Das Weltall, wir alle wissen, wie es aussieht. Unser ganzes Leben lang sind wir von Bildern des Weltalls umgeben. Von spekulativen Bildern aus Science Fiction, über inspirierende Visionen von Künstlern, bis hin zu den immer schöner werdenen Bildern, die komplexe Technologie möglich macht. Obwohl wir eine lebhafte bildliche Vorstellung des Weltalls haben, wissen wir nicht, wie das Weltall klingt.
Space, we all know what it looks like. We've been surrounded by images of space our whole lives, from the speculative images of science fiction to the inspirational visions of artists to the increasingly beautiful pictures made possible by complex technologies. But whilst we have an overwhelmingly vivid visual understanding of space, we have no sense of what space sounds like.
Die meisten Menschen assoziieren das Weltall mit Stille. Doch die Geschichte wie es uns gelang, das Universum zu verstehen, ist genauso eine Geschichte des Hörens, wie des Sehens. Aber trotzdem hat kaum jemand das Weltall jemals gehört. Wie viele von Ihnen könnten den Klang eines einzigen Planeten oder Sterns beschreiben? Fall Sie sich schon einmal gefragt haben, so klingt die Sonne.
And indeed, most people associate space with silence. But the story of how we came to understand the universe is just as much a story of listening as it is by looking. And yet despite this, hardly any of us have ever heard space. How many of you here could describe the sound of a single planet or star? Well in case you've ever wondered, this is what the Sun sounds like.
(Rauschen) (Knistern) (Rauschen) (Knistern)
(Static) (Crackling) (Static) (Crackling)
Das ist der Planet Jupiter.
This is the planet Jupiter.
(leises Knistern)
(Soft crackling)
Und das ist die Raumsonde Cassini, die durch die Eisringe des Saturns Pirouetten dreht.
And this is the space probe Cassini pirouetting through the ice rings of Saturn.
(Knistern)
(Crackling)
Das ist ein hoch konzentrierter Klumpen aus neutraler Materie, der sich weit entfernt im Universum dreht.
This is a a highly condensed clump of neutral matter, spinning in the distant universe.
(Klopfen)
(Tapping)
In meiner Kunst geht es deshalb darum, den eigenartigen und wundervollen Klängen zuzuhören, die von den wundersamen Himmelskörpern hervorgebracht werden, aus denen unser Universum besteht. Und Sie fragen sich vielleicht, woher wir diese Klänge kennen? Wie können wir den Unterschied zwischen dem Klang der Sonne und dem Klang eines Pulsars feststellen? Die Antwort darauf ist die Wissenschaft der Radioastronomie. Radioastronomen erforschen Radiowellen aus dem All mithilfe von empfindlichen Antennen und Empfängern, die präzise Angaben darüber liefern, was ein astronomisches Objekt ist und wo auf dem Nachthimmel es sich befindet. Und genau wie die Signale, die wir hier auf der Erde senden und empfangen, können wir diese Information mittels Analogtechnik in Klang verwandeln. Und so haben wir durch Zuhören einige der wichtigsten Geheimnisse des Universums aufgedeckt -- seine Größe, woraus es besteht und sogar wie alt es ist.
So my artistic practice is all about listening to the weird and wonderful noises emitted by the magnificent celestial objects that make up our universe. And you may wonder, how do we know what these sounds are? How can we tell the difference between the sound of the Sun and the sound of a pulsar? Well the answer is the science of radio astronomy. Radio astronomers study radio waves from space using sensitive antennas and receivers, which give them precise information about what an astronomical object is and where it is in our night sky. And just like the signals that we send and receive here on Earth, we can convert these transmissions into sound using simple analog techniques. And therefore, it's through listening that we've come to uncover some of the universe's most important secrets -- its scale, what it's made of and even how old it is.
Deshalb werde ich Ihnen heute kurz die Geschichte des Universums durch Zuhören erzählen. Sie wird von drei kurzen Anekdoten unterstrichen, die zeigen, wie die zufällige Entdeckung von eigenartigen Klängen uns einige der wichtigsten Informationen über das All geliefert hat, die wir heute besitzen. Die Geschichte beginnt nicht mit riesigen Teleskopen oder futuristischen Raumschiffen, sondern mit einem bescheideneren Medium -- es war sogar das Medium, das die Telekommunikationsrevolution eingeleitet hat, in der wir alle uns heute befinden: das Telefon.
So today, I'm going to tell you a short story of the history of the universe through listening. It's punctuated by three quick anecdotes, which show how accidental encounters with strange noises gave us some of the most important information we have about space. Now this story doesn't start with vast telescopes or futuristic spacecraft, but a rather more humble technology -- and in fact, the very medium which gave us the telecommunications revolution that we're all part of today: the telephone.
Boston, wir schreiben das Jahr 1876, das ist Alexander Graham Bell, der zusammen mit Thomas Watson an der Erfindung des Telefons arbeitete. Ein entscheidener Teil ihres technischen Setups war ein 800 Meter langer Draht, der über die Dächer von mehreren Häusern in Boston geworfen wurde. Dieser Draht übertrug die Telefonsignale, die den Namen Bell berühmt machen würden. Doch wie jeder lange geladene Draht wurde die Leitung gleichzeitig zur Antenne. Thomas Watson verbrachte Studen damit, dem eigenartigen Krachen und Seufzen und Zirpen und Pfeiffen zuzuhören, das die Antenne aufnahm. Nun müssen Sie daran denken, das war 10 Jahre bevor Heinrich Hertz das Existieren von Radiowellen bewies -- 15 Jahre vor Nikola Teslas abgestimmtem Schaltkreis -- und fast 20 Jahre vor Marconis erster Übertragung. Thomas Watson hörte also nicht uns zu. Wir hatten keine Möglichkeit zu senden.
It's 1876, it's in Boston, and this is Alexander Graham Bell who was working with Thomas Watson on the invention of the telephone. A key part of their technical set up was a half-mile long length of wire, which was thrown across the rooftops of several houses in Boston. The line carried the telephone signals that would later make Bell a household name. But like any long length of charged wire, it also inadvertently became an antenna. Thomas Watson spent hours listening to the strange crackles and hisses and chirps and whistles that his accidental antenna detected. Now you have to remember, this is 10 years before Heinrich Hertz proved the existence of radio waves -- 15 years before Nikola Tesla's four-tuned circuit -- nearly 20 years before Marconi's first broadcast. So Thomas Watson wasn't listening to us. We didn't have the technology to transmit.
Was waren also diese eigenartigen Geräusche? Watson hörte die Niedrigfrequenzradiowellen, die von der Natur stammten. Manche der Knister- und Knallgeräusche waren Blitze, doch das unheimliche Pfeiffen und das seltsam melodische Zwitschern hatten einen viel exotischeren Ursprung. Als er das erste Telefon benutzte, wurde Watson direkt mit dem Himmel verbunden. Und wie er ganz richtig annahm, wurden manche der Klänge von der Aktivität auf der Sonnenoberfläche verursacht. Es war Sonnenwind in Interaktion mit unserer Ionosphäre, den er da hörte -- ein Phänomen, das wir in extremen nördlichen und südlichen Breiten unseres Planeten als Aurora sehen können. Während Watson die Technologie erfand, die die Telekommunikationsrevolution einläutete, hatte er entdeckt, dass der Stern im Zentrum unseres Sonnensystems starke Radiowellen aussendet. Er war zufälligerweise der erste Mensch, der zuhörte.
So what were these strange noises? Watson was in fact listening to very low-frequency radio emissions caused by nature. Some of the crackles and pops were lightning, but the eerie whistles and curiously melodious chirps had a rather more exotic origin. Using the very first telephone, Watson was in fact dialed into the heavens. As he correctly guessed, some of these sounds were caused by activity on the surface of the Sun. It was a solar wind interacting with our ionosphere that he was listening to -- a phenomena which we can see at the extreme northern and southern latitudes of our planet as the aurora. So whilst inventing the technology that would usher in the telecommunications revolution, Watson had discovered that the star at the center of our solar system emitted powerful radio waves. He had accidentally been the first person to tune in to them.
50 Jahre später hat Bells und Watsons Technologie die globale Kommunikation komplett verändert. Doch es ist wesentlich einfacher, Draht über die Dächer von Boston zu legen, als Tausende und Abertausende Meilen Kabel auf dem Grund des Atlantik zu verlegen. Und deshalb dauerte es nicht lange, bis Bell nach neuen Technologien suchte, um die Revolution zu optimieren. Radio konnte Ton ohne Kabel übertragen. Doch bei diesem Medium geht viel verloren - es gibt viele Nebengeräusche und Interferenzen. Deshalb stellte Bell einen Techniker ein, der die Geräusche und ihre Herkunft erforschen sollte, um dann den perfekten Codierer bauen zu können, um sie loszuwerden, damit man dann Radio zum Telefonieren nutzen könnte.
Fast-forward 50 years, and Bell and Watson's technology has completely transformed global communications. But going from slinging some wire across rooftops in Boston to laying thousands and thousands of miles of cable on the Atlantic Ocean seabed is no easy matter. And so before long, Bell were looking to new technologies to optimize their revolution. Radio could carry sound without wires. But the medium is lossy -- it's subject to a lot of noise and interference. So Bell employed an engineer to study those noises, to try and find out where they came from, with a view towards building the perfect hardware codec, which would get rid of them so they could think about using radio for the purposes of telephony.
Die meisten der Geräusche, denen der Techniker Karl Jansky auf den Grund ging, waren sehr einfach zu erklären. Es waren Blitze oder Stromquellen. Doch es gab ein hartnäckiges Geräusch, das Jansky nicht identifizieren konnte. Und jeden Tag hörte er es um vier Minuten früher in seinem Radiokopfhörer. Jeder Astronom wird Ihnen sagen, dass das ein klares Zeichen für etws ist, das seinen Ursprung nicht auf der Erde hat. Jansky hatte die historische Entdeckung gemacht, dass Himmelskörper genauso wie Lichtwellen auch Radiowellen abgeben können. 50 Jahre nach Watsons zufälliger Begegnung mit der Sonne begann durch Jansky's genaues Zuhören eine neue Ära der Weltraumforschung: das Zeitalter der Radioastronomie. Über die nächsten Jahre verbanden Astronomen ihre Antennen mit Lautsprechern und lernten durch Zuhören über unseren Radiohimmel, über Jupiter und die Sonne.
Most of the noises that the engineer, Karl Jansky, investigated were fairly prosaic in origin. They turned out to be lightning or sources of electrical power. But there was one persistent noise that Jansky couldn't identify, and it seemed to appear in his radio headset four minutes earlier each day. Now any astronomer will tell you, this is the telltale sign of something that doesn't originate from Earth. Jansky had made a historic discovery, that celestial objects could emit radio waves as well as light waves. Fifty years on from Watson's accidental encounter with the Sun, Jansky's careful listening ushered in a new age of space exploration: the radio astronomy age. Over the next few years, astronomers connected up their antennas to loudspeakers and learned about our radio sky, about Jupiter and the Sun, by listening.
Springen wir nochmal vorwärts. Wir schreiben 1964 und sind wieder in den Bell Labors. Und wiedereinmal haben zwei Wissenschaftler ein Problem mit Geräuschen. Arno Penzias und Robert Wilson benutzten die Hornantenne im Bell Labor in Holmdel, um die Milchstraße mit größter Präzision zu erforschen. In Wirklichkeit hörten sie der Galaxie in High Fidelity zu. Doch es gab einen Fehler in ihrem Soundtrack. Ein mysteriöses andauerndes Geräusch störte ihre Forschung. Es bewegte sich im Mikrowellenbereich und es schien aus allen Richtungen gleichzeitig zu kommen. Das machte keinen Sinn. Und wie all vernünftigen Techniker und Wisschenschaftler nahmen sie an, dass das Problem die Technik selbst war, es musste die Satellitenschüssel sein. Tauben hatten in der Schüssel ein Nest gebaut. Vielleicht würde also der Normalbetrieb wieder laufen, sobald die Tauben beseitigt waren und die Schüssel wieder funktionierte.
Let's jump ahead again. It's 1964, and we're back at Bell Labs. And once again, two scientists have got a problem with noise. Arno Penzias and Robert Wilson were using the horn antenna at Bell's Holmdel laboratory to study the Milky Way with extraordinary precision. They were really listening to the galaxy in high fidelity. There was a glitch in their soundtrack. A mysterious persistent noise was disrupting their research. It was in the microwave range, and it appeared to be coming from all directions simultaneously. Now this didn't make any sense, and like any reasonable engineer or scientist, they assumed that the problem must be the technology itself, it must be the dish. There were pigeons roosting in the dish. And so perhaps once they cleaned up the pigeon droppings, get the disk kind of operational again, normal operations would resume.
Doch das Geräusch verschwand nicht. Das mysteriöse Geräusch, das Penzias und Wilson hörten, war schließlich das älteste und bedeutendste Geräusch, das jemals gehört worden war. Es war die kosmische Strahlung, die vom Entstehen des Universums zurückgeblieben war. Das war der erste experimentelle Beweis für die Existenz des Urknalls und dafür, dass das Universum zu einem genauen Zeitpunkt vor zirka 14.7 Milliarden Jahren entstanden war. Unsere Geschichte endet also am Anfang -- am Anfang aller Dinge, dem Urknall. Das ist das Geräusch, das Penzias und Wilson hörten -- das älteste Geräusch, das Sie jemals hören werden, die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung, die vom Urknall zurückgeblieben ist.
But the noise didn't disappear. The mysterious noise that Penzias and Wilson were listening to turned out to be the oldest and most significant sound that anyone had ever heard. It was cosmic radiation left over from the very birth of the universe. This was the first experimental evidence that the Big Bang existed and the universe was born at a precise moment some 14.7 billion years ago. So our story ends at the beginning -- the beginning of all things, the Big Bang. This is the noise that Penzias and Wilson heard -- the oldest sound that you're ever going to hear, the cosmic microwave background radiation left over from the Big Bang.
(Unschärfen)
(Fuzz)
Danke.
Thanks.
(Applaus)
(Applause)