Bir parçacıq fizikaçısı olaraq təməl parçacıqları və onların ana etkileşimlerini araşdırıram. Akademik kariyeram boyunca, ən kiçik ölçüdə maddələri araşdırmaq üçün; Standford Universitetindəki, yolun irəlisindəki elektron sürətləndiricisi kimi parçacıq sürətləndiricilər istifadə etdim. Ancaq son zamanlarda maraq ən böyük ölçüdə, kainata istiqamətli. Çünki sizə də izah edəcəyəm ki, ən kiçik və ən böyük ölçüdə suallar əslində bir-birləriylə olduqca elin idili. Sizlərə, kainatı 21. əsrdə necə qəbul etdiyimizdə, kainatın nələrdən ibarət və təbiət elmlərindəki əhəmiyyətli sualların nələr olduğundan bəhs edəcəyəm heç olmasa bəzilərindən ...
As a particle physicist, I study the elementary particles and how they interact on the most fundamental level. For most of my research career, I've been using accelerators, such as the electron accelerator at Stanford University, just up the road, to study things on the smallest scale. But more recently, I've been turning my attention to the universe on the largest scale. Because, as I'll explain to you, the questions on the smallest and the largest scale are actually very connected. So I'm going to tell you about our twenty-first-century view of the universe, what it's made of and what the big questions in the physical sciences are -- at least some of the big questions.
Yaxın keçmişdə fərqinə vardıq ki kainatdakı adi maddələr ... Sıravi maddə deyərkən sizdən və özümdən, planetlərdən və ulduzlardan, gökadalardan bəhs edirəm. Bu maddələr kainatın məzmununun yalnız yüzdə bir neçəsini meydana gətirir. Kainatdakı maddələrin az qala dörddəbiri və ya az qala dörddə görünməyən şeylərdən meydana gəlir. Görünməzlər qəsdim, elektromaqnetik tayfı soğurmuyor, Elektromaqnetik tayfta işıldama etmir. Əks etdirmir. Bir şeyi ölçmək üçün elektromaqnetik tayf istifadə ancaq bu maddə onunla etkileşmiyor. Heç bir şəkildə etkileşmiyor. Yaxşı bu maddəni necə görürük? Var olduğunu, kütlə çəkilişi təsirlərindən ötəri bilirik. Hətta, bu qaranlıq maddə, kainatdakı kütlə çəkilişinə böyük ölçüdə hökm edir. Buna dair dəlili də sizə izah edəcəyəm.
So, recently, we have realized that the ordinary matter in the universe -- and by ordinary matter, I mean you, me, the planets, the stars, the galaxies -- the ordinary matter makes up only a few percent of the content of the universe. Almost a quarter, or approximately a quarter of the matter in the universe, is stuff that's invisible. By invisible, I mean it doesn't absorb in the electromagnetic spectrum. It doesn't emit in the electromagnetic spectrum. It doesn't reflect. It doesn't interact with the electromagnetic spectrum, which is what we use to detect things. It doesn't interact at all. So how do we know it's there? We know it's there by its gravitational effects. In fact, this dark matter dominates the gravitational effects in the universe on a large scale, and I'll be telling you about the evidence for that.
Tort qrafikinin geri qalanına nə oldu? Tortun geri qalanı son dərəcə sirrli bir cisim olan "qaranlıq enerji". Ondan daha sonra bəhs oldumu? Hələlik qaranlıq maddənin varlığının dəlilini baxaq. Bu gökadalarda, xüsusilə bunun kimi sarmal gökadalarda, ulduzların dixilindəki maddənin çoxu gökadanın mərkəzində sıxlaşar. Bu ulduzların böyük kütləsi bütün ulduzları gökadanın içində dairəvi orbitlərdə məbləğ. Yəni bunun içində, belə dairəvi dönən ulduzlar var. Fizika Darıxmışam bu sizlərin də sezinleyebileceği bir şey: Mərkəzə yaxın olan ulduzlar mərkəzdən uzaq olanlara görə daha yüksək sürətdə dönər.
What about the rest of the pie? The rest of the pie is a very mysterious substance called dark energy. More about that later, OK. So for now, let's turn to the evidence for dark matter. In these galaxies, especially in a spiral galaxy like this, most of the mass of the stars is concentrated in the middle of the galaxy. This huge mass of all these stars keeps stars in circular orbits in the galaxy. So we have these stars going around in circles like this. As you can imagine, even if you know physics, this should be intuitive, OK -- that stars that are closer to the mass in the middle will be rotating at a higher speed than those that are further out here, OK.
Yəni əgər ulduzların çizgisel süratlerini ölçerseniz kenardakilerin İçəridəkilərin nisbətlə daha yavaş olduğunu görərsiniz. Digər bir deyişlə, əgər sürəti mərkəzdən uzaqlığın bir funksiyası olaraq ölçersek - Narahat olmayın yalnız bir dəfə əyri göstərəcəyəm - sürəti gökadanın mərkəzindən uzaqlaşdıqca azalmasını gözləyirik. Bu ölçümləri etdiyimizdə, beklentimizin əksinə sürəti sabit qaldığını görürük. Uzaqlıqdan müstəqil. Əgər sürət sabitse, bu çöldəki ulduzların bizim görmədiyimiz bir maddə üzündən yaranan kütlə çəkilişindən təsirləndiyi mənasını verər. Əsasında bu və digər gökadalar, görünməyən bir qaranlıq maddə buludunun içində basdırılmış dayanırlar. Və bu maddə buludu əhatə etdiyi gökadadan daha qlobal, hətta gökadadan daha da geniş bir sahəyə yayılır. Yəni biz gökadanın özünə ilişərkən, əslində orada bir qaranlıq maddə buludu var və bu maddə gökadanın quruluşunu və dinamiklərini idarə edir.
So what you would expect is that if you measured the orbital speed of the stars, that they should be slower on the edges than on the inside. In other words, if we measured speed as a function of distance -- this is the only time I'm going to show a graph, OK -- we would expect that it goes down as the distance increases from the center of the galaxy. When those measurements are made, instead what we find is that the speed is basically constant, as a function of distance. If it's constant, that means that the stars out here are feeling the gravitational effects of matter that we do not see. In fact, this galaxy and every other galaxy appears to be embedded in a cloud of this invisible dark matter. And this cloud of matter is much more spherical than the galaxy themselves, and it extends over a much wider range than the galaxy. So we see the galaxy and fixate on that, but it's actually a cloud of dark matter that's dominating the structure and the dynamics of this galaxy.
Gökadalar kosmosda təsadüfi serpiştirilmemişlerdir, öbeklenmeye çalışarlar. Göstərdiyim çoxluq əslində olduqca bilinən bir nümunə: Saç hini. Və bu çoxluq minlərlə gökadadan meydana gəlir. Onları ağ, bulanıq, ellips bənzər şeylər olaraq görürsünüz. Bu gökada çoxluqlarını indi də baxsaq 10 il sonra da baxsaq eyni görünərlər. Ancaq içlərindəki gökadalar əslində həddindən artıq yüksək sürətə hərəkət edirlər. Bunlar çoxluğun kütlə çəkiliş potensial quyusunun ətrafında dönürlər. Yəni bütün bu gökadalar hərəkət halındadırlar. Bu gökadaların süratlerini, çizgisel sürətlərini ölçə bilər və bu çoxluqda nə qədər maddə olduğunu hesablaya.
Galaxies themselves are not strewn randomly in space; they tend to cluster. And this is an example of a very, actually, famous cluster, the Coma cluster. And there are thousands of galaxies in this cluster. They're the white, fuzzy, elliptical things here. So these galaxy clusters -- we take a snapshot now, we take a snapshot in a decade, it'll look identical. But these galaxies are actually moving at extremely high speeds. They're moving around in this gravitational potential well of this cluster, OK. So all of these galaxies are moving. We can measure the speeds of these galaxies, their orbital velocities, and figure out how much mass is in this cluster.
Və yenə, görürük ki cəmi kütlə, gözlə gördüyümüz gökadaların cəmindən daha çox çıxır. Əgər elektromaqnetik tayf digər hissələrinə baxsaq bu çoxluqda çox çox qazın olduğunu da görürük. Ancaq bu qazlar əskik kütləni qarşılaya qədər kütləyə sahib deyil. Görünüşə görə bu çoxluqda sıravi maddənin, on misli qədər, görünməyən, qaranlıq maddə mövcud. Tamam mı? Əgər bu qaranlıq maddəni daha birbaşa gözlemleyebilseydik çox yaxşı olardı. Buraya bu böyük mavi baloncuğu onun burada olduğunu xatırlatmaq üçün qoyuram. Daha canlı görə bilirikmi? Bəli, görə bilirik.
And again, what we find is that there is much more mass there than can be accounted for by the galaxies that we see. Or if we look in other parts of the electromagnetic spectrum, we see that there's a lot of gas in this cluster, as well. But that cannot account for the mass either. In fact, there appears to be about ten times as much mass here in the form of this invisible or dark matter as there is in the ordinary matter, OK. It would be nice if we could see this dark matter a little bit more directly. I'm just putting this big, blue blob on there, OK, to try to remind you that it's there. Can we see it more visually? Yes, we can.
İndi, sizə bunu necə etdiyimizi göstərəcəyəm. Burada bir müşahidəçi olsun: Bu bir göz ola bilər, bir teleskop ola bilər ... Və fərz edək ki, burada bir yerlərdə bir gökada olsun. Gökadayı necə görürük? Gökadadan bir işıq şüası, kainatın içində sizin gözünüzə gəlmədən əvvəl bəlkə milyardlarla il yol qət edər deyilmi? Yaxşı, gökadanın harada olduğunu necə təsbit edə bilərik? İşıq şüasının sizin gözünüzə gəldiyi istiqamətdən təsbit edirik. Deyərik ki, şüa bu istiqamətdən gəldi bu səbəbdən gökada da burada olmalıdır, oldumu? İndi, fərz edin ki ortaya bir gökada hini qoydum qaranlıq maddəni də unutmayın oldumu? İndi əgər belə uzanan fərqli bir işıq şüası düşünsək, artıq Eynşteynin ümumi görelilikte nəzərdə tutduqlarını də hesaba katmamız lazımdır. Bu da kütlə çəkiliş sahəsidir ki bu sahə, yalnız hissəciklərin deyil işığın da orbitini sapdırar.
And so let me lead you through how we can do this. So here's an observer: it could be an eye; it could be a telescope. And suppose there's a galaxy out here in the universe. How do we see that galaxy? A ray of light leaves the galaxy and travels through the universe for perhaps billions of years before it enters the telescope or your eye. Now, how do we deduce where the galaxy is? Well, we deduce it by the direction that the ray is traveling as it enters our eye, right? We say, the ray of light came this way; the galaxy must be there, OK. Now, suppose I put in the middle a cluster of galaxies -- and don't forget the dark matter, OK. Now, if we consider a different ray of light, one going off like this, we now need to take into account what Einstein predicted when he developed general relativity. And that was that the gravitational field, due to mass, will deflect not only the trajectory of particles, but will deflect light itself.
Yəni bu işıq artıq düz bir xəttdə yol ala bilməz, onun yerinə bükülür və elə sizin gözünüzə gəlir. Yaxşı müşahidəçi bu gökadayı harada görər? Yuxarıda deyə cavab verə bilərsiniz. Gəldiyi yolu tərsinə təqib edərək gökada burada deyə bilərik. Yaxşı gökadadan çıxan başqa bir işıq şüası müşahidəçinin gözünə çatmış ola bilərmi? Bəli, müdhiş. Burada, aşağıda deyənləri görürəm. Yəni bir işıq şüası da aşağıya enə bilər, bükülərək müşahidəçiyə çata bilər və müşahidəçi də işığı burada görər.
So this light ray will not continue in a straight line, but would rather bend and could end up going into our eye. Where will this observer see the galaxy? You can respond. Up, right? We extrapolate backwards and say the galaxy is up here. Is there any other ray of light that could make into the observer's eye from that galaxy? Yes, great. I see people going down like this. So a ray of light could go down, be bent up into the observer's eye, and the observer sees a ray of light here.
İndi əslində üç ölçülü bir kainatda yaşadığımızı hesaba katalım. Üç ölçülü kosmos oldumu? Gözümüzə çata biləcək başqa şüalar varmı? Bəli! Bu şüalar-mən də görüm-Bəli, bir konus üzərində toplanarlar. Yəni bir işıq şüasının hamısı - bir işıq şüası konisi - bu çoxluq tərəfindən bükülmüş və elə müşahidəçinin gözünə çatmış. Əgər mənim gözümə bir işıq şüası konisi gəlirsə mən nə görürəm? Bir çevrə, bir xalqa. Buna Eynşteyn halqası deyilir - çünki bunu Eynşteyn nəzərdə tutdu. Tamam, indi bu xalqa nə vaxt qüsursuz olar, əgər qaynaq, sapdırıcı və göz bu nümunədə olduğu kimi tam olaraq bir xətt üzərində dayansalar. Əgər birazca yamukluk varsa biz başqa bir görünüş görərik.
Now, take into account the fact that we live in a three-dimensional universe, OK, a three-dimensional space. Are there any other rays of light that could make it into the eye? Yes! The rays would lie on a -- I'd like to see -- yeah, on a cone. So there's a whole ray of light -- rays of light on a cone -- that will all be bent by that cluster and make it into the observer's eye. If there is a cone of light coming into my eye, what do I see? A circle, a ring. It's called an Einstein ring. Einstein predicted that, OK. Now, it will only be a perfect ring if the source, the deflector and the eyeball, in this case, are all in a perfectly straight line. If they're slightly skewed, we'll see a different image.
İndi, siz bu günki Qəbulda sonra bu görünüşün necə meydana gələcəyi üzərinə bir təcrübə edə bilərsiniz. Çünki görünən o ki bu izah etdiyim təsiri yarada biləcək şəklə sahib bir lupa mövcud. Buna kütlə çəkilişi merceklemesi deyilir. Və bu sizin cihaz olacaq oldumu? (Qəhqəhə) Hələlik üst tərəfi umursamayın. Alt tərəfə odaklanmanızı istəyirəm oldumu? Əslində evdə nə vaxt bir şərab stəkanı qırılsa alt qisimini saxlayar və tornaya apararam. Şüşəsi traşlarız və kiçik bir kütlə çəkilişi halqamız olar. Tamam indi merceklemeyi təmin edəcək şəklə sahib. Deneyinizdeki sonrakı addım bir salfet tapmaq. Mən bir qrafik kağızı istifadə edirəm, fizikçiyim çünki. (Qəhqəhə) Bəli bir salfet ... Ortasına kiçik bir təmsili gökada çəkin. İndi də linzaları gökadanın üzərinə qoyun. Fərqinə çatacaqsınız ki gördügünüz şey bir xalqa, bir Eynşteyn halqası. İndi bazası digər tərəfə fırladın və xalqa iki piyada ayrılsın. Bu linzaları hər hansı bir şəkilin üzərinə qoya bilərsiniz. Qrafik kağıdında bütün bu xəttlərin dəyişdiyini görə bilərsiniz. Bu kütlə çəkilişi halqası müşahidəsi izah edən olduqca yaxşı bir model.
Now, you can do an experiment tonight over the reception, OK, to figure out what that image will look like. Because it turns out that there is a kind of lens that we can devise, that has the right shape to produce this kind of effect. We call this gravitational lensing. And so, this is your instrument, OK. (Laughter). But ignore the top part. It's the base that I want you to concentrate, OK. So, actually, at home, whenever we break a wineglass, I save the bottom, take it over to the machine shop. We shave it off, and I have a little gravitational lens, OK. So it's got the right shape to produce the lensing. And so the next thing you need to do in your experiment is grab a napkin. I grabbed a piece of graph paper -- I'm a physicist. (Laughter) So, a napkin. Draw a little model galaxy in the middle. And now put the lens over the galaxy, and what you'll find is that you'll see a ring, an Einstein ring. Now, move the base off to the side, and the ring will split up into arcs, OK. And you can put it on top of any image. On the graph paper, you can see how all the lines on the graph paper have been distorted. And again, this is a kind of an accurate model of what happens with the gravitational lensing.
Tamam, indi sual bu: Səmada bunu mu görürük? Göyə baxıb bir gökada qrupunun baxdığımızda yaylar mı görürük? Cavab bəli! Bu Habl kosmos teleskobundan bir fotoşəkil. Əvvəlki gördüyünüz fotoşəkillərin çoxu Habl kosmos teleskobundan. Əvvəlcə bu qızıl formalı olan gökadalardan bəhs edək, çoxluğun içindəki qalaktikalar onlar. Bunlar, arxa plandakı gökadalardan gələn işığı Buke və bu optik yanılsamalara və ya ilüzyona səbəb olan bu qaranlıq maddə dənizinin içinə basdırılmış gökadalar. Yəni burada gördüyünüz izlər, bütün bu izlər əslində daha uzaqdakı gökadaların azdırılmış görünüşləri.
OK, so the question is: do we see this in the sky? Do we see arcs in the sky when we look at, say, a cluster of galaxies? And the answer is yes. And so, here's an image from the Hubble Space Telescope. Many of the images you are seeing are earlier from the Hubble Space Telescope. Well, first of all, for the golden shape galaxies -- those are the galaxies in the cluster. They're the ones that are embedded in that sea of dark matter that are causing the bending of the light to cause these optical illusions, or mirages, practically, of the background galaxies. So the streaks that you see, all these streaks, are actually distorted images of galaxies that are much further away.
Buradan çıxışla biz, nə qədər çox sürüşmə gözlemlediğimize baxaraq bu çoxluğun içində nə qədər kütlə olması lazım olduğunu hesablaya. Bu da çox böyük bir kütlə edər. Göz ilə də görülə biləcəyi kimi bu OXATAN Oxatanın mərkəzi gökadalar deyil, daha serpintili bir quruluşun mərkəzi. Bu quruluş da çoxluğun basdırılmış olduğu qaranlıq maddə. Bu da qaranlıq maddənin çılpaq gözlə görülə biləcək ən kiçik təsiri.
So what we can do, then, is based on how much distortion we see in those images, we can calculate how much mass there must be in this cluster. And it's an enormous amount of mass. And also, you can tell by eye, by looking at this, that these arcs are not centered on individual galaxies. They are centered on some more spread out structure, and that is the dark matter in which the cluster is embedded, OK. So this is the closest you can get to kind of seeing at least the effects of the dark matter with your naked eye.
İndi sürətlicə toparlayalım ki hər kəs təqib edə bilsin. Kainatın çeyreğinin qaranlıq maddə - Cazibədar kütlə çəkilişi olan şey - olduğuna dair dəlil gökadalarin içindəki ulduzların orbit süratlerinin çox çox olması. Gökadaların içində orbit hərəkəti edən ulduzların sürəti çox çox olduğu üçün bu gökadalar qaranlıq maddənin içində olmaq məcburiyyətindədirlər. Bizim bu kütlə çəkilişi merceklemesi təsirlərini görür ola bilmək üçün, bu çoxluqlar qaranlıq maddənin içinə basdırılmış olmalıdır.
OK, so, a quick review then, to see that you're following. So the evidence that we have that a quarter of the universe is dark matter -- this gravitationally attracting stuff -- is that galaxies, the speed with which stars orbiting galaxies is much too large; it must be embedded in dark matter. The speed with which galaxies within clusters are orbiting is much too large; it must be embedded in dark matter. And we see these gravitational lensing effects, these distortions that say that, again, clusters are embedded in dark matter.
Tamam indi, qaranlıq enerjiyə baxaq. Qaranlıq enerjinin dəlilini anlamaq üçün Stephen Hawking'in bir əvvəlki iclasda işarə etdiyi bir şeydən bəhs lazımdır. Bu da kosmosun özünün genişlənməsi. İndi sonsuz kosmosumuzun bir hissəsini düşünək oldumu? Buraya dörd dənə sarmal gökada qoyuram. İndi bunun üstünə bir qrup xətkeş koyduğumuzu düşünək. Buradakı hər xətt ölçüm edə üçün, bir xətkeş bərabər gəlsin, üfüqi və ya şaquli hər xətt. Əgər belə etsəniz, hər keçən gün, hər keçən il, hər keçən milyardlarla il sonra gökadalar arasındakı məsafə artacaq. Və bu gökadalar bir-birindən uzaqlaşdığı üçün olmaz. Onsuz da gökadalar kosmos içində hərəkət etmə gərəyini hiss etməz. Bir-birlərindən uzaqlaşarlar çünki aralarındakı kosmos boşluğunun özü böyüməkdədir. Kainatın gənişləməsinin mənası budur. Yəni bir-birlərindən uzaqlaşarlar.
OK. So now, let's turn to dark energy. So to understand the evidence for dark energy, we need to discuss something that Stephen Hawking referred to in the previous session. And that is the fact that space itself is expanding. So if we imagine a section of our infinite universe -- and so I've put down four spiral galaxies, OK -- and imagine that you put down a set of tape measures, so every line on here corresponds to a tape measure, horizontal or vertical, for measuring where things are. If you could do this, what you would find that with each passing day, each passing year, each passing billions of years, OK, the distance between galaxies is getting greater. And it's not because galaxies are moving away from each other through space. They're not necessarily moving through space. They're moving away from each other because space itself is getting bigger, OK. That's what the expansion of the universe or space means. So they're moving further apart.
Stephen Hawking'in bəhs etdiyi şey də Böyük Partlamadan sonra kosmosun çox tez genişlediğidir. Ancaq kütlə çəkilişi olaraq cazibədar olan bir maddə kosmosun içində basdırılmış olduğu üçün bu kosmosun genişlənməsini yavaşlatmaq yönelimindedir. Yəni genişləmə zamanla yavaşlamaqdadır. Son əsrdə insanlar kainatın gənişləməsinin davam edib etməyəcəyini müzakirə etdilər. Yavaşlayacak yoxsa yavaşlayarak sonsuza qədər davam mı edəcək? Yavaşlayıp dayanacaq mı, asimptotik olaraq mı dayanacaq yoxsa yavaşlayıp, dayanıb sonra da tərs istiqamətdə mi gedəcək yəni daralacaq mı? On ildən bir az daha çox əvvəl iki fizikaçı və Astronom qrup kosmosun gənişləməsinin yavaşlamasıyla əlaqədar bir ölçü təyin etdilər. Yaxşı deyək ki bundan bir neçə milyard il əvvəlinə nəzərən bu gün nə qədər daha az genişləyir?
Now, what Stephen Hawking mentioned, as well, is that after the Big Bang, space expanded at a very rapid rate. But because gravitationally attracting matter is embedded in this space, it tends to slow down the expansion of the space, OK. So the expansion slows down with time. So, in the last century, OK, people debated about whether this expansion of space would continue forever; whether it would slow down, you know, will be slowing down, but continue forever; slow down and stop, asymptotically stop; or slow down, stop, and then reverse, so it starts to contract again. So a little over a decade ago, two groups of physicists and astronomers set out to measure the rate at which the expansion of space was slowing down, OK. By how much less is it expanding today, compared to, say, a couple of billion years ago?
Bu problemin çaşdırıcı cavabı təcrübələrdən gördüyümüz üzrə kosmosun bundan bir neçə milyard il əvvəlinə görə bu gün daha sürətli genişlənməsi istiqamətində. Yəni genişləmə əslində sürət qazanır. Bu olduqca çaşdırıcı bir cavab. Belə olması mövzusunda ortada razı salıcı bir nəzəri görüş yox. Kim belə bir faktı gözlenene qədər təxmin edə bilməmişdi. Proqnoz aksin olması istiqamətində idi. Bunu açıqlaya biləcək bir şeyə ehtiyacımız var. İşin riyaziyyatını baxsanız bunu açıqlamaq üçün bir enerji termini qoya bilərsiniz. Ancaq bu enerji daha əvvəldən qarşılaşdığımız enerjilərdən tamamilə fərqli. Buna qaranlıq enerji deyilir və kainatın genişlənməsinə səbəb olur. Ancaq qaranlıq enerjini işin içinə qatmaq üçün çox da çox səbəbimiz yoxdur. Yəni niyə belə bir enerjini işin içinə kattığımızın şərhi yox.
The startling answer to this question, OK, from these experiments, was that space is expanding at a faster rate today than it was a few billion years ago, OK. So the expansion of space is actually speeding up. This was a completely surprising result. There is no persuasive theoretical argument for why this should happen, OK. No one was predicting ahead of time this is what's going to be found. It was the opposite of what was expected. So we need something to be able to explain that. Now it turns out, in the mathematics, you can put it in as a term that's an energy, but it's a completely different type of energy from anything we've ever seen before. We call it dark energy, and it has this effect of causing space to expand. But we don't have a good motivation for putting it in there at this point, OK. So it's really unexplained as to why we need to put it in.
Bu nöqtədə vurğulamaq istədiyim şey əvvəlcə qaranlıq maddənin və qaranlıq enerjinin fərqli şeylər olduğu. Ortada kainatın çoxunu təşkil edən iki dənə sirr var və ikisinin də təsirləri bir-birindən çox fərqli. Qaranlıq maddə kütlə çəkilişi baxımından cazibədar olduğu üçün bir quruluş meydana gəlməsini dəstəklər xüsusiyyətdə. Yəni gökada çoxluqları bütün bu kütlə çəkilişi təsirlərindən ötəri ortaya çıxır. Digər tərəfdən qaranlıq enerji gökadaların arasına davamlı daha çox məsafə qoymağa çalışır. Aralarındakı kütlə çəkilişini azaldır və strukturların yaranmasının qarşısını alır bir nəticə çıxarır. Gökada çoxluqlarını baxaraq, sayca yoğunluklarına, zamana görə ədədlərinə baxaraq qaranlıq maddə və qaranlıq enerjinin, bu strukturların ortaya çıxmasına səbəb olan mübarizələri haqqında məlumat sahibi ola bilərik.
Now, so at this point, then, what I want to really emphasize to you, is that, first of all, dark matter and dark energy are completely different things, OK. There are really two mysteries out there as to what makes up most of the universe, and they have very different effects. Dark matter, because it gravitationally attracts, it tends to encourage the growth of structure, OK. So clusters of galaxies will tend to form, because of all this gravitational attraction. Dark energy, on the other hand, is putting more and more space between the galaxies, makes it, the gravitational attraction between them decrease, and so it impedes the growth of structure. So by looking at things like clusters of galaxies, and how they -- their number density, how many there are as a function of time -- we can learn about how dark matter and dark energy compete against each other in structure forming.
Qaranlıq maddə üçün, xatırlasanız qaranlıq enerji üçün razı salıcı bir görüş olmadığını demişdim. Qaranlıq maddə üçün bir dəlil varmı? Cavab var! Qaranlıq maddəni açıqlamaq üçün kafi səbəbi olan namizədlər var. Üçün səbəb deməklə nəyi nəzərdə tuturam? Qəsdim, riyazi olaraq ardıcıl, əsasında başqa bir faktı açıqlamaq üçün çıxarılmış qaydalar. Heç bəhs etmədiyim şeylər haqqında çıxarılmış olan qaydalar, çox zəif qarlılıqlı təsiri olan hissəciklər nəzərdə tutur.
In terms of dark matter, I said that we don't have any, you know, really persuasive argument for dark energy. Do we have anything for dark matter? And the answer is yes. We have well-motivated candidates for the dark matter. Now, what do I mean by well motivated? I mean that we have mathematically consistent theories that were actually introduced to explain a completely different phenomenon, OK, things that I haven't even talked about, that each predict the existence of a very weakly interacting, new particle.
Fiziklərin də tam olaraq istədikləri budur, yəni riyazi olaraq tutarlı başqa bir fakt üçün inkişaf etdirilmiş bir qaydanın bir prinsipinin ortaya çıxması. Ancaq daha bunlardan birinin qaranlıq maddə namizədi olub olmadığını bilmirik. Biri və ya ikisi də kim bilir? Və ya tam fərqli bir şey də ola bilər. İndi bu qaranlıq maddə parçacıqlarına baxaq, çünki nəticə olaraq bu otaqda mövcudlar və qapıdan girmədilər. Hər şeyin içindən keçə bilirlər. Binanın içindən və ya yer kürəsinin içindən keçərək bilərlər. Yəni etkileşmiyorlar. (Notrinolar CN)
So, this is exactly what you want in physics: where a prediction comes out of a mathematically consistent theory that was actually developed for something else. But we don't know if either of those are actually the dark matter candidate, OK. One or both, who knows? Or it could be something completely different. Now, we look for these dark matter particles because, after all, they are here in the room, OK, and they didn't come in the door. They just pass through anything. They can come through the building, through the Earth -- they're so non-interacting.
Onları görmənin bir yolu, bir qaranlıq maddə parçacığının çarpıb sekmesini ölçə çox həssas saptayıcılar inşa etmək. Məsələn bu çarpma olduğunda ötecek bir kristal. Bir iş yoldaşım və onun birlikdə çalışdığı elm insanları belə bir saptayıcı inşa etdilər. Bunu da Minnesota'da dərin bir dəmir mədəninin ən dibinə yerləşdirdilər, yerin olduqca altına. Son bir neçə gündə edilə biləcək ən həssas ölçümləri etdilər. Heç bir şey görmədilər amma bu qaranlıq maddə parçacıqlarının kütləsi və etkileşme gücləri haqqında limitləri nə olduğunu anlamamızı təmin etdi. Bu ilin sonlarına doğru bir peyk teleskopu atılacaq. Və bu gökadanın ortasında bir-birlərini yox edən qaranlıq maddələrin çıxardığı gamma şüalarını axtaracaq. Böyük Hadron Vuruşdurucusu (LHC) bir parçacıq fizikası sürətləndiricisi, bu ilin sonlarına doğru işə başlayacaq. Qaranlıq maddə parçacıqlarının böyük Hadron çarpıştırıcısında da müşahidə edilməsi ola biləcək.
So one way to look for them is to build detectors that are extremely sensitive to a dark matter particle coming through and bumping it. So a crystal that will ring if that happens. So one of my colleagues up the road and his collaborators have built such a detector. And they've put it deep down in an iron mine in Minnesota, OK, deep under the ground, and in fact, in the last couple of days announced the most sensitive results so far. They haven't seen anything, OK, but it puts limits on what the mass and the interaction strength of these dark matter particles are. There's going to be a satellite telescope launched later this year and it will look towards the middle of the galaxy, to see if we can see dark matter particles annihilating and producing gamma rays that could be detected with this. The Large Hadron Collider, a particle physics accelerator, that we'll be turning on later this year. It is possible that dark matter particles might be produced at the Large Hadron Collider.
İndi, etkileşmeye bu qədər bağlı olduqları üçün saptayıcıdan qaçarlar, bu səbəbdən buraxdıqları iz, əskik enerjiləri olacaq. Təəssüf ki, bu əskik enerjini açıqlayacaq bir çox səbəb ola bilər. Bu səbəbdən bu enerji fərqini açıqlamaq çətin olacaq. Və son olaraq gələcəyə istiqamətli çabalardan bəhs edək, qaranlıq maddə və qaranlıq enerjiyə istiqamətli suallara cavab verəcək teleskoplar inkişaf etdirilir. Bunlar yer kürəsində. Ayrıca rəqabət halında, qaranlıq maddə və qaranlıq enerjini araşdırmaq üçün kosmosa göndəriləcək üç dənə daha teleskop var. Əsas suallar nələr? Qaranlıq maddə nədir? Qaranlıq enerji nədir? Bunlar fizikanın cavab axtardığı əsas suallardır. Əminəm ki sizin də bir çox sualınız var. Önümüzdəki 72 saat içərisində mən burada bu suallarınız ələ almaq istəyirəm. Təşəkkürlər. (Alqışlar)
Now, because they are so non-interactive, they will actually escape the detector, so their signature will be missing energy, OK. Now, unfortunately, there is a lot of new physics whose signature could be missing energy, so it will be hard to tell the difference. And finally, for future endeavors, there are telescopes being designed specifically to address the questions of dark matter and dark energy -- ground-based telescopes, and there are three space-based telescopes that are in competition right now to be launched to investigate dark matter and dark energy. So in terms of the big questions: what is dark matter? What is dark energy? The big questions facing physics. And I'm sure you have lots of questions, which I very much look forward to addressing over the next 72 hours, while I'm here. Thank you. (Applause)