
are there creatures?
410
1010000
2000
nejaké bytosti?
17:07
Here's my multiverse creatures.
411
1012000
2000
Tu sú moje bytosti z multivesmíru.
17:09
Are there other creatures in the multiverse,
412
1014000
2000
Existujú v multivesmíre ďalšie bytosti,
17:11
wondering about us
413
1016000
2000
ktoré rozmýšľajú o nás
17:13
and wondering about their own origins?
414
1018000
3000
a premýšľajú nad svojim vlastným pôvodom?
17:16
And if they are,
415
1021000
2000
Ak existujú,
17:18
I can imagine them as we are,
416
1023000
3000
viem si ich predstaviť podobne ako nás,
17:21
calculating, writing computer code,
417
1026000
2000
ako počítajú, píšu počítačový kód,
17:23
building instruments,
418
1028000
2000
stavajú zariadenia,
17:25
trying to detect that faintest sound
419
1030000
3000
snažia sa zachytiť aj ten nezreteľný zvuk
17:28
of their origins
420
1033000
2000
svojho pôvodu
17:30
and wondering who else is out there.
421
1035000
2000
a premýšľajú o tom, kto ďalší je tam hore.
17:32
Thank you. Thank you.
422
1037000
3000
Ďakujem. Ďakujem.
17:35
(Applause)
423
1040000
2000
(Potlesk)
ABOUT THE SPEAKER
Janna Levin - PhysicistJanna Levin is a professor of physics and astronomy at Barnard, where she studies the early universe, chaos, and black holes. She's the author of “How the Universe Got Its Spots" and the novel “A Madman Dreams of Turing Machines.”
Why you should listen
Janna Levin is a Professor of Physics and Astronomy at Barnard College of Columbia University. Her scientific research concerns the early universe, chaos and black holes. Her second book – a novel, A Madman Dreams of Turing Machines – won the PEN/Bingham Fellowship for Writers and was a runner-up for the PEN/Hemingway award for "a distinguished book of first fiction." She is the author of the popular science book, How the Universe Got Its Spots: Diary of a Finite Time in a Finite Space.
She holds a BA in Physics and Astronomy from Barnard College with a concentration in Philosophy, and a PhD from MIT in Physics. She has worked at the Center for Particle Astrophysics (CfPA) at the University of California, Berkeley before moving to the UK where she worked at Cambridge University in the Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics (DAMTP). Just before returning to New York, she was the first scientist-in-residence at the Ruskin School of Fine Art and Drawing at Oxford with an award from the National Endowment for Science, Technology, and Arts (NESTA).
Listen to a Q&A with another TED speaker, Krista Tippett -- where they talk math and faith and truth and more ...
Janna Levin | Speaker | TED.com