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.
Không gian vũ trụ tất cả chúng ta đều biết trông nó ra sao. Chúng ta đã được vây quanh bởi hình ảnh về vũ trụ trong suốt cuộc đời chúng ta, từ những hình ảnh suy diễn trong tiểu thuyết khoa học cho tới tầm nhìn đầy cảm hứng của các nghệ sĩ những bức hình ngày càng đẹp hơn nhờ công nghệ phức tạp. Nhưng trong khi chúng ta có hiểu biết thị giác tràn ngập và sống động về không gian vũ trụ, chúng ta lại không biết âm thanh của vũ trụ ra sao.
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.
Và trong thực tế, hầu hết mọi người gắn vũ trụ với sự yên lặng. Nhưng câu chuyện về làm thế nào chúng ta hiểu về vũ trụ là một câu chuyện để lắng nghe cũng quan trọng như để chiêm ngưỡng. Tuy nhiên, mặc dù như vậy hiếm có ai trong chúng ta từng lắng nghe vũ trụ. Bao nhiêu người trong số bạn ngồi đây có thể mô tả âm thanh của một hành tinh hoặc một vì sao? À, trong trường hợp bạn thắc mắc, thì đây là âm thanh của Mặt Trời.
(Static) (Crackling) (Static) (Crackling)
(Nhiễu) (Lách tách) (Nhiễu) (Lách tách)
This is the planet Jupiter.
Đây là hành tinh có tên là Sao Mộc.
(Soft crackling)
(Lốp bốp)
And this is the space probe Cassini pirouetting through the ice rings of Saturn.
Và đây là máy dò không gian Cassini xoay quanh các vành đai băng của Sao Thổ.
(Crackling)
(Lách cách)
This is a a highly condensed clump of neutral matter, spinning in the distant universe.
Đây là một đám rất đậm đặc của vật chất trung hòa quay vòng trong vũ trụ xa xôi.
(Tapping)
(Tiếng gõ)
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.
Vậy đó, công việc nghệ thuật của tôi là lắng nghe những âm thanh lạ thường và tuyệt diệu phát xạ bởi các thiên thể vĩ đại đã tạo nên vũ trụ của chúng ta. Có lẽ bạn tự hỏi làm sao chúng ta biết những tiếng động này là gì? Làm sao chúng ta có thể nêu sự khác biệt giữa âm thanh của Mặt Trời và âm thanh của một ẩn tinh? Câu trả lời nằm ở ngành thiên văn vô tuyến học. Các nhà thiên văn vô tuyến nghiên cứu sóng vô tuyến từ không gian sử dụng các ăng-ten và bộ thu rất nhạy giúp đưa ra những thông tin chính xác xem vật thể vũ trụ đó là gì và nó nằm ở đâu trong bầu trời đêm của chúng ta. Và giống như các tín hiệu mà chúng ta phát và thu nhận trên Trái Đất, chúng ta có thể chuyển các tín hiệu thành âm thanh bằng cách sử dụng các kỹ thuật tương tự rất đơn giản. Và do đó, thông qua thính giác chúng ta đã khám phá ra một vài trong số những bí mật quan trọng nhất của vũ trụ - phạm vi của vũ trụ, những gì tạo nên vũ trụ và thậm chí là tuổi đời của vũ trụ.
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.
Hôm nay, tôi sẽ kể cho bạn một câu chuyện ngắn về lịch sử của vũ trụ bằng âm thanh. Nó được đánh dấu bởi ba giai thoại ngắn gọn, chỉ ra rằng làm thế nào những cuộc chạm trán tình cờ với những thanh âm lạ đã đưa cho chúng ta một số trong những thông tin quan trọng nhất chúng ta có về vũ trụ. Ồ, câu chuyện này không bắt đầu với các viễn vọng kính khổng lồ hoặc tàu vũ trụ trong tương lai mà ở một thứ có vẻ tầm thường hơn nhiều thực ra là hết sức bình thường nhưng đã mang lại cho chúng ta cuộc cách mạng viễn thông thứ đã trở thành một phần cuộc sống của mỗi chúng ta hiện nay: chiếc điện thoại.
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.
Năm 1876, tại Boston đây là Alexander Graham Bell người đang làm việc cùng với Thomas Watson sáng chế ra điện thoại. Một phần thiết yếu trong thiết lập kỹ thuật của họ là một dây kim loại có chiều nửa dặm - khoảng hơn 900 m đã được ném qua nóc của nhiều ngôi nhà ở Boston. Đường dây mang các tín hiệu điện thoại thứ sau này đã biến Bell thành cái tên mà ai cũng biết. Nhưng bất kỳ dây kim loại mang điện tích có độ dài nhất định nào ngẫu nhiên làm sao, nó cũng trở thành một ăng-ten. Thomas Watson đã dành hàng giờ lắng nghe những tiếng lách tách xì xào tiếng ríu rắt và tiếng huýt lạ lùng mà ăng-ten ngẫu nhiên của ông thu nhận được. Giờ bạn phải nhớ rằng đây là mười năm trước khi Heinrich Hertz chứng minh sự tồn tại của sóng vô tuyến - 15 năm trước khi cộng hưởng điện của Nikola Tesla được tìm ra gần 20 năm trước sự truyền dẫn sóng phát thanh đầu tiên của Marconi Vậy là Thomas Watson đã không lắng nghe chúng ta. Bởi chúng ta chưa có công nghệ để truyền phát.
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.
Vậy những tiếng động lại đó là gì? Thực tế là Watson đã nghe thấy bức xạ sóng vô tuyến tần số thấp gây ra bởi tự nhiên. Một vài trong số những tiếng lách tách đó là tia sét, nhưng những tiếng huýt kỳ quái và những âm thanh ríu rắt du dương đến lạ thường có nguồn gốc kỳ lạ hơn nhiều. Sử dụng chiếc điện thoại đầu tiên đó thực tế là Watson đã gọi tới thiên đường. Như ông đã đoán đúng một vài trong số những âm thanh này được gây bởi hoạt động của bề mặt Mặt Trời. Đó là gió mặt trời tương tác với tầng điện ly của chúng ta thứ mà ông đang lắng nghe đây - hiện tượng chúng ta có thể thấy ở vĩ độ tận cùng cực bắc và cực nam của hành tinh chúng ta - hiện tượng cực quang. Vậy là trong khi phát minh ra công nghệ thứ sẽ dẫn tới cuộc cách mạng viễn thông, Watson đã khám phá ra rằng ngôi sao ở trung tâm hệ mặt trời của chúng ta phát xạ sóng vô tuyến một cách dữ dội. Hoàn toàn tình cờ, ông đã trở thành người đầu tiên bắt sóng chúng.
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.
Chuyển tới 50 năm sau, khi mà công nghệ của Bell và Watson đã thay đổi hoàn toàn cách thức giao tiếp toàn cầu. Nhưng đi từ việc tung vài dây kim loại qua các nóc nhà ở thành phố Boston tới việc lắp đặt hàng ngàn, hàng ngàn dặm cáp tại đáy biển Đại Tây Dương là vấn đề không dễ. Và vì vậy, rất lâu trước đó, Bell đã tìm kiếm các kỹ thuật mới nhằm tối ưu hóa cuộc cách mạng của họ. Làm sao để sóng vô tuyến có thể truyền tải âm thanh mà không cần dây kim loại. Nhưng phương tiện truyền thông đó không được bảo toàn - nó gặp nhiều tiếng ồn và nhiễu. Vì thế Bell đã thuê một kỹ sư nghiên cứu những tiếng động này, cố gắng tìm xem chúng tới từ đâu, với một tầm nhìn hướng tới một cấu trúc thiết bị hóa mã hoàn hảo sẽ giúp loại bỏ chúng, để họ có thể nghĩ đến việc dùng sóng vô tuyến cho các mục đích của hệ thống điện thoại.
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.
Phần lớn các tiếng ồn mà người kỹ sư, Karl Jansky, đã phát hiện ra có nguồn gốc khá là tầm thường. Hóa ra chúng là tia sét hoặc các nguồn phát điện. Nhưng có một âm thanh liên tục xuất hiện mà Jansky không thể nhận dạng được, và dường như nó xuất hiện trong bộ tai nghe radio của anh bốn phút ban đầu của mỗi ngày. Nào, giờ thì bất cứ nhà thiên văn học nào cũng sẽ bảo bạn rằng đây là dấu hiệu phát lộ của thứ gì đó có nguồn gốc ngoài Trái Đất. Jansky đã có một phát hiện lịch sử đó là: các thiên thể vũ trụ có thể phát xạ sóng vô tuyến cũng như sóng ánh sáng. 50 năm trôi qua kể từ cuộc gặp gỡ tình cờ của Watson với Mặt Trời, kể từ lúc Jansky cẩn thận lắng nghe, thời điểm đánh dấu kỷ nguyên mới của công cuộc thám hiểm vũ trụ: Kỷ nguyên thiên văn vô tuyến. Qua vài năm sau, các nhà thiên văn học đã kết nối ăng-ten của họ với bộ khuếch đại âm thanh và tìm hiểu về bầu trời của chúng ta nhờ sóng vô tuyến, về Sao Mộc và Mặt Trời, bằng cách lắng nghe.
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.
Hãy cùng nhảy tiếp. Năm 1964, và chúng ta quay trở lại Phòng thí nghiệm Bell. Và một lần nữa, hai nhà khoa học gặp vấn đề với tiếng ồn. Arno Penzias và Robert Wilson sử dụng ăng-ten râu tại phòng thí nghiệm Holmdel của Bell để nghiên cứu Ngân Hà với độ chính xác đáng kinh ngạc. Họ thật sự đang nghe thiên hà với máy thu có độ trung thực cao. Có một điểm bất thường trong dải âm của họ. Một âm thanh liên tục bí ẩn đang làm nhiễu nghiên cứu của họ. Nó nằm trong dải tần vi sóng và nó xuất hiện từ tất cả các hướng một cách đồng thời. Việc này rất khó hiểu. Và như bất kỳ kỹ sư hay khoa học gia hiểu biết nào, họ cho rằng vấn đề hẳn phải do kỹ thuật, hẳn phải do chiếc chảo ăng-ten. Có lũ bồ câu trọ trong lòng chảo. Vì vậy có lẽ một khi họ dọn sạch phân bồ câu, rồi vận hành lại, hoạt động bình thường sẽ được tái lập.
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.
Nhưng âm thanh ấy không biến mất. Âm thanh bí ẩn mà Penzias và Wilson nghe được thực tế chính là âm thanh cổ nhất và ý nghĩa nhất chúng ta từng nghe. Đó là bức xạ vũ trụ còn lại từ chính thời khắc khai sinh vũ trụ. Đây là bằng chứng thực nghiệm đầu tiên cho thấy Vụ Nổ Lớn tồn tại và vũ trụ ra đời ở khoảnh khắc đặc biệt khoảng 14.7 tỷ năm về trước. Vậy đó, câu chuyện của chúng ta kết thúc ở sự bắt đầu - sự bắt đầu của vạn vật, Vụ Nổ Lớn. Đây là âm thanh Penzias và Wilson đã nghe - âm thanh cổ xưa nhất bạn từng nghe, bức xạ nền vi sóng vũ trụ. còn lại từ Vụ Nổ Lớn.
(Fuzz)
(Ầm ì)
Thanks.
Cảm ơn.
(Applause)
(Vỗ tay)