I want to ask you all to consider for a second the very simple fact that, by far, most of what we know about the universe comes to us from light. We can stand on the Earth and look up at the night sky and see stars with our bare eyes. The Sun burns our peripheral vision. We see light reflected off the Moon. And in the time since Galileo pointed that rudimentary telescope at the celestial bodies, the known universe has come to us through light, across vast eras in cosmic history. And with all of our modern telescopes, we've been able to collect this stunning silent movie of the universe -- these series of snapshots that go all the way back to the Big Bang.
ברצוני לבקש מכם לחשוב לשניה על העובדה הפשוטה שנכון להיום, רוב מה שאנו יודעים על היקום מגיע אלינו באמצעות האור. אנו יכולים לעמוד על האדמה ולהסתכל מעלה בשמי הלילה ולראות כוכבים בעיניים ערומות. השמש מסנוורת את הראיה שלנו, אנו רואים אור מוחזר מהירח, ומהרגע בו גלילאו כיוון את הטלסקופ הראשוני שלו אל עבר גופים שמיימיים, היקום המוכר מגיע אלינו באמצעות אור, החוצה עידנים עצומים של היסטוריה קוסמית. ובעזרת כל הטלסקופים המודרניים שלנו, יכולנו לאסוף את הסרט האילם והמדהים הזה של היקום -- סידרת הצילומים הזו אשר מגיעה אחורה עד המפץ הגדול.
And yet, the universe is not a silent movie because the universe isn't silent. I'd like to convince you that the universe has a soundtrack and that soundtrack is played on space itself, because space can wobble like a drum. It can ring out a kind of recording throughout the universe of some of the most dramatic events as they unfold. Now we'd like to be able to add to a kind of glorious visual composition that we have of the universe -- a sonic composition. And while we've never heard the sounds from space, we really should, in the next few years, start to turn up the volume on what's going on out there.
אבל עם זאת, היקום אינו סרט אילם, מכיוון שהיקום אינו דומם. הייתי רוצה לשכנע אתכם שליקום יש פסקול, ושפסקול זה מנוגן על-גבי החלל עצמו. מפני שחלל יכול לרטוט כמו תוף. הוא יכול לפלוט מין הידהוד מוקלט אל מרחבי היקום של כמה מהאירועים הכי דרמטיים בעת התרחשותם. עכשיו אנו שואפים להוסיף ליצירה החזותית המרהיבה שיש לנו על היקום, יצירה קולית. ובעוד שמעולם לא שמענו את הקולות מחלל, בשנים הקרובות, עלינו באמת להגביר את הווליום כדי לקלוט את מה שמתחולל שם.
So in this ambition to capture songs from the universe, we turn our focus to black holes and the promise they have, because black holes can bang on space-time like mallets on a drum and have a very characteristic song, which I'd like to play for you -- some of our predictions for what that song will be like. Now black holes are dark against a dark sky. We can't see them directly. They're not brought to us with light, at least not directly. We can see them indirectly, because black holes wreak havoc on their environment. They destroy stars around them. They churn up debris in their surroundings. But they won't come to us directly through light. We might one day see a shadow a black hole can cast on a very bright background, but we haven't yet. And yet black holes may be heard even if they're not seen, and that's because they bang on space-time like a drum.
בשאיפה זו לקליטת זימרת היקום, אנו מפנים את הזרקור אל עבר חורים שחורים וההבטחה שהם נושאים, מכיוון שחורים שחורים יכולים להלום על-גבי זמן-חלל כמו פטיש-עץ על תוף וליצור זמר מאוד אופייני, הייתי רוצה לנגן בפניכם כמה מההשערות שלנו על טיבו של אותו זמר. חורים שחורים הם גופים כהים על רקע חלל שחור. אין אנו יכולים לראותם ישירות. הם אינם מגיעים אלינו עם אור, לפחות לא ישירות. אנו יכולים לראותם באופן עקיף, מפני שחורים שחורים יוצרים אנדרלמוסיה בסביבתם. הם משמידים כוכבים בסביבתם. הם מערבלים את החורבות שסביבם. אבל הם לא מגיעים אלינו ישירות באמצעות אור. אולי יום אחד נראה צללית שחור שחור יכול להטיל על רקע מאוד בהיר, אבל עדיין לא ראינו זאת. אבל ניתן לשמוע חורים שחורים אפילו אם לא ניתן לראותם, וזה מכיוון שהם הולמים על-גבי זמן-חלל כאילו היה תוף.
Now we owe the idea that space can ring like a drum to Albert Einstein -- to whom we owe so much. Einstein realized that if space were empty, if the universe were empty, it would be like this picture, except for maybe without the helpful grid drawn on it. But if we were freely falling through the space, even without this helpful grid, we might be able to paint it ourselves, because we would notice that we traveled along straight lines, undeflected straight paths through the universe. Einstein also realized -- and this is the real meat of the matter -- that if you put energy or mass in the universe, it would curve space, and a freely falling object would pass by, let's say, the Sun and it would be deflected along the natural curves in the space. It was Einstein's great general theory of relativity. Now even light will be bent by those paths. And you can be bent so much that you're caught in orbit around the Sun, as the Earth is, or the Moon around the Earth. These are the natural curves in space.
אנו חבים את הרעיון שחלל יכול להדהד כמו תוף לאלברט איינשטיין, שבכלל אנו חבים לו כה הרבה. איינשטיין הבין שאם חלל היה ריק, אם היקום היה ריק, הוא היה כמו תמונה זו, מלבד קוי השתי וערב המצויירם עליה. אבל אם היינו נופלים נפילה חופשית בחלל, אז אפילו בלי עזרת הקוים, היינו מסוגלים לציירם בעצמנו מכיוון שהיינו מבחינים שאנו נעים בקוים ישרים, מסלולים ישרים ללא סטיות לאורך ורוחב היקום. איינשטיין גם הבין -- וזה לב העניין -- שאם מכניסים אנרגיה או מסה ליקום, הדבר יעקם את החלל. וגוף בנפילה חופשית שיעבור, נאמר, ליד השמש, הוא ינוע לאורך העקמומיות הטבעית של החלל (שנוצרה בגלל מסת השמש). זוהי התאוריה המהוללת של תורת היחסות הכללית שאיינשטיין הגה. אפילו אור מתכופף בעוברו במסלולים אלה. וניתן לגרום לכיפוף במידה כזו שעצם נלכד במסלול סביב השמש, כמו שקרה לכדור-הארץ, או לירח סביב כדור-הארץ. אלו הן העקומות הטבעיות בחלל.
What Einstein did not realize was that, if you took our Sun and you crushed it down to six kilometers -- so you took a million times the mass of the Earth and you crushed it to six kilometers across, you would make a black hole, an object so dense that if light veered too close, it would never escape -- a dark shadow against the universe. It wasn't Einstein who realized this, it was Karl Schwarzschild who was a German Jew in World War I -- joined the German army already an accomplished scientist, working on the Russian front. I like to imagine Schwarzschild in the war in the trenches calculating ballistic trajectories for cannon fire, and then, in between, calculating Einstein's equations -- as you do in the trenches. And he was reading Einstein's recently published general theory of relativity, and he was thrilled by this theory. And he quickly surmised an exact mathematical solution that described something very extraordinary: curves so strong that space would rain down into them, space itself would curve like a waterfall flowing down the throat of a hole. And even light could not escape this current. Light would be dragged down the hole as everything else would be, and all that would be left would be a shadow.
מה שאיינשטיין לא גילה הוא שאם היה אפשר לכווץ את השמש שלנו לקוטר 6 ק"מ -- כלומר מסה שהיא פי מיליון מכדור-הארץ וכיווצה ל-6 ק"מ, היינו יוצרים חור שחור, עצם כה צפוף שאם אור מתקרב אליו יותר מדיי, הוא לא יכול לצאת -- צללית שחורה על רקע היקום. זה לא היה איינשטיין שגילה זאת, זה היה קרל שווארצשילד שהיה יהודי גרמני במלחמת עולם ראשונה -- הצטרף לצבא גרמניה כבר בתור מדען מוכח, ופעל בחזית הרוסית. אני אוהבת לדמיין את שווארצשילד בתוך החפירות ומחשב מסלולים בליסטיים של פגזי תותחים, ובין לבין, עושה חישובים עם משוואות של איינשטיין -- כפי שעושים בחפירות. הוא קרא את התאוריה של איינשטיין שפורסמה לאחרונה, תורת היחסות הכללית, והוא היה נפעם מהתאוריה. וחיש-קל הוא הגה פיתרון מתמטי מדוייק אשר הצביע על משהו יוצא-דופן: עקמומיות כה חזקה שהחלל יתכנס אל תוך עצמו, החלל יתעקל כמו מפל הזורם אל תוך הקרביים של חור. אפילו אור לא יוכל לברוח מהסחף הזה. אור ייגרר למטה אל תוך החור כמו כל דבר אחר, וכל מה שיישאר זו צללית.
Now he wrote to Einstein, and he said, "As you will see, the war has been kind to me enough. Despite the heavy gunfire, I've been able to get away from it all and walk through the land of your ideas." And Einstein was very impressed with his exact solution, and I should hope also the dedication of the scientist. This is the hardworking scientist under harsh conditions. And he took Schwarzschild's idea to the Prussian Academy of Sciences the next week. But Einstein always thought black holes were a mathematical oddity. He did not believe they existed in nature. He thought nature would protect us from their formation. It was decades before the term "black hole" was coined and people realized that black holes are real astrophysical objects -- in fact they're the death state of very massive stars that collapse catastrophically at the end of their lifetime.
הוא כתב לאיינשטיין, ואמר, "כפי שתראה, בשבילי המלחמה לא היתה כל-כך נוראה, למרות ההפגזות הכבדות. הצלחתי להימלט מזה ולהתהלך על קרקע הרעיונות שלך." איינשטיין מאוד התרשם מהפיתרון המדוייק הזה, ועליי לקוות שגם מהמסירות של המדען. זה מדען שעובד קשה בתנאים קשים ביותר. איינשטיין לקח את רעיונו של שווארצשילד לאקדמיה הפרוסית למדעים בשבוע שלאחר-מכן. אבל איינשטיין תמיד חשב שחורים שחורים היו מוזרות מתמטית. הוא לא האמין שהם באמת קיימים. הוא סבר שהטבע ישמור עלינו מהיווצרותם. זה היה עשורים לפני שחור שחור הפך למטבע לשון ואנשים גילו שחורים שחורים הם עצמים אסטרופיזיים אמיתיים -- למעשה הם מהווים המצב שלאחר המוות של כוכבים מאוד מסיביים אשר קורסים באופן קטסטרופלי בסיום חייהם.
Now our Sun will not collapse to a black hole. It's actually not massive enough. But if we did a little thought experiment -- as Einstein was very fond of doing -- we could imagine putting the Sun crushed down to six kilometers, and putting a tiny little Earth around it in orbit, maybe 30 kilometers outside of the black-hole sun. And it would be self-illuminated, because now the Sun's gone, we have no other source of light -- so let's make our little Earth self-illuminated. And you would realize you could put the Earth in a happy orbit even 30 km outside of this crushed black hole. This crushed black hole actually would fit inside Manhattan, more or less. It might spill off into the Hudson a little bit before it destroyed the Earth. But basically that's what we're talking about. We're talking about an object that you could crush down to half the square area of Manhattan.
השמש שלנו לא תקרוס להיות חור שחור. היא אינה מספיק מסיבית. אבל אם נעשה תרגיל מחשבתי קטן -- כפי שאיינשטיין מאוד אהב לעשות -- הבה נדמיין שהשמש נמחצת לקוטר 6 ק"מ, ושמים כדור-ארץ קטנטן החג סביבה, אולי במרחק 30 ק"מ מהשמש שהפכה לחור שחור. והוא יהיה בעל אור משלו, מכיוון שהשמש נעלמה, אין לנו מקור אחר של אור -- לכן נהפוך את כדור-הארץ לבעל אור משלו. ואז נגלה שניתן לשים את כדור-הארץ במסלול של אפילו 30 ק"מ מחוץ לחור שחור שהתכווץ. חור שחור מחוץ זה ייכנס בתוך מנהטן, פחות או יותר. הוא עשוי להישפך קצת לתוך מפרץ הדסן לפני שהוא ישמיד את כדור-הארץ. אבל באופן בסיסי זה מה שמדברים עליו. אנו מדברים על עצם שניתן לכווצו למחצית משטח מנהטן.
So we move this Earth very close -- 30 kilometers outside -- and we notice it's perfectly fine orbiting around the black hole. There's a sort of myth that black holes devour everything in the universe, but you actually have to get very close to fall in. But what's very impressive is that, from our vantage point, we can always see the Earth. It cannot hide behind the black hole. The light from the Earth, some of it falls in, but some of it gets lensed around and brought back to us. So you can't hide anything behind a black hole. If this were Battlestar Galactica and you're fighting the Cylons, don't hide behind the black hole. They can see you.
אז אנו מזיזים את כדור-הארץ מאוד קרוב -- במרחק 30 ק"מ -- ורואים שהוא חג בסדר גמור סביב החור שחור. יש מין מיתוס שחורים שחורים בולעים הכל ביקום, אבל למעשה צריך להתקרב אליהם מאוד כדי ליפול פנימה. אבל מה שמאוד מרשים הוא שמנקודת התצפית שלנו, אנו תמיד יכולים לראות את כדור-הארץ. הוא לא יכול להסתתר מאחורי החור שחור. האור מכדור-הארץ, בחלקו נופל פנימה, אבל חלק ממנו עובר הטיית-עדשה וחוזר אלינו. כך שלא ניתן להסתיר משהו מאחורי חור שחור. אם זו מלחמת כוכבים גלקטית ואתם נלחמים בסיילונים, אל תתחבאו מאחורי חור שחור. הם יוכלו לראותכם.
Now, our Sun will not collapse to a black hole -- it's not massive enough -- but there are tens of thousands of black holes in our galaxy. And if one were to eclipse the Milky Way, this is what it would look like. We would see a shadow of that black hole against the hundred billion stars in the Milky Way Galaxy and its luminous dust lanes. And if we were to fall towards this black hole, we would see all of that light lensed around it, and we could even start to cross into that shadow and really not notice that anything dramatic had happened. It would be bad if we tried to fire our rockets and get out of there because we couldn't, anymore than light can escape.
ובכן, השמש שלנו לא תקרוס להיות חור שחור; היא אינה מספיק מסיבית, אבל ישנם עשרות אלפי חורים שחורים בגלקסיה שלנו. ואם אחד מהם היה מופיע על רקע הגלקסיה שלנו, כך הוא היה נראה. היינו רואים צללית של אותו חור שחור כנגד מאה מיליארד כוכבים בגלקסיית שביל החלב ומשעולי האבק הזוהרים שלה. ואם היינו נופלים לכיוון חור שחור זה, היינו רואים את כל האור הזה עובר הטיית-עדשה סביבו, והיינו אפילו יכולים להתחיל לחצות בתוך הצללית ההיא ופשוט לא לחוש שמשהו דרמטי קורה. אמנם לא היינו יכולים לברוח אם היינו מפעילים את המנועים כדי לברוח משם מאחר ואנו לא מסוגלים לברוח, יותר מאשר שהאור מסוגל לברוח.
But even though the black hole is dark from the outside, it's not dark on the inside, because all of the light from the galaxy can fall in behind us. And even though, due to a relativistic effect known as time dilation, our clocks would seem to slow down relative to galactic time, it would look as though the evolution of the galaxy had been sped up and shot at us, right before we were crushed to death by the black hole. It would be like a near-death experience where you see the light at the end of the tunnel, but it's a total death experience. (Laughter) And there's no way of telling anybody about the light at the end of the tunnel.
אבל גם אם החור שחור הוא אפל מבחוץ, הוא אינו כזה מבפנים, מפני שכל האור מהגלקסיה יפול פנימה מאחורינו. וגם אם בגלל השפעה יחסותית הידועה בתור התרחבות הזמן, שעונינו ייראו לנו כמאיטים לעומת הזמן הגלקטי, זה ייראה כאילו התפתחות הגלקסיה מואצת ומשוגרת אלינו, ממש לפני שנימחץ למוות על-ידי החור שחור. זה יהיה כמו תחושת קירבה למוות כאשר רואים אור בקצה המנהרה, אבל זו תחושת מוות מוחלט. (צחוק) ואין דרך לספר למישהו על האור בקצה המנהרה.
Now we've never seen a shadow like this of a black hole, but black holes can be heard, even if they're not seen. Imagine now taking an astrophysically realistic situation -- imagine two black holes that have lived a long life together. Maybe they started as stars and collapsed to two black holes -- each one 10 times the mass of the Sun. So now we're going to crush them down to 60 kilometers across. They can be spinning hundreds of times a second. At the end of their lives, they're going around each other very near the speed of light. So they're crossing thousands of kilometers in a fraction of a second, and as they do so, they not only curve space, but they leave behind in their wake a ringing of space, an actual wave on space-time. Space squeezes and stretches as it emanates out from these black holes banging on the universe. And they travel out into the cosmos at the speed of light.
אף פעם לא ראינו צללית כזו של חור שחור, אבל ניתן לשמוע חורים שחורים, אפילו אם לא רואים אותם. דמיינו מצב שהוא מציאותי מבחינה אסטרופיזית -- דמיינו שני חורים שחורים שחיו ביחד הרבה זמן. אולי הם התחילו בתור כוכבים וקרסו ויצרו שני חורים שחורים -- כל אחד פי-10 מהמסה של השמש. כעת נכווץ אותם לגודל 60 ק"מ מקצה לקצה. הם עשויים להסתחרר מאות סיבובים לשניה. לקראת סופם, הם מסתובבים זה סביב זה קרוב למהירות האור. כך שהם עוברים אלפי ק"מ בחלקיק שניה. ובעודם עושים זאת, לא רק שהם מעקמים חלל, אלא שהם משאירים אחריהם הידהוד של חלל, ממש גל בזמן-חלל. החלל מתכווץ ומתפשט כאשר הגל נפלט מחורים שחורים הללו ההולמים ביקום. והגלים מתפשטים ביקום במהירות האור.
This computer simulation is due to a relativity group at NASA Goddard. It took almost 30 years for anyone in the world to crack this problem. This was one of the groups. It shows two black holes in orbit around each other, again, with these helpfully painted curves. And if you can see -- it's kind of faint -- but if you can see the red waves emanating out, those are the gravitational waves. They're literally the sounds of space ringing, and they will travel out from these black holes at the speed of light as they ring down and coalesce to one spinning, quiet black hole at the end of the day. If you were standing near enough, your ear would resonate with the squeezing and stretching of space. You would literally hear the sound. Now of course, your head would be squeezed and stretched unhelpfully, so you might have trouble understanding what's going on. But I'd like to play for you the sound that we predict.
הדמיית מחשב זו באה מקבוצה החוקרת יחסותיות בגודארד, נאסא. זה לקח כמעט 30 שנה עד שמישהו פיצח את התעלומה. זו היתה אחת הקבוצות. היא מראה שני חורים שחורים החגים אחד סביב השני, שוב, בעזרת העקומות האלה המצויירות ביעילות. אם תצליחו לראות -- זה קצת מטושטש -- גלים אדומים נפלטים החוצה, אלה הם גלי הכבידה. הם פשוטו כמשמעו הקולות של חלל המהדהד, והם ינועו מהחורים שחורים הללו במהירות אור בעוד החורים יוצרים הידהודים ומתמזגים לחור שחור יחיד דומם ומסתחרר בסופו של דבר. אם היינו עומדים מספיק קרוב, האוזניים שלנו היו מהדהדות עם ההתכווצות וההתפשטות של החלל. ממש היינו שומעים את הקול. כמובן שגם הראש שלנו היה מתכווץ ומתפשט מעצמו, כך שהיתה לנו בעיה להבין את מה שמתרחש. אבל הייתי רוצה לנגן לכם את הקול שאנו מנבאים.
This is from my group -- a slightly less glamorous computer modeling. Imagine a lighter black hole falling into a very heavy black hole. The sound you're hearing is the light black hole banging on space each time it gets close. If it gets far away, it's a little too quiet. But it comes in like a mallet, and it literally cracks space, wobbling it like a drum. And we can predict what the sound will be. We know that, as it falls in, it gets faster and it gets louder. And eventually, we're going to hear the little guy just fall into the bigger guy. (Thumping) Then it's gone. Now I've never heard it that loud -- it's actually more dramatic. At home it sounds kind of anticlimactic. It's sort of like ding, ding, ding.
זה מהקבוצה שלי -- הדמיית מחשב קצת פחות מרשימה. דמיינו חור שחור יותר קל הנופל אל חור שחור מאוד כבד. הקול שאתם שומעים הוא החור היותר קל ההולם על חלל בכל פעם שהוא מתקרב. כאשר הוא מתרחק, זה קצת שקט מדי. אבל הוא בא כמו פטיש, ממש מכה על החלל, ומרעידו כמו תוף. ואנו יכולים לשער איך יישמע הצליל. אנו יודעים שככל שהוא נופל פנימה, הוא מאיץ ומרעיש יותר. ולבסוף, אנו נשמע את הברנש הקטן נופל אל תוך הברנש הגדול. (נקישות) ואז הוא נעלם. מעולם לא שמעתי זאת כה חזק -- זה למעשה יותר דרמטי. בבית זה נשמע פחות מרשים. זה מין דינג, דינג, דינג.
This is another sound from my group. No, I'm not showing you any images, because black holes don't leave behind helpful trails of ink, and space is not painted, showing you the curves. But if you were to float by in space on a space holiday and you heard this, you want to get moving. (Laughter) Want to get away from the sound. Both black holes are moving. Both black holes are getting closer together. In this case, they're both wobbling quite a lot. And then they're going to merge. (Thumping) Now it's gone. Now that chirp is very characteristic of black holes merging -- that it chirps up at the end. Now that's our prediction for what we'll see.
זה עוד קול מהקבוצה שלי. לא, אין אני מראה לכם תמונות, מכיוון שחורים שחורים לא משאירים אחריהם שובלי דיו העוזרים לנו לאתרם, והחלל הוא חסר צבע מכדי שיוכל להציג עקמומיות. אבל אם הייתם מרחפים בחלל באיזו חופשת חלל והייתם שומעים את זה, היה כדאי שתתרחקו. (צחוק) הייתם רוצים להתרחק מהקול. שני החורים השחורים נעים. שני החורים השחורים מתקרבים זה לזה. במקרה כזה, שניהם מתנודדים די חזק. והם עומדים להתמזג. (נקישות) זה נגמר. הציפצוף בסוף מאוד אופייני בהתמזגות שני חורים שחורים -- שזה מצפצף בסוף. זוהי תחזיתנו לגבי מה שנראה.
Luckily we're at this safe distance in Long Beach, California. And surely, somewhere in the universe two black holes have merged. And surely, the space around us is ringing after traveling maybe a million light years, or a million years, at the speed of light to get to us. But the sound is too quiet for any of us to ever hear. There are very industrious experiments being built on Earth -- one called LIGO -- which will detect deviations in the squeezing and stretching of space at less than the fraction of a nucleus of an atom over four kilometers. It's a remarkably ambitious experiment, and it's going to be at advanced sensitivity within the next few years -- to pick this up. There's also a mission proposed for space, which hopefully will launch in the next ten years, called LISA. And LISA will be able to see super-massive black holes -- black holes millions or billions of times the mass of the Sun.
למזלנו, אנו נמצאים במרחק בטוח בלונג ביץ', קליפורניה. ולבטח היכן שהוא ביקום שני חורים שחורים התמזגו כרגע. ולבטח, החלל סביבנו מהדהד מהגלים שעשו מסע של מיליון שנות-אור, או מיליון שנים, במהירות האור, עד שהגיעו אלינו. אבל הקול חלש מדי מכדי שמישהו מאיתנו ישמע אותו. יש ניסויים שקדניים הנבנים על כדור-הארץ -- אחד מהם נקרא LIGO -- אשר יאתר סטיות בהתכווצות והתפשטות של חלל לאורך 4 ק"מ, שגודלן קטן מגרעין של אטום. זה ניסיון שאפתני במיוחד, והוא עומד להיערך ברגישות גבוהה מאוד במהלך השנים הבאות -- כדי לקלוט את זה. יש גם משימה מתוכננת לחלל, אשר מקווים שתצא לפועל בתוך 10 השנים הבאות, המכונה LISA. LISA תהיה מסוגלת לראות חורים שחורים סופר-מסיביים -- חורים שחורים הכבדים פי מיליון עד מיליארד מהשמש.
In this Hubble image, we see two galaxies. They look like they're frozen in some embrace. And each one probably harbors a super-massive black hole at its core. But they're not frozen; they're actually merging. These two black holes are colliding, and they will merge over a billion-year time scale. It's beyond our human perception to pick up a song of that duration. But LISA could see the final stages of two super-massive black holes earlier in the universe's history, the last 15 minutes before they fall together. And it's not just black holes, but it's also any big disturbance in the universe -- and the biggest of them all is the Big Bang. When that expression was coined, it was derisive -- like, "Oh, who would believe in a Big Bang?" But now it actually might be more technically accurate because it might bang. It might make a sound.
בתמונה זו מטלסקופ האבל, רואים שתי גלקסיות. הן נראות כאילו קפאו במין חיבוק. וכל אחת מכילה כנראה חור שחור סופר-מסיבי במרכזה. אבל הן לא קפואות, הן למעשה בתהליך התמזגות. שני החורים השחורים הללו מתנגשים, והם יתמזגו במשך תקופת זמן של מיליארד שנה. זה מעבר ליכולת התפיסה האנושית שלנו לקלוט זמר באורך כזה. אבל LISA תוכל לראות את השלבים האחרונים של שני חורים שחורים סופר-מסיביים שהיו מוקדם יותר בהיסטוריית היקום, את 15 הדקות האחרונות לפני שהם התאחדו. וזה לא רק חורים שחורים, אלא זה גם כל הפרעה גדולה ביקום -- והגדולה מכולן היא "המפץ הגדול". כאשר הומצא ביטוי זה, הוא היה נלעג -- "אה, מי יאמין במפץ הגדול?" אבל כעת הוא אולי יהפוך ליותר מדוייק טכנית, מפני שהוא עשוי להדהד; הוא עשוי ליצור צליל.
This animation from my friends at Proton Studios shows looking at the Big Bang from the outside. We don't ever want to do that actually. We want to be inside the universe because there's no such thing as standing outside the universe. So imagine you're inside the Big Bang. It's everywhere, it's all around you, and the space is wobbling chaotically. Fourteen billion years pass and this song is still ringing all around us. Galaxies form, and generations of stars form in those galaxies, and around one star, at least one star, is a habitable planet. And here we are frantically building these experiments, doing these calculations, writing these computer codes.
אנימציה זו שחבריי הכינו באולפני פרוטון מתארת מבט מבחוץ על המפץ הגדול. בעצם אנו לא רוצים להיות שם; אנו רוצים להיות בתוך היקום, מכיוון שאין דבר כזה לעמוד מחוץ ליקום. לכן דמיינו שאנו בתוך המפץ הגדול. הוא נמצא בכל מקום, הוא מסביבכם, והחלל רוטט ללא סדר כלשהו. עוברות 14 מיליארד שנה והזמר הזה עדיין מהדהד מסביבנו. גלקסיות נוצרות, ודורות של כוכבים נוצרים בתוך הגלקסיות הללו. וסביב כוכב אחד, לפחות כוכב אחד, נמצא כוכב-לכת הראוי למחיה. והנה אנו בונים את הניסויים הללו בטירוף, עושים את החישובים, כותבים תוכנות מחשב.
Imagine a billion years ago, two black holes collided. That song has been ringing through space for all that time. We weren't even here. It gets closer and closer -- 40,000 years ago, we're still doing cave paintings. It's like hurry, build your instruments. It's getting closer and closer, and in 20 ... whatever year it will be when our detectors are finally at advanced sensitivity -- we'll build them, we'll turn on the machines and, bang, we'll catch it -- the first song from space. If it was the Big Bang we were going to pick up, it would sound like this. (Static) It's a terrible sound. It's literally the definition of noise. It's white noise; it's such a chaotic ringing. But it's around us everywhere, presumably, if it hasn't been wiped out by some other process in the universe. And if we pick it up, it will be music to our ears because it will be the quiet echo of that moment of our creation, of our observable universe.
דמיינו שלפני מיליארד שנה, שני חורים שחורים התנגשו. הזימרה שלהם מהדהדת מאז במרחבי היקום במשך כל אותו הזמן. אפילו לא היינו קיימים כאן. זה מתקרב יותר ויותר -- לפני 40,000 שנה, אנו עדיים מציירים במערות. צריך למהר, צריך לבנות את המכשירים. זה מתקרב יותר ויותר, וב-20.... איזו שנה שזו לא תהיה, כאשר הגששים שלנו יהיו סוף סוף בעלי רגישות גבוהה מספיק -- נבנה אותם, נפעיל את המכשירים וטראח, נתפוס את זה -- הזימרה הראשונה מחלל. אם היה זה המפץ הגדול שעמדנו לקלוט, הוא היה נשמע כך: (סטטי) זהו קול נורא. זו פשוט ההגדרה של רעש. זהו רעש לבן, זה הידהוד כה כאוטי. אבל הוא נמצא בכל מקום סביבנו, כנראה, אם הוא לא נמחה על-ידי תהליך אחר כלשהו ביקום. ואם נקלוט אותו, הוא יהיה מוזיקה לאוזנינו, מפני שהוא יהיה ההד השקט של אותו רגע בריאה, של היקום הנראה לעין.
So within the next few years, we'll be able to turn up the soundtrack a little bit, render the universe in audio. But if we detect those earliest moments, it'll bring us that much closer to an understanding of the Big Bang, which brings us that much closer to asking some of the hardest, most elusive, questions. If we run the movie of our universe backwards, we know that there was a Big Bang in our past, and we might even hear the cacophonous sound of it, but was our Big Bang the only Big Bang? I mean we have to ask, has it happened before? Will it happen again? I mean, in the spirit of rising to TED's challenge to reignite wonder, we can ask questions, at least for this last minute, that honestly might evade us forever.
כך שבשנים הבאות, נהיה מסוגלים לחשוף במעט את הפסקול -- להגיש את היקום באודיו. אבל אם נאתר את הרגעים המוקדמים ביותר, זה יביא אותנו כל-כך קרוב להבנתו של המפץ הגדול, שמביא אותנו כל-כך קרוב לשאול כמה מהשאלות הכי קשות, הכי חמקמקות. אם נריץ אחורה סרט של היקום, אנו יודעים שהיה מפץ גדול בעברנו, ואנו אף עשויים לשמוע את הקול שלו, אבל האם המפץ הגדול שלנו היה המפץ היחיד? כלומר, עלינו לשאול, האם הוא התרחש גם לפני זה? האם הוא יתרחש שוב? ברוח האתגר ש-TED העמיד כדי להצית מחדש את התהייה, אנו יכולים לשאול שאלות, לפחות בדקה זו האחרונה, אשר לאמיתו של דבר עשויות להתחמק מאיתנו לעולמים.
But we have to ask: Is it possible that our universe is just a plume off of some greater history? Or, is it possible that we're just a branch off of a multiverse -- each branch with its own Big Bang in its past -- maybe some of them with black holes playing drums, maybe some without -- maybe some with sentient life, and maybe some without -- not in our past, not in our future, but somehow fundamentally connected to us? So we have to wonder, if there is a multiverse, in some other patch of that multiverse, are there creatures? Here's my multiverse creatures. Are there other creatures in the multiverse, wondering about us and wondering about their own origins? And if they are, I can imagine them as we are, calculating, writing computer code, building instruments, trying to detect that faintest sound of their origins and wondering who else is out there.
אבל בכל זאת עלינו לשאול: האם ייתכן שיקומנו הוא רק קישוט חיצוני של היסטוריה יותר גדולה? או, האם ייתכן שאנו רק ענף אחד של מערכת מרובת-יקומים -- כל ענף עם מפץ גדול משלו -- אולי חלקם עם חורים שחורים מתופפים, אולי חלקם בלעדיהם -- אולי חלקם עם חיים בעלי חישה, וחלקם לא -- לא בעברנו, לא בעתידנו, אבל איכשהו מחוברים אלינו במהותם? לכן עלינו לתהות, שאם יש מערכת מרובת-יקומים, באיזו שהיא חלקה אחרת של אותה מערכת, האם ישנם שם יצורים? הנה היצורים שלי משם. האם ישנם יצורים אחרים במערכת מרובת-יקומים, התוהים לגבינו והתוהים לגבי מוצאם שלהם? ואם ישנם כאלה, אני מדמיינת אותם שהם כמונו, עושים חישובים, כותבים תוכנות מחשב, בונים מכשירים, מנסים לאתר את הצליל הקלוש ביותר של מקור היווצרותם ותוהים מי עוד נמצא שם.
Thank you. Thank you.
תודה לכם. תודה לכם.
(Applause)
(מחיאות כפיים)