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.
Ruimte, we weten allemaal hoe het er uit ziet. We zijn al ons hele leven omgeven door beelden van de ruimte, gaande van speculatieve plaatjes van de science fiction tot de inspirerende visies van kunstenaars tot de steeds mooiere foto's die mogelijk zijn door steeds complexere technologieën. Maar terwijl we een ongelooflijk levendig visueel begrip hebben van de ruimte, hebben we geen idee hoe de ruimte klinkt.
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.
Inderdaad, de meeste mensen associëren de ruimte met stilte. Maar het verhaal van hoe we het universum zijn gaan begrijpen is evenzeer een verhaal van luisteren als van kijken. Desondanks heeft bijna niemand van ons ooit de ruimte gehoord. Hoeveel van de aanwezigen kunnen het geluid beschrijven van een planeet of een ster? Als je je het ooit hebt afgevraagd, dit is hoe de zon klinkt.
(Static) (Crackling) (Static) (Crackling)
(Ruis) (Gekraak) (Ruis) (Gekraak)
This is the planet Jupiter.
Dit is de planeet Jupiter.
(Soft crackling)
(Zacht gekraak)
And this is the space probe Cassini pirouetting through the ice rings of Saturn.
En dit is de ruimtesonde Cassini die rondjes maakt door de ijsringen van Saturnus.
(Crackling)
(Gekraak)
This is a a highly condensed clump of neutral matter, spinning in the distant universe.
Dit is een klomp neutrale materie met hoge dichtheid, roterend in het verre heelal.
(Tapping)
(Getap)
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.
Mijn artistieke praktijk draait volledig om het luisteren naar vreemde en wonderlijke geluiden uitgezonden door schitterende hemellichamen die samen ons heelal vormen. En je kan je afvragen hoe we weten wat deze geluiden zijn. Hoe weten we het verschil tussen het geluid van de Zon en het geluid van een pulsar? Het antwoord is de wetenschap van radioastronomie. Radio-astronomen bestuderen radiogolven die vanuit de ruimte komen met behulp van gevoelige antennes en ontvangers, die hun nauwkeurige informatie geven over wat een astronomisch object precies is en waar het zich bevindt in onze nachtelijke hemel. Net als de signalen die we sturen en ontvangen hier op Aarde, kunnen we deze omzetten in geluid door middel van eenvoudige analoge technieken. Daarom is het door middel van luisteren dat we achter een aantal van de belangrijkste geheimen van het universum komen -- de omvang, waar het van gemaakt is en zelfs hoe oud het is.
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.
Dus vandaag ga ik jullie een kort verhaaltje vertellen over de geschiedenis van het heelal door te luisteren. Het ritme wordt bepaald door drie korte anekdotes die laten zien hoe toevallige ontmoetingen met vreemde geluiden ons de belangrijkste informatie gaven die we hebben over de ruimte. Dit verhaal start niet met grote telescopen of futuristische ruimtevaartuigen, maar met een wat meer bescheiden technologie, namelijk hetzelfde medium dat zorgde voor de telecomrevolutie waar we nu allemaal deel van uitmaken: de telefoon.
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.
We schrijven 1876 in Boston, en dit is Alexander Graham Bell die samen met Thomas Watson werkt aan de uitvinding van de telefoon. Een belangrijk onderdeel van hun technische apparatuur was een 800 m lange draad, die over de daken van meerdere huizen in Boston liep. De lijn geleidde de telefoonsignalen die Bell later wereldberoemd zouden maken. Maar zoals elke lange kabel met lading werd het onbedoeld ook een antenne. Thomas Watson luisterde urenlang naar het vreemde gekraak en gesis en gepiep en gefluit dat zijn toevallige antenne ontdekte. Je moet bedenken dat dit zich afspeelt 10 jaar voordat Heinrich Hertz het bestaan van radiogolven bewees, en 15 jaar voor de LC-kringen van Nikola Tesla, bijna 20 jaar voor de eerste uitzending van Marconi. Thomas Watson luisterde dus niet naar ons. We hadden de technologie niet om uit te zenden.
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.
Wat waren die vreemde geluiden dan? Watson luisterde naar radio-uitzendingen op zeer lage frequentie die door de natuur werden veroorzaakt. Een deel van het gekraak en geplof was bliksem, maar het rare gefluit en het vreemd melodieuze getsjilp had een exotischere oorsprong. Met behulp van de allereerste telefoon was Watson in feite in gesprek met de hemel. Hij raadde correct dat een deel van deze geluiden veroorzaakt werd door activiteit op het oppervlak van de Zon. Het was een zonnewind die interageerde met onze ionosfeer waar hij naar luisterde. Een fenomeen dat we aan de uiterste noorder- en zuiderbreedtes van onze planeet kunnen zien als het noorderlicht. Terwijl hij de technologie aan het uitvinden was die de telecomrevolutie zou inluiden, had Watson ontdekt dat de ster in het centrum van ons zonnestelsel krachtige radiogolven uitzond. Per ongeluk was hij de eerste geweest die erop had afgestemd.
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.
Snel 50 jaar vooruitspoelen, en de technologie van Bell en Watson heeft de globale communicatie volledig getransformeerd. Maar om te komen van het gooien van wat draden over de daken van Boston tot het trekken van duizenden km kabel door de zeebodem van de Atlantische Oceaan, dat is niet gemakkelijk. Het duurde dan ook niet lang of Bell onderzocht nieuwe technologieën om hun revolutie te optimaliseren. Radio kon geluid overbrengen zonder kabels. Maar er zit nogal wat verlies op het medium -- het heeft veel last van ruis en interferentie. Dus nam Bell een ingenieur in dienst om die geluiden te bestuderen, om uit te zoeken waar ze vandaan kwamen, met de bedoeling om de perfecte hardware codec te ontwerpen die er komaf mee zou maken, zodat ze radio konden gebruiken voor telefonie-doeleinden.
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.
De meeste geluiden die de ingenieur, Karl Jansky, onderzocht hadden een eerder prozaïsche oorsprong. Het bleek dat het om bliksem ging, of bronnen van elektrische stroom. Maar er was één aanhoudend geluid dat Jansky niet kon identificeren, en het leek op te duiken in zijn radiokoptelefoon, elke dag vier minuten vroeger. Elke astronoom zal je zeggen dat dit een duidelijk teken is dat iets niet van de Aarde afkomstig is. Jansky had een historische ontdekking gedaan: dat hemellichamen radiogolven konden uitzenden even goed als lichtgolven. 50 jaar na de toevallige ontmoeting van Watson met de Zon luidde het geduldige luisteren van Jansky een nieuw tijdperk van ruimteverkenning in: het tijdperk van de radio-astronomie. In de jaren die erop volgden, sloten astronomen hun antennes op luidsprekers aan en leerden meer over onze radiohemel, over Jupiter en de Zon, door te luisteren.
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.
We maken weer een sprong in de tijd. We schrijven 1964 en we zijn opnieuw in de Bell Labs. Eens te meer hebben twee wetenschappers een probleem met ruis. Arno Penzias en Robert Wilson gebruikten de hoornantenne in het Holmdel-laboratorium van Bell om de Melkweg te bestuderen met uiterste precisie. Ze waren aan het luisteren naar de melkweg in high-fidelity. Er was iets mis met de soundtrack. Een mysterieus aanhoudend geluid verstoorde hun onderzoek. Het bevond zich in het microgolfspectrum en leek uit alle richtingen tegelijk te komen. Dit was volkomen absurd. Zoals elke redelijke ingenieur of wetenschapper gingen ze ervan uit dat er een probleem was met de technologie zelf. Het moest aan de schotel liggen. Duiven hadden hun nest gemaakt in de schotel. Zodra ze de duivenuitwerpselen hadden opgeruimd, zou de schotel misschien weer normaal werken, en zou de normale werking kunnen hervatten.
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.
Maar het geluid verdween niet. Het mysterieuze geluid waar Penzias en Wilson naar luisterden, bleek het oudste en belangrijkste geluid dat iemand ooit had gehoord. Het was kosmische straling die dateerde van de geboorte zelf van het universum. Dit was het eerste experimentele bewijs dat de Big Bang bestond en dat het universum op een bepaald moment was geboren, zowat 14,7 miljard jaar geleden. Ons verhaal eindigt dus bij het begin -- het begin van alle dingen, de Big Bang. Dit is het geluid dat Penzias en Wilson hoorden -- het oudste geluid dat je ooit zal horen, de kosmische achtergrond-microgolfstraling die is overgebleven van de Big Bang.
(Fuzz)
(Fuzz)
Thanks.
Bedankt.
(Applause)
(Applaus)