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.
100 seneden biraz daha uzun zaman önce, 1915'te, Einstein, Genel Görelilik kuramını yayımladı. İsmi biraz garip gelebilir ama kısaca kütleçekimsel dalgaları açıklayan bir teori. Bu teoriye göre cisimler, gezegenler yani tüm kütleler birbirini çeker. Newton'un ani güç kavramından ötürü değil de bizler, sizler, her şey, hepimiz, tüm gezegenler, zaman ve mekanda birbirlerine ince bir iple bağlı oldukları için.
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.
Yaşadığımız zaman ve mekan uzantısında hepimiz birbirimize bağlıyız. Şey gibi düşünebilirsiniz, mesela kanepeye uzanıyoruz ve kanepenin şeklini değiştiriyoruz. Kütleler de hareket ediyor ama dediğim gibi Newton'un kanunlarından dolayı değil. Bu kütleler zaman ve mekanda birbirlerini görerek ve küçük kıvrımlardan geçerek tıpkı kanepeye uzananan birisinin kanepede bırakması gibi küçük kıvrımlar bırakırlar.
(Laughter)
(Kahkaha)
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.
Bir sene sonra, 1916'da, Einstein genel görelilik teorisinden kütleçekimsel dalgaların var olduğunu çıkardı ve bu dalgalar, kütleler hareket edince ortaya çıkıyordu. Mesela iki yıldız birbirleri etrafında dönerken sistemin enerjisini taşıyan bükümler oluşturur ve bu yıldızlar zamanla birbirlerine yaklaşırlar. Ancak bunların yanı sıra, bu bahsettiğimiz etkileşimler o kadar küçükler ki asla onları ölçemeyeceğiz. Birçok ülkeden bilim insanları kafa kafaya verip on yıllar süren çalışmaların neticesinde çok yakın bir tarihte, 2015'te, kütleçekimsel dalgaları ilk kez nasıl keşfedebildik onu anlatmak istiyorum sizlere.
It's a rather long story. It started 1.3 billion years ago. A long, long time ago, in a galaxy far, far away --
Aslında bu çok uzun bir hikaye. 1.3 milyar yıl önce başladı bu hikaye. Anlayacağınız çok çok zaman önce, çok çok uzak bir galakside başladı tüm bunlar.
(Laughter)
(Gülüşmeler)
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.
Vakti zamanında birbiri etrafında dönen iki kara delik vardı, benim tabirimle "tango yapıyorlardı." Başlarda yavaşlardı ama kütleçekimsel dalgaları yaydıkları için zamanla birbirlerine yaklaşmaya ve hızlanmaya başladılar ta ki neredeyse ışık hızıyla dönmeye başlayıp nihayetinde birleşip tek bir kara delik olana kadar. Kütleleri güneşinkinden 60 kat daha büyüktü ama 360 kilometrelik bir alanda sıkışıp kalmıştı. Büyüklüğü oturduğum Louisiana eyaleti kadar. Bu inanılmaz etkileşim evrenin her köşesine yığınla bilgi gönderen kütleçekimsel dalgaları oluşturdu.
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?
Bu kütleçekimsel dalgaları çözebilmek epey bir vaktimizi aldı çünkü biz bunları uzak mesafelerdeki etkilerini tespit ederek ölçüyoruz. Biz bunların koordinatlarını, uzaklıklarını ölçmeye çalışıyoruz. Bu kütleçekimsel dalgaları, 2015'te dünyadan geçtiğinde mesafeleri büyük bir değişime uğrattı. Gerek sizin kendi aranızdaki mesafe olsun gerek sizle benim aramdaki mesafe, boylarımız olsun... Her birimiz azıcık uzadık veya kısaldık. Tahminlere göre bu etki orantılı miktardaydı ama çok çok küçüktü. Görüp görebileceğiniz en küçük şeylerden bile küçüktü. Mesela Dünya ile Güneş arasındaki mesafe bir atomun çapı kadar değişti. Peki bu nasıl ölçülebilir? Bunu nasıl ölçebildik?
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.
Elli sene önce, Caltech ve MIT'den birkaç ileri görüşlü fizikçi; Kip Thorne, Ron Drever ve Rai Weiss birbirinden kilometrelerce uzağa yerleştirilmiş aynaların arasındaki uzaklığı ölçen lazerleri kullanarak bu daha önce bahsettiğim mesafeleri ölçebileceğimizi söylediler. Yeni teknolojiler, yeni fikirler üretmek için yıllar yıllar geçti; bir dünya çalışma ve araştırma yapıldı ve 20 sene sonra, yani ortalama bir 30 yıl önce ABD'de kütleçekimsel dalgaları ölçen ve her birisi dört kilometre büyüklüğünde iki dedektör iki de enterferometre inşa edilmeye başlandı. Birisi Livingston, Louisiana'da harika bir ormanın ortasında diğeri ise Hanford, Washington'da ıssız bir çölün ortasında.
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.
Bu enterferometrelerden gönderdiğimiz lazerler boşlukta dört kilometre yol alıp aynalardan yansıyor ve geri dönüyorlar. Biz de bir kanat ile diğer kanat arasındaki mesafe farkını ölçüyoruz ve bu dedektörler çok ama çok hassaslar. Dünyadaki en pahalı oyuncaklar bunlar. Peki neden bunu yaptık? Ölçmeyi istediğimiz sinyaller uzaydan gelen sinyaller olduğu için ama aynalar, astrofiziksel hareketler olan ve mutlaka detektörlerde görünen kütleçekimsel dalgaları bizim yaydığımız sinyallerden ayırabilmemiz için sürekli hareket ediyor.
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.
Ekim 2015'te bu detektörlerin ikinci nesil versiyonlarının kurulumunu bitirdik bitirecektik ama hala istediğimiz o optimum hassasiyeti yakalayamamıştık. İki sene geçti, hala da yakalayamadık ama olsun, veri toplamaya kararlıydık. Bir şeyler görme gibi bir beklentimiz yoktu ama aylar boyunca veri toplamaya kendimizi hazırlıyorduk ve tabiat bizi şaşırttı.
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 --
14 Eylül 2015'te dedektörlerimizin ikisiyle de bir kütleçekimsel dalga tespit ettik. Genliği ve frekansı bir döngü halinde bir artıp bir azalan bir sinyal tespit ettik ve her iki dedektörde de aynı bu şekildeydi. Bunlar kütleçekimsel dalgalardı. Tespit etmekle kalmadık, bu dalgaların milyarlarca yıl önce birleşen kara deliklerden geldikleri sonucuna vardık ve bu ---
(Applause)
(Alkış)
that was fantastic.
harika bir şeydi.
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.
Başta gözlerimize inanamadık. Böyle bir şeyle karşılaşmayı o ana kadar beklemiyorduk. Hepimiz için bir sürprizdi bu. Bunun doğruluğunu teyit etmek aylarımızı aldı çünkü zerre hataya yer yoktu. Dedektörler böyle şeyleri tespit edemez diye diye içimiz içimizi yemişti ama doğruydu. Aynı senenin kasım ayında, başka bir kütleçekimsel dalga tespit ettik ama bu seferki ilkinden biraz daha küçüktü. İlk kütleçekimsel dalganın dört kilometre içerisinde dörtbininci prontonda bıraktığı mesafe biraz daha farklıydı. Evet doğru, ikinci dalga biraz daha küçüktü ancak bizim standartlarımızca doğruluğu teyit edilebilir düzeydeydi. Bu dalgalar ses dalgası değil de uzay-zaman dalgaları olmasına rağmen bunların sesini yükseltip dinlemek ve konuşturmak çok hoşumuza gidiyor. Buna biz "evrenin müziği" diyoruz. Bu müziğin ilk iki notasını sizlere de dinletmek istiyorum.
(Chirping sound)
(Vızıltı)
(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.
(Vızıltı) Bir tık daha kısa olan ikincisindeki o son sert çıkış birleşen iki kara deliğin birleşme esnasında yaydığı o olağanüstü enerjinin eseri. Öyle bir enerji ki sanki üç güneş bir araya gelip o meşhur E = mc2 kuralıyla enerjiye dönüşüyor. Hatırlıyor musunuz? Bu müziğe bayılıyoruz, hatta o kadar seviyoruz ki açıp dans bile ediyoruz. Bir daha açacağım size.
(Chirping sound)
(Vızıltı)
(Chirping sound) It's the music of the universe!
(Vızıltı) Bu evrenin müziği.
(Applause)
(Alkış)
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?
Şu sıralar insanlar sık sık soruyor: "Bu kütleçekimsel dalgalar ne işe yarıyor?" Keşfettiniz işte. Ee ne kaldı geriye? Bu kütleçekimsel dalgalar ne işe yarıyor?
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."
Borges'a zamanında ''Şiir ne işe yarıyor?'' diye sordular. Devam ettiler. Şafak neden doğar? Neden sevip okşarız? Kahvenin kokusu ne işe yarar? Borge cevap verdi. Yaşamak, hissetmek ve haz için şiir yazarız
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.
ve insanoğlunun evreni ve nasıl işlediğini anlama çabası da buna benziyor. İnsanoğlu oldu olalı bizler, sizler, hepimiz ilk gökyüzüne baktığımızda ve yıldızları gördüğümüzde şunu sorduk: "Nedir bu yıldızlar?" İşte biz insanları insan yapan da bu merak güdüsü. Bunu da bilimin maharetiyle yapıyoruz.
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.
Bugün şunu rahatlıkla ifade edebiliriz ki kütleçekimsel dalgaların bir amacı var çünkü evreni keşif ederken yeni bir kapı aralıyoruz. Düne kadar elektromanyetik dalgalar vasıtasıyla yıldızların ışıklarını görebiliyorduk. Her ne kadar kütleçekimsel dalgalar gibi ışık yaymasalar da bugün artık evrenin sesini de duyabiliyoruz.
(Applause)
(Alkış)
Thank you.
Sağ olun.
(Applause)
(Alkış)
But are they useful? Can't we derive any technology from gravitational waves?
Peki bunlar gerçekten bir işe yarıyor mu? Kütleçekimsel dalgalardan yeni teknolojiler üretemez miyiz?
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.
Yani evet, belki ama bu muhtemelen epey bir vakit alacak. Bunları tespit edebilmek için bir teknoloji ürettik ama bu dalgalardan istifade edebilmek için nereden baksanız önümüzde bir yüz yıl daha var. Ancak bilimden bir teknoloji çıkartmak baya bir zaman alıyor, ama bunu yapma amacımız bu değil. Tüm teknolojilerin doğduğu yer bilimdir ama bizim yaptığımız bilim zevkine. Peki o zaman yapacak ne kaldı? Çok şey kaldı. Çok ama çok şey, bu daha başlangıç.
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.
Ürettiğimiz dedektörlerin hassasiyetleri arttıkça yapacak iş de artıyor. Daha fazla kara delik tespit etmekle kalmayacağız bunların nerede, kaç tane ve ne kadar büyük olduklarını gösteren bir katalog da hazırlamamız gerekecek. Ayrıca diğer cisimleri de görebileceğiz. Kara deliğe dönüşen nötron yıldızlarının füzyonlarından tutun da yeni bir kara deliğin doğuşuna, galaksimizin etrafında dönüp sinosidual dalgalar oluşturan yıldızlardan galaksizimizdeki süpernova patlamalara kadar birçok şeyi görebileceğiz. Bir dünya yeni şey keşfedeceğiz.
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.
Gururla söyleyebiliriz ki insanoğluna yeni bir hissi tattırdık. Artık görmenin yanı sıra duya da biliyoruz. Bu astronomide adeta bir devrim. Galileo'nun teleskobu icat etmesi veya sinemalara sesin eklenmesi gibi. Bu sadece bir başlangıç. Daha önümüzde uzun ama bir o kadar da eğlenceli bir yolun olması bizi heyecanlandırıyor. Birçok milletten ve ülkeden gelen bilim insanlarından oluşturduğu bu uluslararası camia olarak omuz omuza çalışıyoruz. Bu önümüzdeki yolu yeri gelince aydınlatıp yeri gelince de engelleri bir kenara itip kol kola inşa ederek evrene doğru yol almak istiyoruz.
Thank you.
Teşekkürler.
(Applause)
(Alkış)