A little over 100 years ago, in 1915, Einstein published his theory of general relativity, which is sort of a strange name, but it's a theory that explains gravity. It states that mass -- all matter, the planets -- attracts mass, not because of an instantaneous force, as Newton claimed, but because all matter -- all of us, all the planets -- wrinkles the flexible fabric of space-time.
Hace un poco más de cien años, en 1915, Einstein publicó su teoría de la relatividad general, que es un nombre medio raro, pero esta es una teoría que explica la gravedad. Dice que las masas -- toda la materia, los planetas -- se atraen no porque los atraiga una fuerza instantánea, como decía Newton, sino porque toda la materia -- todos nosotros, todos los planetas -- arrugan la tela flexible del espacio-tiempo.
Space-time is this thing in which we live and that connects us all. It's like when we lie down on a mattress and distort its contour. The masses move -- again, not according to Newton's laws, but because they see this space-time curvature and follow the little curves, just like when our bedmate nestles up to us because of the mattress curvature.
El espacio-tiempo es esto en lo que vivimos y que nos conecta a todos. Es como cuando nosotros nos acostamos en un colchón y deformamos el colchón. Y las masas se mueven no -- de nuevo, no por las leyes de Newton, sino porque ven esa curvatura del espacio-tiempo y van siguiendo las curvitas, así como cuando nuestro compañero de cama se nos arrima debido a la curvatura del colchón.
(Laughter)
(Risas)
A year later, in 1916, Einstein derived from his theory that gravitational waves existed, and that these waves were produced when masses move, like, for example, when two stars revolve around one another and create folds in space-time which carry energy from the system, and the stars move toward each other. However, he also estimated that these effects were so minute, that it would never be possible to measure them. I'm going to tell you the story of how, with the work of hundreds of scientists working in many countries over the course of many decades, just recently, in 2015, we discovered those gravitational waves for the first time.
Un año después, en 1916, Einstein derivó de su teoría que existían las ondas gravitacionales. Esas eran producidas cuando las masas se mueven como, por ejemplo, cuando dos estrellas están girando una alrededor de la otra, y producen pliegues en el espacio-tiempo que se llevan energía del sistema y se van acercando las estrellas. Sin embargo, él también calculó que estos efectos eran tan tan tan pequeños que nunca se iban a poder medir. Les voy a contar como, con el trabajo de cientos de científicos trabajando desde muchos países por muchas décadas, hace muy poquito tiempo en el 2015, descubrimos esas ondas gravitacionales por primera vez.
It's a rather long story. It started 1.3 billion years ago. A long, long time ago, in a galaxy far, far away --
Esta es una historia bastante larga. Empezó hace 1.300 millones de años. Hace mucho mucho tiempo, en una galaxia muy muy lejana --
(Laughter)
(Risas)
two black holes were revolving around one another -- "dancing the tango," I like to say. It started slowly, but as they emitted gravitational waves, they grew closer together, accelerating in speed, until, when they were revolving at almost the speed of light, they fused into a single black hole that had 60 times the mass of the Sun, but compressed into the space of 360 kilometers. That's the size of the state of Louisiana, where I live. This incredible effect produced gravitational waves that carried the news of this cosmic hug to the rest of the universe.
había dos agujeros negros que estaban girando uno alrededor del otro, "bailando un tango", me gusta decir, que empezó lento, pero a medida que emitían ondas gravitacionales, se iban acercando, se iban acelerando, hasta que, cuando estaban girando casi a la velocidad de la luz, se fusionaron en un solo agujero negro que tenía 60 veces la masa del sol pero compactada en 360 kilómetros. Eso es el tamaño del estado de Louisiana, donde yo vivo. Este efecto increíble produjo ondas gravitacionales que llevaron el mensaje de este abrazo cósmico al resto del universo.
It took us a long time to figure out the effects of these gravitational waves, because the way we measure them is by looking for effects in distances. We want to measure longitudes, distances. When these gravitational waves passed by Earth, which was in 2015, they produced changes in all distances -- the distances between all of you, the distances between you and me, our heights -- every one of us stretched and shrank a tiny bit. The prediction is that the effect is proportional to the distance. But it's very small: even for distances much greater than my slight height, the effect is infinitesimal. For example, the distance between the Earth and the Sun changed by one atomic diameter. How can that be measured? How could we measure it?
Nos tomó mucho tiempo descubrir el efecto de estas ondas gravitacionales, porque lo que hacen, la manera en que las medimos, es buscando efectos en distancias. Nosotros queremos medir longitudes, distancias. Cuando estas ondas gravitacionales pasaron por la Tierra, que pasaron en el 2015, produjeron cambios en todas las distancias las distancias entre ustedes, las distancias entre ustedes y yo, nuestras alturas -- todos nosotros nos estiramos y nos achicamos un poquitito. La predicción es que el efecto es proporcional a la distancia. Pero es pequeñísimo: aun para distancias mucho más grandes que mi poca altura, el efecto es infinitesimal. Por ejemplo, la distancia entre la Tierra y el Sol cambió por un diámetro atómico. ¿Cómo se puede medir eso? ¿Cómo pudimos medir eso?
Fifty years ago, some visionary physicists at Caltech and MIT -- Kip Thorne, Ron Drever, Rai Weiss -- thought they could precisely measure distances using lasers that measured distances between mirrors kilometers apart. It took many years, a lot of work and many scientists to develop the technology and develop the ideas. And 20 years later, almost 30 years ago, they started to build two gravitational wave detectors, two interferometers, in the United States. Each one is four kilometers long; one is in Livingston, Louisiana, in the middle of a beautiful forest, and the other is in Hanford, Washington, in the middle of the desert.
Hace unos cincuenta años, había unos físicos visionarios en Caltech y MIT, Kip Thorne, Ron Drever, Rai Weiss, que pensaban que se podían medir precisamente distancias usando láseres que midieran distancias entre espejos que estaban a kilómetros de distancia. Tomó muchos años y mucho trabajo y muchos científicos desarrollar la tecnología, desarrollar las ideas, y 20 años después, hace casi 30 años, más de 20, se empezaron a construir dos detectores de ondas gravitacionales, dos interferómetros, en los Estados Unidos, cada uno con cuatro kilómetros de largo. Uno [está] en el estado de Louisiana, en Livingston, Louisiana, en medio de un bosque precioso; el otro, en Hanford, Washington, el estado de Washington, en medio del desierto.
The interferometers have lasers that travel from the center through four kilometers in-vacuum, are reflected in mirrors and then they return. We measure the difference in the distances between this arm and this arm. These detectors are very, very, very sensitive; they're the most precise instruments in the world. Why did we make two? It's because the signals that we want to measure come from space, but the mirrors are moving all the time, so in order to distinguish the gravitational wave effects -- which are astrophysical effects and should show up on the two detectors -- we can distinguish them from the local effects, which appear separately, either on one or the other.
En estos interferómetros, tenemos láseres que viajan desde el centro, cuatro kilómetros en vacío, se reflejan en espejos y vuelven, y estamos midiendo la diferencia de distancia entre este brazo y este brazo. Y estos detectores son muy muy muy sensibles, son los instrumentos más precisos del mundo. ¿Por qué hicimos dos? Porque las señales que queremos medir vienen del espacio son las que queremos medir, pero los espejos se están moviendo todo el tiempo, entonces para distinguir efectos ondas gravitacionales, que son efectos astrofísicos y deben aparecer en los dos detectores, podemos distinguirlos de los efectos locales, que aparecen distintos, en uno o en el otro.
In September of 2015, we were finishing installing the second-generation technology in the detectors, and we still weren't at the optimal sensitivity that we wanted -- we're still not, even now, two years later -- but we wanted to gather data. We didn't think we'd see anything, but we were getting ready to start collecting a few months' worth of data. And then nature surprised us.
En septiembre del 2015, estábamos terminando de instalar la segunda generación de tecnología en estos detectores, y todavía no estábamos a la sensibilidad óptima que queremos -- todavía no estamos allí, incluso dos años después, pero ya queríamos tomar datos. No pensábamos que íbamos a ver nada, pero estábamos preparando para empezar a tomar datos por unos meses. Y la naturaleza nos sorprendió.
On September 14, 2015, we saw, in both detectors, a gravitational wave. In both detectors, we saw a signal with cycles that increased in amplitude and frequency and then go back down. And they were the same in both detectors. They were gravitational waves. And not only that -- in decoding this type of wave, we were able to deduce that they came from black holes fusing together to make one, more than a billion years ago. And that was --
El 14 de septiembre del 2015, vimos en los dos detectores una onda gravitacional. En los dos detectores vimos una señal con unos ciclos que crecían en amplitud de frecuencia después decaían, y eran los mismos en los dos detectores. Eran ondas gravitacionales. Y no solo eso, sino que, descodificando esta forma de onda, podíamos deducir que venían de agujeros negros fusionándose en uno solo, hace más de mil millones de años. Y esto fue --
(Applause)
(Aplausos)
that was fantastic.
Esto fue fantástico.
At first, we couldn't believe it. We didn't imagine this would happen until much later; it was a surprise for all of us. It took us months to convince ourselves that it was true, because we didn't want to leave any room for error. But it was true, and to clear up any doubt that the detectors really could measure these things, in December of that same year, we measured another gravitational wave, smaller than the first one. The first gravitational wave produced a difference in the distance of four-thousandths of a proton over four kilometers. Yes, the second detection was smaller, but still very convincing by our standards. Despite the fact that these are space-time waves and not sound waves, we like to put them into loudspeakers and listen to them. We call this "the music of the universe." I'd like you to listen to the first two notes of that music.
Al principio, no lo podíamos creer. Esto no se suponía que tenía que pasar hasta más adelante. Fue una sorpresa para todos. Nos tomó meses convencernos de que esto era cierto, porque no queríamos dar lugar a ningún error. Pero era cierto, y para despejar toda duda de que realmente los detectores podían medir estas cosas, en diciembre del mismo año, medimos otra onda gravitacional más chiquita que la primera. La primera onda gravitacional produjo una diferencia de distancia de cuatro milésimas de protón. sobre cuatro kilómetros. Sí, la segunda detección fue más chica pero todavía muy convincente para nuestros estándares A pesar de que estas son ondas de espacio-tiempo, no ondas de sonido, a nosotros nos gusta ponerlas en parlantes y escucharlas. Le decimos a esto "la música del universo". Aquí les quiero hacer escuchar las primeras dos notas de esta música.
(Chirping sound)
(Silbido)
(Chirping sound) The second, shorter sound was the last fraction of a second of the two black holes which, in that fraction of a second, emitted vast amounts of energy -- so much energy, it was like three Suns converting into energy, following that famous formula, E = mc2. Remember that one? We love this music so much we actually dance to it. I'm going to have you listen again.
(Silbido) La segunda, la más cortita fue la última fracción de segundo de estos dos agujeros negros, que en esa fracción de segundo emitieron un montón de energía -- tanta energía -- como la de tres soles convirtiéndose en energía siguiendo esa fórmula famosa, E = mc2. ¿Se acuerdan? Esta música, en realidad, a nosotros nos encanta tanto, bailamos con esto, que se la voy a hacer escuchar de nuevo.
(Chirping sound)
(Silbido)
(Chirping sound) It's the music of the universe!
(Silbido) ¡Es la música del universo!
(Applause)
(Aplausos)
People frequently ask me now: "What can gravitational waves be used for? And now that you've discovered them, what else is there left to do?" What can gravitational waves be used for?
Frecuentemente la gente me pregunta ahora: ¿Para qué sirven las ondas gravitacionales? Y ahora que ya las descubrieron, ¿qué queda por hacer? ¿Para qué sirven las ondas gravitacionales?
When they asked Borges, "What is the purpose of poetry?" he, in turn, answered, "What's the purpose of dawn? What's the purpose of caresses? What's the purpose of the smell of coffee?" He answered, "The purpose of poetry is pleasure; it's for emotion, it's for living."
Cuando a Borges le preguntaron: "¿Para qué sirve la poesía?" Él a su vez preguntó: "¿Para qué sirve el amanecer? ¿Para qué sirven las caricias? ¿Para qué sirve el olor a café?" Y él se respondió: "La poesía sirve para el placer, para la emoción, para vivir".
And understanding the universe, this human curiosity for knowing how everything works, is similar. Since time immemorial, humanity -- all of us, everyone, as kids -- when we look up at the sky for the first time and see the stars, we wonder, "What are stars?" That curiosity is what makes us human. And that's what we do with science.
Y entender el universo, esta curiosidad humana por saber cómo funciona todo es parecido. La humanidad, desde tiempo inmemorial, y todos nosotros, todos ustedes de chicos, cuando se mira el cielo por primera vez y se ven estrellas, uno se pregunta: "¿Qué son las estrellas?" Esa curiosidad es lo que nos hace humanos. Y eso es lo que hacemos con la ciencia.
We like to say that gravitational waves now have a purpose, because we're opening up a new way to explore the universe. Until now, we were able to see the light of the stars via electromagnetic waves. Now we can listen to the sound of the universe, even of things that don't emit light, like gravitational waves.
A nosotros nos gusta decir que las ondas gravitacionales ya están sirviendo, porque estamos abriendo una nueva manera de explorar el universo. Hasta ahora, pudimos ver la luz de las estrellas a través de las ondas electromagnéticas. Ahora podemos escuchar el sonido del universo aun de cosas que no emiten luz, como ondas gravitacionales.
(Applause)
(Aplausos)
Thank you.
(Inglés) Gracias.
(Applause)
(Aplausos)
But are they useful? Can't we derive any technology from gravitational waves?
Pero ¿solo para eso servirán? ¿No se deriva ninguna tecnología de ondas gravitacionales?
Yes, probably. But it will probably take a lot of time. We've developed the technology to detect them, but in terms of the waves themselves, maybe we'll discover 100 years from now that they are useful. But it takes a lot of time to derive technology from science, and that's not why we do it. All technology is derived from science, but we practice science for the enjoyment. What's left to do? A lot. A lot; this is only the beginning.
A lo mejor, sí. Pero va probablemente a tomar mucho tiempo. Hemos desarrollado tecnología para detectarlas, pero las ondas mismas, a lo mejor se descubra de acá a cien años que sirven para algo. Pero toma mucho tiempo derivar tecnología de la ciencia y no es por eso que lo hacemos. Toda tecnología se deriva de la ciencia, pero la ciencia la hacemos para el placer. ¿Qué nos queda por hacer? Muchísimo. Muchísimo. Esto es recién el comienzo.
As we make the detectors more and more sensitive -- and we have lots of work to do there -- not only are we going to see more black holes and be able to catalog how many there are, where they are and how big they are, we'll also be able to see other objects. We'll see neutron stars fuse and turn into black holes. We'll see a black holes being born. We'll be able to see rotating stars in our galaxy produce sinusoidal waves. We'll be able to see explosions of supernovas in our galaxy. We'll be seeing a whole spectrum of new sources.
A medida que hacemos los detectores más sensibles -- y nos queda bastante por hacer -- no solo vamos a ver más agujeros negros, vamos a poder hacer un catálogo para saber cuántos hay, dónde están cuán grandes son, sino que también, vamos a ver otros objetos. Vamos a ver la fusión de estrellas de neutrones, que se convierten en un agujero negro. Vamos a ver nacer a un agujero negro. Vamos a poder ver estrellas rotantes en nuestra galaxia produciendo ondas sinusoidales. Vamos a poder ver explosiones de supernovas en nuestra galaxia. Es todo un espectro de nuevas fuentes que vamos a estar viendo.
We like to say that we've added a new sense to the human body: now, in addition to seeing, we're able to hear. This is a revolution in astronomy, like when Galileo invented the telescope. It's like when they added sound to silent movies. This is just the beginning. We like to think that the road to science is very long -- very fun, but very long -- and that we, this large, international community of scientists, working from many countries, together as a team, are helping to build that road; that we're shedding light -- sometimes encountering detours -- and building, perhaps, a highway to the universe.
Nos gusta decir que hemos agregado un nuevo sentido al cuerpo humano: ahora, además de ver, podemos escuchar. Esto es una revolución en la astronomía, así como cuando Galileo inventó el telescopio, o como cuando al cine mudo se le agregó el sonido. Esto es apenas el comienzo. Nos gusta pensar que el camino de la ciencia es muy largo -- muy divertido, pero muy largo -- y esta gran comunidad internacional de científicos trabajando en equipo desde muchos países, todos juntos, estamos ayudando a construir este camino, poniendo luces, a veces encontrando desvíos, y construyendo, a lo mejor, una autopista al universo.
Thank you.
Gracias.
(Applause)
(Aplausos)