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.
Saya ingin Anda semua berpikir sebentar mengenai fakta yang sangat sederhana yang, sejauh ini, sebagian besar dari hal yang kita ketahui tentang alam semesta kita peroleh dari cahaya. Kita bisa berdiri di Bumi dan memandang ke langit malam dan melihat bintang-bintang dengan mata telanjang kita. Matahari membakar penglihatan kita. Kita melihat cahaya terpantul dari Bulan. Dan sejak Galileo mengarahkan teleskop sederhananya ke benda-benda langit, alam semesta yang ada saat ini kita ketahui melalui cahaya, melalui era-era panjang dalam sejarah kosmis. Dan dengan semua teleskop modern yang kita miliki, kita mampu mengumpulkan film bisu yang mengagumkan tentang alam semesta ini -- rangkaian jepretan gambar ini yang kembali lagi ke Big Bang.
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.
Namun, alam semesta ini bukanlah sebuah film bisu karena alam semesta tidaklah bisu. Saya ingin meyakinkan Anda bahwa alam semeta memiliki lagu tema dan lagu tema tersebut dimainkan di ruang angkasa itu sendiri, karena ruang angkasa mampu bergoyang seperti sebuah drum. Ia mampu menyuarakan sejenis rekaman di seluruh alam semesta mengenai beberapa kejadian yang paling dramatis seiring berputarnya rekaman itu. kini kita akan bisa menambahkan sesuatu dalam komposisi visual yang megah alam semesta yang kita miliki ini -- sebuah komposisi bunyi. Dan meski kita tidak pernah mendengar bunyi dari luar angkasa, kita benar-benar harus, dalam beberapa tahun ke depan, mulai lebih banyak mendengar mengenai apa yang terjadi di luar sana.
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.
Jadi dalam ambisi untuk mendengar lagu-lagu dari alam semesta ini, kita mengalihkan fokus kita ke lubang hitam dan kemungkinan yang ada di dalamnya, karena lubang hitam bisa memukul waktu-ruang seperti palu pada drum dan menghasilkan satu lagu yang khas, yang ingin saya mainkan untuk Anda -- beberapa perkiraan kita tentang seperti apa lagu itu. Kini lubang hitam terlihat gelap di langit yang gelap. Kita tidak bisa melihatnya lansgung. Semua lubang itu tidak kita lihat melalui cahaya, setidaknya tidak secara langsung. Kita bisa melihatnya secara tidak langsung, karena lubang-lubang hitam tersebut menimbulkan malapetaka di sekitar mereka. Mereka menghancurkan bintang-bintang di sekeliling mereka. Mereka mengacaukan sampah di sekeliling mereka. Tapi mereka tidak akan mendatangi kita langsung melalui cahaya. SUatu hari kita mungkin melihat sebuah bayangan yang dihasilkan oleh sebuah lubang hitam pada sebuah latar belakang yang sangat terang, tapi kita belum pernah melihatnya. Namun lubang hitam bisa terdengar meskipun mereka tidak bisa terlihat, dan itu karena mereka membentur waktu-ruang seperti sebuah drum.
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.
Sekarang gagasan mengenai ruang angkasa yang bisa berdentum seperti drum muncul berkat Albert Einstein -- kita benar-benar harus berterima kasih pada beliau. Einstein menyadari bahwa jika ruang angkasa kosong, jika alam semesta koong, maka akan terlihat seperti gambar ini, kecuali mungkin tanpa garis putus-putus yang tergambar di sini. Tapi jika kita terjun bebas ke ruang angkasa, bahkan tanpa bantuan garis putus-putus ini, kita mungkin bisa melukisnya sendiri, karena kita akan melihat bahwa kita melewati garis-garis lurus, jalur-jalur yang lurus dan tak terbelokkan melalui alam semesta. Einstein juga menyadari -- dan ini adalah yang paling penting -- bahwa jika Anda menaruh energi atau masa di dalam alam semesta, ini akan melengkungkan ruang angkasa, dan sebuah benda yang jatuh dengan bebas akan lewat begitu saja, misalnya, matahari dan akan dibelokkan di sepanjang lengkungan alami di ruang angkasa. Ini adalah teori relativitas Einstein yang luar biasa. Kini bahkan cahaya bisa dibelokkan oleh jalur-jalur tersebut. Dan Anda bisa dibuat sangat melengkung sehingga Anda terjebak di dalam orbit di sekeliling Matahari, seperti halnya Bumi, atau Bulan yang mengelilingi Bumi. Semua ini adalah lengkungan alami di ruang angkasa.
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.
Hal yang tidak disadari oleh Einstein adalah, jika Anda mengambil Matahari kita dan Anda menjatuhkannya sejauh enam kilometer -- sehingga Anda memerlukan sejuta kali masa Bumi dan Anda mendorongnya sejauh enam kilometer, Anda akan menghasilkan sebuah lubang hitam, sebuah benda yang begitu padat yang jika berada begitu dekat dengan cahaya, tidak akan bisa menghindar -- sebuah bayangan gelap menutupi alam semesta. Bukan Einstein yang menyadari hal ini, tapi Karl Schwarzschild seorang Yahudi Jerman pada Perang Dunia I -- yang saat bergabung dengan angkatan bersenjata Jerman sudah menjadi ilmuwan hebat, dan bekerja untuk front Rusia. Saya suka membayangkan Schwarzschild dalam perang di tengah parit-parit menghitung lintasan balistik untuk tembakan meriam, kemudian, di antara kegiatan itu, menghitung persamaan Einstein -- seperti yang Anda lakukan di dalam parit-parit itu. Dan ia membaca buku Einstein yang baru terbit mengenai teori umum relativitas, dan ia merasa tertantang oleh teori ini. Dan ia dengan cepat memperkirakan sebuah pemecahan matematis tepat yang menjelaskan tentang sesuatu yang sangat luar biasa: lengkungan yang begitu kuat yang menyebabkan ruang angkasa mengalir masuk ke dalamnya, ruang angkasa sendiri akan melengkung seperti air terjun mengalir turun di sepanjang lubang. Dan bahkan cahaya sekalipun tidak bisa menghindar dari aliran ini. Cahaya akan tertarik turun ke dalam lubang seperti halnya semua benda lain, dan yang tersisa hanyalah sebuah bayangan.
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.
Kini ia menulis surat kepada Einstein, dan ia berkata, "Seperti yang akan Anda lihat, perang telah cukup berbuat baik padaku. Terlepas dari tembak-menembak yang gencar, aku mampu melepaskan diri dari itu semua dan berjalan melalui negerimu yang penuh gagasan." Dan Einstein sangat terkesan oleh solusinya yang tepat, dan saya semestinya juga mengharapkan dedikasi ilmuwan tersebut. Inilah ilmuwan pekerja keras yang berada dalam kondisi yang sulit. Dan ia membawa gagasan Schwarzschild ke Prussian Academy of Sciences pada minggu berikutnya. Namun EInstein selalu berpikir bahwa lubang-lubang hitam adalah keganjilan matematis. Ia tidak percaya bahwa semua itu ada secara alami. Ia berpikir alam akan melindungi kita dari formasi mereka. Hal ini terjadi berpuluh-puluh tahun sebelum istilah "lubang hitam" dimunculkan dan orang-orang menyadari bahwa lubang hitam sebenarnya merupakan benda-benda astrofisika -- sesungguhnya mereka adalah bentuk dari bintang-bintang luar biasa besar yang sudah mati yang jatuh berguguran secara tidak beraturan saat kehidupan mereka berakhir.
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.
Kini Matahari kita tidak akan jatuh ke dalam lubang hitam. Matahari tidak cukup besar. Namun jika kita melakukan eksperimen pemikiran kecil -- karena Einstein sangat senang melakukannya -- kita bisa membayangkan menjatuhkan Matahari sampai hancur ke bawah sejauh enam kilometer, dan meletakkan Bumi yang sangat kecil yang berputar mengelilinginya, mungkin 30 kilometer di luar matahari lubang hitam. Dan bumi tersebut akan menyinari dirinya sendiri, karena kini Matahari sudah tidak ada, kita tidak mempunyai sumber cahaya lain -- jadi mari kita membuat Bumi kecil kita menyinari dirinya sendiri. Dan Anda akan menyadari bahwa Anda bisa meletakkan Bumi dalam satu orbit yang menyenangkan bahkan sejauh 30 km di luar lubang hitam yang hancur ini. Lubang hitam yang hancur ini sesungguhnya cukup besar untuk diletakkan di dalam kota Manhattan, kurang lebih demikian. Lubang ini mungkin melebar keluar sedikit menuju Hudson sebelum menghancurkan Bumi. Namun pada dasarnya inilah yang kita bicarakan. Kita membicarakan tentang sebuah benda yang bisa Anda hancurkan menjadi seluas setengah area Manhattan.
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.
Jadi kita memindahkan Bumi ini mendekat -- 30 kilometer di luar -- dan kita melihat Bumi berputar mengelilingi lubang hitam itu dengan sangat baik. Ada semacam mitos bahwa lubang hitam menelan semua hal yang ada di alam semesta, tapi Anda sesungguhnya harus berada sangat dekat untuk jatuh ke dalamnya. Namun yang berkesan adalah bahwa, dari sudut pandang kita, kita selalu bisa melihat Bumi. Bumi tidak bisa bersembunyi di balik lubang hitam. Cahaya dari Bumi, jatuh sedikit ke dalamnya, tapi sedikit cahaya lainnya terpantul kembali ke kita. Jadi Anda tidak bisa menyembunyikan apapun di balik lubang hitam. Jika ini adalah Battlestar Galactica dan Anda memerangi para Cylon, jangan bersembunyi di balik lubang hitam. Mereka bisa melihat Anda.
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.
Kini, Matahari kita tidak akan jatuh ke dalam lubang hitam -- ia tidak cukup besar -- tapi ada puluhan ribu lubang hitam di dalam galaksi kita. Dan jika salah satunya menimbulkan gerhana di Bima Sakti, maka akan terlihat seperti ini. Kita akan melihat sebuah bayangan dari lubang hitam tersebut menutupi ratusan miliar bintang dalam Bima Sakti dan jalur-jalurnya yang berdebu dan bersinar. Dan jika kita jatuh ke dalam lubang hitam ini, kita akan melihat semua cahaya yang terpantul di sekitarnya, dan kita bahkan bisa mulai memasuki bayangan tersebut dan benar-benar tidak menyadari bahwa sesuatu yang dramatis telah terjadi. Hasilnya tidak akan bagus jika kita mencoba menembakkan roket kita dan keluar dari sana karena kita tidak bisa, tidak bisa lebih baik dari cahaya yang bisa meloloskan dirinya.
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.
Namun meski lubang hitam itu terlihat gelap dari luar, sesungguhnya di dalamnya tidak gelap, karena semua cahaya daro galaksi bisa jatuh di belakang kita. Dan meskipun, karena efek relativitas yang dikenal sebagai dilasi waktu, waktu kita terasa melambat dan bersifat relatif terhadap waktu galaksi, ini akan terlihat seolah-olah evolusi galaksi telah dipercepat dan meluncur cepat menuju kita, tepat sebelum kita hancur tertabrak oleh lubang hitam itu. Ini akan terasa seperti pengalaman nyaris mati saat Anda melihat cahaya di ujung terowongan, tapi ini adalah pengalaman kematian total. (Gelak tawa) Dan tidak ada cara untuk memberitahu siapapun mengenai cahaya di ujung terowongan.
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.
Kini kita tidak pernah melihat bayangan seperti bayangan lubang hitam ini, tapi lubang hitam bisa didengar, meskipun tidak bisa dilihat. Bayangkan sekarang berada dalam situasi realistis yang bersifat astrofisika -- bayangkan dua lubang hitam yang sudah ada dalam waktu begitu lama. Mungkin mereka awalnya adalah bintang dan jatuh menjadi dua lubang hitam -- masa setiap lubang adalah 10 kali masa Matahari. Jadi sekarang kita akan menjatuhkan mereka ke bawah sejauh 60 kilometer. Mereka bisa berputar-putar sebanyak ratusan kali dalam sedetik. Pada akhir hidup mereka, mereka saling berputar mengelilingi diri masing-masing dalam kecepatan hampir setara cahaya. Jadi mereka melintasi ribuan kilometer dalam hitungan sepersekian detik, dan saat mereka melintas, mereka tidak hanya melengkungkan ruang angkasa, tapi sesudanhnya juga meninggalkan ruang angkasa yang berdering, yang merupakan gelombang nyata pada ruang-waktu. Ruang angkasa menciut dan meregang saat ia meluncur keluar dari lubang hitam ini menngguncang alam semesta. Dan mereka pergi jauh ke dalam kosmos dengan kecepatan cahaya.
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.
SImulasi komputer ini berasal dari satu kelompok relativitas di NASA Goddard. Siapapun di dunia ini membutuhkan waktu hampir 30 tahun untuk memecahkan masalah ini. Ini adalah salah satu dari kelompok-kelompok tersebut. Ini menunjukkan dua lubang hitam dalam orbit yang saling mengitari, lagi-lagi, dengan bantuan gambar lengkungan ini. Dan jika Anda bisa lihat -- ini terlihat agak kabur -- tapi kalau Anda bisa melihat gelombang merah yang memancar keluar, ini adalah gelombang gravitasi. Gelombang ini sesungguhnya adalah bunyi deringan ruang angkasa, dan mereka akan keluar dari lubang-lubang hitam ini dengan kecepatan cahaya saat mereka berdering dan menyatu menjadi satu lubang hitam yang berputar dan sunyi pada akhirnya. Jika Anda berdiri cukup dekat, telinga Anda akan ber-resonansi dengan ruang angkasa yang menciut dan meregang. Anda akan benar-benar mendengar bunyinya. Kini tentu saja kepala Anda akan ikut menciut dan meregang, jadi Anda mungkin agak kesulitan memahami apa yang sedang terjadi. Namun saya akan memainkan untuk Anda bunyi yang kami perkirakan.
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.
Ini dari kelompok saya -- pemodelan komputer yang tidak terlalu memesona. Bayangkan sebuah lubang hitam yang lebih ringan yang jatuh ke dalam satu lubang hitam yang sangat berat. Bunyi yang sedang Anda dengarkan adalah lubang hitam yang lebih ringan yang membentur ruang angkasa setiap kali ia mendekat. Jika ia berada jauh, maka akan menjadi sangat sunyi. Namun lubang ini masuk seperti sebuah palu, dan benar-benar membuat ruang angkasa retak, menggoyangnya seperti sebuah drum. Dan kita bisa memperkirakan seperti apa bunyinya. Kita tahu bahwa, saat ia jatuh ke dalam, ia menjadi lebih cepat dan lebih keras bunyinya. Dan akhirnya, kita akan mendengar si lubang kecil jatuh ke dalam lubang yang lebih besar. (Bunyi berdebum) Lalu ia hilang. Saya tidak pernah mendengarnya begitu keras -- sesungguhnya ini lebih dramatis. Di rumah ini terdengar seperti antiklimaks. Semacam bunyi ding, ding, ding.
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.
Ini adalah bunyi lain dari kelompok saya. Tidak, saya tidak menunjukkan gambar apapun kepada Anda, karena lubang hitam tidak meninggalkan jejak-jejak tinta yang bisa membantu, dan ruang angkasa tidak digambar, menunjukkan Anda lengkungan-lengkungannya. Namun jika Anda mengapung di ruang angkasa saat berlibur di sana dan Anda mendengar ini, Anda pasti ingin berpindah. {Gelak tawa) Ingin menjauh dari bunyi itu. Kedua lubang hitam ini bergerak. Keduanya bergerak mendekati satu sama lain. Dalam hal ini, mereka cukup banyak berguncang-guncang. Kemudian mereka akan menyatu. (Bunyi berdebum) Kini ia hilang. Bunyi berdecit itu adalah bunyi khas saat lubang hitam menyatu -- dan pada akhirnya ia berdecit. Itulah perkiraan kami tentang apa yang akan kita lihat.
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.
Untungnya kita berada dalam jarak jauh yang aman di Long Beach, California. Dan tentu saja, di suatu tem[at di alam semesta dua lubang hitam telah menyatu. Dan tentu saja, ruang angkasa di sekitar kita berdering setelah bepergian mungkin sejauh jutaan tahun cahaya, atau jutaan tahun, dengan kecepatan cahaya menuju ke arah kita. Namun bunyinya terlalu pelan untuk bisa kita dengar. Ada banyak eksperimen yang bersifat sangat industrial yang dilakukan di Bumi -- salah satunya disebut LIGO -- yang akan mendeteksi deviasi dalam ruang angkasa yang menciut dan meregang dalam waktu kurang dari sepersekian nukleus atom sepanjang empat kilometer. Ini adalah sebuah eksperimen yang sangat ambisius, dan akan berkembang menuju kepekaan yang lebih tinggi dalam beberapa tahun ke depan -- untuk meningkatkannya. Ada juga misi yang diajukan untuk ruang angkasa, yang sedianya akan diluncurkan dalam sepuluh tahun ke depan, bernama LISA. Dan LISA akan mampu melihat lubang-lubang hitam yang luar biasa besar -- yang semuanya memiliki masa jutaan atau miliaran kali lipat lebih besar dari masa Matahari.
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.
Dalam gambar Hubble ini, kita lihat ada dua galaksi. Semua terlihat seolah-olah membeku dalam suatu macam pelukan. Dan setiap lubang mungkin mengandung sebuah lubang hitam yang sangat besar di intinya. Namun mereka tidak beku; mereka sesungguhnya sedang menyatu. Kedua lubang hitam ini bertabrakan, dan mereka akan menyatu dalam skala waktu miliaran tahun. Hal ini jauh di luar persepsi kita sebagai manusia untuk menjalani durasi sepanjang itu. Namun LISA mampu melihat tahap-tahap akhir dari dua lubang hitam yang sangat besar lebih awal dalam sejarah alam semesta, waktu 15 menit terakhir sebelum mereka jatuh bersama. Dan ini bukan sekadar lubang hitam, tapi juga gangguan besar apapun dalam alam semesta -- dan yang terbesar dari semuanya adalah Big Bang. Saat ungkapan itu dimunculkan, sifatnya mengolok-olok -- seperti, "Oh, siapa yang akan percaya Big Bang?" Namun kini hal ini sesungguhnya lebih tepat dari segi teknis karena ia bisa menabrak. Ia bisa menimbulkan bunyi.
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.
Animasi ini dari teman saya di Proton Studios yang menunjukkan penampakan Big Bang dari luar. Kami sesungguhnya bahkan tidak ingin melakukannya. Kami ingin berada di dalam alam semesta karena tidak mungkin berdiri di luar alam semesta. Jadi bayangkan Anda berada di dalam Big Bang. Ia ada di mana-mana, ada di sekitar Anda, dan ruang angkasa berguncang dengan kacau. EMpat belas miliar tahun berlalu dan lagu ini masih terdengar di sekitar kita. Galaksi terbentuk, dan generasi bintang terbentuk di dalam galaksi-galaksi tersebut, dan di sekitar satu bintang, setidaknya satu bintang, terdapat satu planet yang bisa dihuni. Dan di sinilah kita berada dan melakukan semua ekpserimen ini dengan panik, melakukan penghitungan, menulis semua kode komputer ini.
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.
Bayangkan satu miliar tahun yang lalu, dua lubang hitam bertabrakan, Lagu itu yang telah terdengar di sepanjang ruang angkasa selama waktu itu. Kita bahkan tidak ada di sini. Ia mendekat dan semakin mendekat --- Empat puluh ribu tahun yang lalu, kita masih melukis di dalam gua. Ini seperti tergesa-gesa, membuat instrumen Anda. Ia mendekat dan semakin dekat, dan pada 20 ... tahun berapapun itu nantinya saat detektor kita akhirnya berada pada kepekaan yang lebih maju -- kita akan membuatnya, kita akan menghidupkan semua mesin itu dan, dor, kita akan menangkapnya -- lagu pertama dari ruang angkasa. Jika itu adalah Big Bang yang akan kita ambil, maka bunyinya akan seperti ini. (Gelombang statis) Bunyi yang sangat jelek. Ini sesungguhnya adalah definisi suara berisik. Ini adalah derau putih; ini adalah semacam deringan yang kacau. Namun ini ada di sekitar kita, sepertinya, jika belum terhapus oleh beberapa proses dalam alam semesta. Dan jika kita mengikutinya, ini akan menjadi musik di telinga kita karena ini menjadi gema yang pelan dari saat penciptaan kita, dari alam semesta kita yang bisa diamati.
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.
Jadi dalam waktu beberapa tahun ke depan, kita akan mampu membesarkan lagu tema itu sedikit, menjadikan alam semesta dalam bentuk suara. Namun jika kita mendeteksi saat-saat awal, ini akan membawa kita lebih dekat ke pemahaman tentang Big Bang, yang membawa kita lebih dekat lagi untuk mengajukan beberapa pertanyaan yang paling sulit, paling susah dipahami. Jika kita memutar mundur film tentang alam semesta kita, kita tahu bahwa ada Big Bang di masa lalu kita, dan kita bahkan mungkin mendengar bunyinya yang hiruk-pikuk, tapi apakah Big Bang kita adalah satu-satunya Big Bang? Maksu saya kita harus bertanya, apakah ini pernah terjadi sebelumnya? Apakah akan terjadi lagi? Maksud saya, untuk membangkitkan tantangan TED untuk memunculkan kembali rasa ingin tahu, kita bisa mengajukan pertanyaan, setidaknya untuk menit terakhir ini, yang sejujurnya mungkin akan menghantui kita selamanya.
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.
Namun kita harus bertanya: Mungkinkan alam semesta kita hanyalah segelintir peninggalan dari sejarah yang lebih besar? Atau, mungkinkah kita hanya sebuah cabang dari alam semesta yang begitu banyak -- setiap cabang memiliki Big Bang sendiri di masa lalunya -- mungkin beberapa di antaranya memiliki lubang hitam yang bermain drum, mungkin yang lainnya tidak -- beberapa mungkin memiliki kehidupan yang peka, dan lainnya tidak -- bukan di masa lalu kita, bukan di masa depan kita, tapi entah bagaimana secara fundamental terhubung dengan kita? Jadi kita harus bertanya-tanya, jika ada banyak alam semesta, di dalam jalur lain dalam alam semesta tersebut, apakah ada makhluk hidup? Ini adalah makhluk-makhluk semesta saya. Adakah makhluk lain di dalam alam semesta yang begitu banyak itu, yang bertanya-tanya tentang kita dan bertanya-tanya tentang asal mereka sendiri? Dan jika mereka memang begitu, saya bisa membayangkan mereka seperti kita, menghitung, menulis kode komputer, membuat instrumen, mencoba mendeteksi bunyi yang paling pelan mengenai asal mereka dan bertanya-tanya siapa lagi yang ada di luar sana.
Thank you. Thank you.
Terima kasih. Terima kasih.
(Applause)
(Tepuk tangan)