De meest ambitieuze kaart in de geschiedenis
krijgt vorm voor onze ogen.
En wetenschappers zijn op weg naar de rand.
Het kan de meest vreemde kaart die u ooit zult zien zijn.
En het is groter dan je kunt geloven.
Het is een kaart van het hele universum.
Er is een heel patroon om het universum in kaart te brengen.
Door te kijken is het duidelijk geworden de manier waarop het universum zich daadwerkelijk heeft gedragen,
op een manier die alle getallen en vergelijkingen nooit helemaal zou kunnen.
Kosmologen maken verrassende ontdekkingen
Middeleeuwse kaarten zou zeggen: "Hier zijn monsters."
Ze hadden niet helemaal ongelijk.
Ze zijn zelfs kaarten aan het bouwen van het onzichtbare.
Hoe kun je in kaart iets dat je niet eens kunt zien?
Onze hersenen bouwen kaarten, zelfs waar onze telescopen niet kunnen bereiken.
Dit is een kaart van alles wat we weten.
En het wordt steeds groter elke dag.
Het raakt je, hoe prachtig het is.
Het is groter dan we ons echt kunnen voorstellen.
Het universum is zo groot,
Dat we nooit de rand ervan kunnen vinden.
Het in kaart brengen van het universum is een taak voor pioniers.
Nick Risinger baant zich een pad door het Amerikaanse zuidwesten.
Je moet behoorlijk hardnekkig zijn.
Nooit stoppen.
Je moet blijven gaan.
Nick wil onze hele melkwegstelsel op de kaart zetten.
Hij is een eigen missie begonnen om de Melkweg te fotograferen.
New Mexico is een geweldige plek om foto's te nemen.
Doordat het er droog is, en hoog,
en er is niet veel van de stad te zien hier.
Als je geluk hebt met het weer,
krijgt je bijna de volledige nacht erin
Soms krijg je maar 10% van de nacht.
Maar je hebt gewoon geluk nodig.
t ziet daar best goed uit.
Tegenwoordig,
hebben maar weinigen van ons luchten die donker genoeg zijn om de Melkweg te zien.
Maar Nick is van plan om ons huis te tonen De Melkweg
zoals we die nog nooit eerder gezien hebben.
Ik probeer het hele plaatje te laten zien
van de hele nachtelijke hemel, en waar ze passen in die.
Ons sterrenstelsel heeft bijna een half biljoen sterren.
De meeste van hen zijn te zwak en verre te zien.
Maar Nick's camera's
meer dan 2000 maal gevoeliger dan het blote oog.
Als ik had geweten hoeveel werk het zou worden in te gaan op het,
Ik zou waarschijnlijk niet eens zijn begonnen.
Maar mijn persoonlijkheid is, als je eenmaal iets begint, je het ook af.
Na twee jaar, hij fotografeerde 20 miljoen sterren ...
.. Door stikken samen meer dan 37.000 afzonderlijke beelden.
Sommige mensen zouden kunnen worden tot waanzin gedreven
door het horen van rolluiken Clack hele nacht lang.
Maar het is eigenlijk muziek in mijn oren, omdat het betekent dat ze werken.
Door het combineren van gegevens uit zes verschillende camera's, is hij gevangen genomen
iets dat zou belasten zelfs 's werelds meest krachtige telescopen.
Zijn laatste beeld is het zuiverste, ware kleuren kaart
ooit gemaakt van de Melkweg.
Maar hij heeft niet alleen in kaart heeft gebracht ...
.. Hij heeft een hand-held Guide to the Galaxy.
Dit is als een venster naar de hemel.
En u kunt wijzen in alle richtingen
en worden weergegeven precies wat u zoekt op.
Dus hier, we kijken naar het centrum van ons melkwegstelsel.
Dit is onze Melkweg.
U kunt deze lichte cluster van vele kleine sterren.
De kaart toont meer functies met elk niveau van detail.
Zoals we hier in te zoomen op het centrum van de melkweg,
Ik zal wijzen deze donkere vlek hier, dit is de Pijpnevel,
en het is een van mijn favoriete oriëntatiepunten om me te helpen oriënteren mezelf.
Maar het is de enorme omvang van het beeld dat zijn ware ambitie onthult.
Van de ene kant naar de andere, het is 100.000 lichtjaren.
Dit beeld is zo'n groot onderwerp, en je voelt je zo klein.
100.000 lichtjaren!
Dit gaat het verstand gewoon proberen te begrijpen hoe groot dat is.
Maar het feit is, is de kaart van het heelal nog maar net begonnen.
Anthony Aguirre, van de Universiteit van Californië in Santa Cruz,
is een theoretisch kosmoloog.
Dus hij wordt gebruikt om groot te denken.
Nu om te zeggen dat we gaan om uit te gaan en een kaart van het heelal te maken,
het klinkt bijna gek. Het klinkt als echte overmoed, toch?
"We gaan om te gaan en het heelal in kaart!"
En toch het universum, zo blijkt, is echt vatbaar voor mapping.
Maar je moet groot denken, en slim.
En dat is waar de ballonnen komen inch
Omdat de kaart van het universum is niet zoals andere kaarten.
We denken in een andere manier
kunnen we niet gewoon naar buiten gaan en kijken naar het universum en trekken dingen op papier
en zeggen: "Daar is onze kaart van het universum."
Het universum is zo groot
dat de wetten van de natuurkunde zeggen dat we kunnen niet alles zien.
Het is alsof we in het midden van een reusachtige ballon, en we kunnen niet naar buiten kijken.
We kunnen alleen maar zien het licht. En het licht beweegt met een bepaalde snelheid.
En dus, als we kijken verder en verder weg,
we verder en verder terug in de tijd kijken
want we zien licht dat ons van lang geleden.
Maar er is slechts zo ver we kunnen teruggaan in de tijd.
Dus er is maar tot nu toe hebben kunnen zien.
Het heet de "waarneembare heelal".
We kunnen alleen maar in kaart wat erin zit,
omdat het universum slechts 13,7 miljard jaar oud.
Er is misschien wel een stuk universum buiten,
maar het licht heeft geen tijd gehad om nog ons bereiken.
In de laatste 20 jaar hebben we gezien deze enorme uitbreiding,
zowel in de hoogte als in de precisie van kennis die we
over het waarneembare heelal.
Dit heeft kosmologen om een ​​kaart van ongelooflijke schaal te maken.
De Melkweg zou kunnen passen in 10 miljoen miljoen miljoen keer.
Ons hele melkweg is gewoon een stuk onbenul.
In het waarneembare heelal,
Er zijn 170 miljard sterrenstelsels, net als het.
Janna Levin is een hoogleraar in de theoretische astrofysica.
Ze wil elke melkweg kunnen we zien op de kaart te zetten.
Maar, voordat ze dat kunnen doen, is het belangrijk om goed voor
een van de meest verrassende aspecten van het universum.
Het maken van een kaart van het hele universum
is niet zoals het in kaart brengen van een kaart van de Verenigde Staten.
Het is een observationele feit dat, als je kijkt naar de sterrenstelsels om ons heen,
en de meest verre sterrenstelsels die we kunnen zien,
ze lijken allemaal van ons af te bewegen.
En, hoe verder weg ze zijn, hoe sneller ze bewegen zich van ons af.
De sterrenstelsels zijn niet zoals monumenten op de normale kaarten.
Ze staan ​​niet stil.
Overal waar we kijken, de meest verre sterrenstelsels zijn van ons af bewegen.
Dit is een vreemde universum,
en de verklaring is nog vreemder.
Mensen willen een centraal punt stellen
met alles exploderende uit vanaf dat punt,
af te stappen alleen uit die een centrale locatie.
Dat is echt een verkeerd beeld hier.
Dat maakt het klinkt alsof we in een speciale plaats,
graag een of andere manier zijn we in het centrum, en alles is af te stappen van ons.
Maar eigenlijk is het niet zo.
Er is niets bijzonders aan onze plaats in het universum.
Als we naar een ander sterrenstelsel, zouden we zien precies hetzelfde.
Als je naar een ver sterrenstelsel,
zouden zij hetzelfde perspectief.
Ze zouden kijken naar alle sterrenstelsels om hen heen
en zien dat ze weg gingen verhuizen.
Je moet echt proberen voor te stellen
dat elk afzonderlijk punt is af te stappen van elk ander punt.
Dus geen punt is bijzonder.
Het maakt niet uit waar je staat in het universum,
als je kijkt, zal je zien sterrenstelsels bewegen van je af.
Denk aan het als steden op de kaart van Amerika.
Als u stonden in Californië,
je zou zien in New York af te stappen van je.
Maar, vanuit New York,
je zou zien Boston af te stappen.
En als je stonden in Chicago,
je zou zien in New York en Californië af te stappen van je.
Dus, ongeacht waar je staat,
zie je al het andere af te stappen van je.
In het waarneembare heelal,
de sterrenstelsels doen precies hetzelfde.
De enige verklaring hiervoor is dat de ruimte zelf is die zich uitstrekt,
dat het universum zelf wordt steeds groter,
niet dat de sterrenstelsels bewegen op de ruimte,
maar dat de ruimte wordt steeds groter.
Het is alsof het heel Amerika werd steeds groter en groter elke dag.
Je zou denken dat het onmogelijk zou zijn om de kaart up-to-date.
Maar kosmologen nemen alles in aanmerking genomen,
door nauwkeurige metingen van de expansiesnelheid.
Het werkt als de schaalfactor op een wegenkaart.
Stel je voor de Verenigde Staten is een verdubbeling elke dag.
Je zou niet willen om een ​​nieuwe kaart te maken elke dag,
zou je niet tekenen een nieuwe kaart.
Alles wat je zou moeten doen is echt veranderen de legende.
In plaats van een mijl tussen maatstreepjes,
de volgende dag zou zijn twee mijl, de volgende dag zou worden vier mijl.
En die schaal, het veranderen van aan de zijkant van uw legende,
volledig zou verklaren dat de staten gehouden verdubbelen.
En dus je zou kunnen houden uw oorspronkelijk getekende kaart.
De kaart van het waarneembare heelal heeft geen invloed op
behalve de schaalfactor.
Op dit moment is is 46 miljard lichtjaar van de rand.
Maar het groeit de hele tijd.
Dus, terwijl, op het eerste, dit is een beetje verwarrend,
proberen voor te stellen iets als een universum uit te breiden,
realiseren we ons dat, door het tekenen van een eenvoudige kaart
en door het veranderen van de schaal op die kaart,
dat we kunnen omgaan met de uitbreiding eigenlijk heel eenvoudig.
Voor kosmologen, de uitdijing van het heelal is geen probleem.
In feite, het is een gave.
Als de ruimte is stretching,
dan de golflengte van licht van de sterrenstelsels te strekken.
Hoe groter de afstand, hoe roder het licht.
Deze rode shift effect
is de kaartenmaker de vitale instrument voor het meten van afstanden.
En roodverschuiving was de sleutel tot de volgende essentiële fase
in kaart brengen van de wereld.
Een onderzoek naar de exacte locatie van sterrenstelsels lokaliseren,
stretching 5,5 miljard lichtjaar van de aarde.
Het begon hier, in een van de meer ongebruikelijke steden in Amerika.
Welkom bij Cloudcroft, New Mexico.
Een plek waar je niet hoeft te een astronoom aan het universum in kaart te zijn.
Iedereen in de stad kan een stuk van de actie.
Voor ons is het geweldig - ik bedoel, het is gewoon een deel van ons dagelijks leven.
Op een heldere avond, zal mijn man zeggen,
"Nou, je gaat het druk morgen!"
Frances Cope werkt hier voor twee-en-een-half jaar.
De laatste telling, had ze in kaart gebracht een kwart miljoen sterrenstelsels.
Het kan heel therapeutisch maar meestal is het, voor mij persoonlijk,
het is een gevoel van voldoening.
Tracey Naugle opgeleid als monteur,
Vervolgens omgeschoold in de galactische exploratie.
Het is netjes dat je een deel van het ontdekken van nieuwe sterrenstelsels,
het is een soort van een goed gevoel.
Kristina Huehnerhoff is een freelance schrijver.
Kaart brengen van de wereld helpt haar de wind naar beneden.
Het is erg Zen, denk ik, omdat je, weet je,
je bent om dingen waar ze hoort te zijn.
Ze werken allemaal met deze man.
David Schlegel is een kosmoloog
van de Universiteit van Californië in Berkeley.
Toen hij voor het eerst naar de stad kwam,
de kaart van het heelal was bijna leeg.
De enige foto's die we hadden van de volledige hemel waren op fotografische platen,
beelden genomen door Palomar Sky Survey in de jaren 1950.
En eigenlijk waren we nog steeds met behulp van dat in de jaren 1990,
dat was de beste foto die we hebben van de volledige hemel.
De Palomar Survey was bijna een museumstuk -
gefotografeerd op kwetsbare glasnegatieven.
Zelfs in 1998,
slechts 30.000 sterrenstelsels was geplaatst op de kaart van het universum.
Dat is wanneer David de Sloan Digital Sky Survey kwam
in het nabijgelegen Apache Point Observatory.
We hadden het gevoel dat het zou gaan om dit grote ding
dat begon, maar het was eigenlijk nog niet begonnen.
Wat we wilden doen was iets veel ambitieuzer
en daadwerkelijk krijgen een kaart van de helderste sterrenstelsels miljoen op de hemel.
De taak nodig meten van de afstand, en dus roodverschuiving,
voor elk van deze sterrenstelsels.
Uiteraard moet je op meer dan een sterrenstelsel te kijken op een moment,
dus dat is de truc.
Als je een futuristische je zou zeggen,
"Nou, het is de jaren 1990, hebben we computers en we hebben robots."
De mensen ontwerpen van de Sloan, hoewel,
besloten om de pragmatische aanpak
en zeggen, nou, we eigenlijk willen dit ding te laten werken.
In plaats van robots, het ingenieuze systeem kwamen ze met
vereist een veel human touch.
En ze zou moeten gaan rond het heelal
niet een keer, maar twee keer.
Het is echt het doen van twee kaarten van de hemel.
De eerste keer, hebben ze niet te meten geen rode verschuivingen.
De telescoop heeft gewoon foto's ...
Een kaart van de hemel, maar in twee dimensies alleen.
Het maakt de afstand niet te geven aan elk melkwegstelsel - nog niet.
We hebben eigenlijk van die beelden niet erg veel idee
waar deze dingen zijn in de driedimensionale ruimte.
Dus op een bepaald niveau, het is gewoon een mooi plaatje.
Maar de volgende fase was de truc.
Ze hebben de mooie foto's afgedrukt in metaal.
Elk van deze openingen komt overeen met onze tweedimensionale locatie
van een sterrenstelsel aan de hemel, waar als ik kijk naar dit gat,
hebben we de lengte van deze coördinaat,
de breedtegraad in dit coördinaat, en dus het hele ontwerp
Dit systeem is zo efficiënt mogelijk eerst de licht
van die ene sterrenstelsel naar dat specifieke gat.
Het inpluggen team van de stad verbonden elk melkwegstelsel
met een glasvezelkabel ...
.. Dan voorzien de plaat terug over de telescoop.
Tweede keer rond, de telescoop meet de rode verschuivingen
voor deze specifieke sterrenstelsels alleen.
1.000 sterrenstelsels op een bord,
negen platen een nacht
en een miljoen sterrenstelsels in totaal
op een kaart gemaakt door mensenhanden.
Het is moeilijk om mijn hoofd wikkelen rond het idee dat we op zoek naar ...
je weet wel, met 1.000 vezels, we kijken naar 1000 sterrenstelsels,
en het is ... Ik heb een harde tijd wikkelen mijn hoofd rond
dat het universum is zo groot.
De Sloan Survey is een van de grote verworvenheden van Precision Cosmology.
Roodverschuiving meet de afstand -
de derde en laatste cordineren voor elke galaxy ...
.. Om een 3D-film op een kolossale schaal te maken.
Misschien heb je gezien dit soort dingen in de opening van Star Trek
of Star Wars of wat dan ook, en dat alle ziet er geweldig uit,
maar het is niet echt.
Deze film - het is het echte heelal.
Elk punt van licht op de kaart is een sterrenstelsel zoals de Melkweg.
Kosmologen kunnen nu in een oogopslag zien
hoe de sterrenstelsels zijn gerangschikt in de ruimte.
Wat deze kaarten laat ons doen,
is het laat ons echt om te testen alle krachten van de natuur die we kennen.
Er is structuur, echt, op alle schalen.
De sterrenstelsels zijn niet alleen willekeurig geplaatst -
ze zijn met elkaar verbonden door de zwaartekracht, in een gigantisch kosmisch web.
Dit gaat door, en in feite tot de grootste schalen
dat we kunnen zien. U kunt nog steeds sporen deze structuren van sterrenstelsels.
Maar het meest verrassende ontdekking is wat niet gezien kan worden.
Het grootste deel van het heelal ontbreekt.
De zwaartekracht, als gevolg van de dingen die we zien, als gevolg van de sterrenstelsels te zeggen
en sterren, kan niet het werk doen.
Het is gewoon niet genoeg spul om dingen te regelen in de patronen
die we zien, zijn sterrenstelsels spinnen in de manier waarop ze doen.
Er is iets anders daar. Er is iets meer dan
de sterrenstelsels die we zien, de zichtbare materie.
Er is een soort van donkere materie die er zijn.
Moderne kosmologie heeft behoefte aan een nieuw soort kaart maker.
Omdat de meeste van het heelal zich schuilhoudt in het donker.
We weten niet wat donkere materie is
want het is nooit waargenomen op aarde.
We weten dat het moet er uit,
omdat de zwaartekracht houdt het kosmisch web van sterrenstelsels bij elkaar.
Maar we kunnen het niet zien, omdat het niet afgeven licht.
Iemand moet om het te vinden en het op de kaart zetten.
Britse astronoom Richard Massey is een meester in het onzichtbare.
Hij is een lid van een team op jacht naar Dark Matter,
gebaseerd op het California Institute of Technology.
Dus, hij is een frequent flyer aan de stad van Los Angeles.
Als je vliegt over Amerika 's nachts,
zie je deze kriskras straatjes van straatverlichting
verspreid over het hele continent.
Er is duidelijk een aantal interessante verhalen daar beneden,
tussen deze wegen.
In feite zijn de meeste van het verhaal van wat er gaande is in Amerika
er daadwerkelijk gebeurt in de lege ruimtes die je niet kunt zien.
Richard's taak is als het in kaart brengen die blijkbaar lege ruimtes.
Het is alsof hele steden werden verborgen in het donker.
Als we rijden in heel Amerika, en proberen in kaart te brengen een nieuwe grens,
kunnen we zien bergen en dalen
en beken, en we kunnen putten ze allemaal op een kaart.
Maar als we proberen in kaart te brengen het universum,
meeste inhoud onzichtbaar.
Het duurt fantasie om je weg te vinden in een donker universum.
Je moet bedenken van nieuwe manieren om te detecteren wat niet gezien kan worden.
Een mogelijkheid is dat als donkere materie niet afgeven licht
misschien is het licht absorbeert.
Gewone materie, het spul dat we gemaakt zijn van, werpt een schaduw -
omdat het licht absorbeert.
Zo zien we de gewone materie in silhouet.
Helaas, Donkere Materie niet geven zichzelf weg dat gemakkelijk.
Licht gaat gewoon dwars doorheen.
Dark Matter heeft geen wisselwerking met licht op enigerlei wijze,
dus we kunnen niet op zoek naar haar silhouet in kaart te brengen waar het is.
We moeten een beetje meer ingenieuze over.
De oplossing hangt af van een heel eenvoudig idee.
Het is als kijken naar lichten in een zwembad.
Het geheim van het in kaart brengen Dark Matter, dat je niet kunt zien,
is te kijken naar het licht dat je kunt zien.
Alles wat massa heeft, met inbegrip van Dark Matter,
eigenlijk buigt de structuur van ruimte en tijd dat we dat we leven
En als de ruimte is kromgetrokken, dan is alles in het wordt vervormd.
Zelfs de paden van lichtstralen.
De enige manier waarop donkere materie zou zich openbaren is door middel van de zwaartekracht.
Volgens Einstein's relativiteitstheorie,
alle materie vervormt de ruimte waardoor licht om van richting te veranderen.
Het idee van de algemene relativiteitstheorie buigen ruimte en tijd
en afbuigen lichtstralen klinkt ingewikkeld.
Maar eigenlijk zie je lichtstralen buigen de hele tijd.
Kijk in een zwembad en uw benen niet in de juiste vorm,
je weet dat er wat water in de weg te zijn.
De vervorming van de lampjes is afhankelijk van water rimpelingen in het zwembad.
die afhankelijk zijn beurt van waar de zwemmers zijn op een bepaald moment.
"Ah!"
Dit is geweldig, we zien van deze vervormde beelden van de lichten
onder het zwembad en door te kijken naar de vormen van deze, kunnen we werken
wat de rimpelingen in het water aan het doen zijn.
Het onderzoeksteam ging op zoek naar Dark Matter op precies
op dezelfde manier ...
.. Met 1.000 uur opmerkingen over de Hubble Space Telescope.
Door te kijken naar verre sterrenstelsels halverwege het universum,
door te kijken naar hun vorm
en de vervormde beelden die we zien van die,
we kunnen werken wat rimpelingen zijn er in de ruimte tussen hen en ons.
En die rimpelingen in de ruimte worden veroorzaakt door de Dark Matter.
Het zoeken zone was een dunne kolom van het universum,
stretching acht miljard lichtjaar van de aarde.
Het team waren op de uitkijk
voor verstoringen in de meest verafgelegen sterrenstelsels.
Telkens u de sterrenstelsels
vervormd tot deze vreemde atypische vormen,
je weet dat er iets tussen hen en u,
iets echt enorm, en zelfs als het onzichtbare,
kunt u nog steeds in kaart waar het is door de manier waarop het vislijnen die ruimte tijd.
De mapping techniek bleek een spookachtige, verborgen universum.
Het licht van zichtbare sterrenstelsels was herschikken in nieuwe en mooie vormen.
Ze hebben zich deze vol ringen,
vervormd, net als wat bekend staat als Einstein ringen,
wanneer er is een grote brok van Dark Matter voor hen.
De bulten worden contouren op een kaart van het onzichtbare.
Ze onthullen Dark Matter als de verborgen ijsberg
onder de oppervlakte van de kosmische oceaan.
Wat we vinden er in het universum is echt raar.
Het is gelijk aan het idee dat slechts een op de zes steden in Amerika
eigenlijk alle mensen die erin leven.
De overige vijf zesde van de bevolking
zijn deze onzichtbare geesten die we gewoon niet kunnen zien.
Het onderzoek heeft veranderd de kaart van het heelal.
Het suggereert dat de normale, zichtbare materie
is slechts een fractie van wat er die er zijn.
In het zoeken zone, Dark Matter opweegt tegen het door zes tegen een.
Dit is het spul het universum werkelijk is gemaakt.
Voor kosmologen is de weg een stuk minder zeker.
Op dit moment weten we het heelal uitdijt.
Maar gezien genoeg Dark Matter, kan dat een andere,
en zeer donkere toekomst.
Het is verstandig te concluderen,
als we kijken naar hoe dat spul van invloed op de vorm van de ruimte,
dat het universum moet worden uitgebreid, maar dat het moet worden vertragen.
Dark Matter legt een zeer zware voet op de rem.
Omdat de meer materie is, hoe meer zwaartekracht is.
Zwaartekracht trekt. En dus is de kosmische expansie moet worden afgeremd
door alles wat aantrekkingskracht.
Als er genoeg Dark Matter,
het universum zal uiteindelijk stoppen uit te breiden helemaal ...
.. En ga in zijn achteruit.
Gravity zal alles weer bij elkaar,
in een laatste, catastrofale 'big crunch'.
De vraag is - wanneer?
De zoektocht naar het antwoord begon hier
op de Berkeley campus van de Universiteit van Californië.
Het is een onderscheidende buitenpost in het landschap van de wetenschap
aangegeven met een aantal van de grootste namen.
Er is zelfs een parkeerplaats gereserveerd voor Nobelprijswinnaars.
Negen prijswinnaars op een rij - met vijf in de natuurkunde alleen.
En het was hier, in 1988, dat Saul Perlmutter uiteengezet
aan de vertraging van het heelal in kaart brengen.
Er is niets je meer dan een echt goede mysterie.
Ik vroeg me af of je kon eigenlijk meten,
hoeveel het universum werd vertragen.
Ik vond het een zeer spannende mogelijkheid dat u,
een meting, en ontdek wat het lot van het universum was.
Saul was de leidende licht
achter een internationaal team van fysici en astronomen.
Onder zijn leiding, ze begonnen aan een tien jaar durende reis van exploratie
ver over het waarneembare heelal.
De sleutel was om te meten hoe snel het heelal aan het uitdijen was
in het verleden dan nu. Ze gepland om oude sterrenstelsels in kaart -
10,8 miljard lichtjaar van de aarde.
Maar het zou een heel decennium te vinden en te analyseren
wat ze zochten.
Een kaars.
Als u wilt om afstanden in het heelal te meten
u wilt in staat zijn om een ​​object dat is van bekende helderheid te gebruiken.
We noemen iets dat we de helderheid van een standaard Kaars kennen.
Een Standaard Kaars heeft altijd dezelfde helderheid -
dus je kunt het gebruiken om afstand te meten zeer nauwkeurig.
Het verder is,
de dimmer het zal verschijnen in onze telescopen.
Maar kaarsen zijn ongrijpbaar objecten.
Wij jagen, want wat astronomisch object zou u eventueel gebruik maken van,
die zich in deze zeer regelmatige wijze
zodat je daadwerkelijk kunt vergelijken met de afstanden.
De sterrenstelsels zelf zijn niet goed.
Ze komen in vele verschillende vormen en maten
en op deze afstand, ze zijn zo vaag dat we nauwelijks kunnen zien.
We hebben het over afstanden die nog meer grote dan normaal
voor de astronomie. Nu moeten we kijken naar enkele van de meest verafgelegen objecten
in het universum zodat deze moest heel heldere objecten.
Saul had een zeer helder idee.
Hij zou zijn weg vinden door het licht van een stervende ster.
Een supernova.
Wanneer een van deze supernova's ontploffen,
dat een ster kan net zo helder als de hele melkweg
van de honderd miljard andere sterren.
Dus dit is een buitengewoon heldere en enkele gebeurtenis.
Saul had een speciaal soort supernova in het achterhoofd.
Een Type 1A wordt geactiveerd
wanneer een stervende ster trekt massa van zijn buurman.
Net op het punt waar er een kritische massa,
zal er een op hol geslagen thermonucleaire explosie.
Dus dat betekent dat het is geactiveerd op dezelfde massa elke keer.
Dezelfde massa elke keer betekent dezelfde helderheid elke keer.
Ze zijn perfect standaard kaarsen.
Maar Saul moest hen eerst vinden.
Als je zou kunnen werken met iets anders in de wereld
naast een supernova om uw onderzoek te doen zou je.
Ze zijn gewoon een echte pijn in de nek om te werken met.
Ze zijn zeldzaam, ze zijn willekeurig en ze zijn snel.
Een supernova brandt alleen helder voor drie weken.
En in een bepaalde melkweg, ontploffen ze zonder waarschuwing
ongeveer eens in de 300 jaar.
Met deze kans kunt u niet boeken kostbare tijd
op 's werelds beste telescopen.
Het maakt een verschrikkelijke voorstel, als je om te zeggen dat,
"Ergens in de komende paar honderd jaar,
"Een type 1a supernova, misschien ergens exploderen, in deze melkweg.
"Ik zou graag in de nacht van maart de 3e, voor het geval."
Maar Saul had een plan om de kansen te werken in zijn voordeel te krijgen.
Met miljarden sterrenstelsels in het waarneembare heelal -
er zijn tientallen supernovae elke nacht.
Saul's team heeft zes jaar
het perfectioneren van een nieuw systeem voor supernova's op aanvraag.
Ze snapshots van duizenden sterrenstelsels nam in een keer,
herhaald ze twee en een halve week later.
Eerst zie je niet een supernova.
Nu wel.
Dat is heel belangrijk, dat twee en een halve week,
want dat garandeert, dat alles wat je te vinden, dat is helderder,
op de tweede avond dan de eerste, op de weg.
We kunnen nu garanderen dat er niet slechts als een
Type 1A supernova, maar er zou een half dozijn zijn.
Saul nu wist precies waar te wijzen
een van de meest 's werelds krachtigste telescopen -
de Keck Observatorium in Hawaii.
Hij was eindelijk klaar om de vertraging van het heelal te meten.
Maar door laat in 1997,
het team kreeg een aantal zeer vreemde resultaten.
De punten waren niet komen opdagen, waar je zou verwachten.
Dit was spannend.
De supernova afstandsmetingen
komt niet overeen met de voorspelde vertraging.
We werden vervolgens geconfronteerd met de vraag,
"OK, wat zou anders worden er fout gaat?"
Saul en zijn team bracht vijf angstiger maanden,
het elimineren van alle mogelijke bronnen van fouten.
Maar in januari 1998 waren ze eindelijk klaar om publiek te gaan.
Hoe meer we gecontroleerd, hoe meer we,
verfijnd elke kleine stap van de kalibratie,
hoe meer de rare resultaat ging niet weg.
Het vreemde resultaat is galmde door
de wereld van de wetenschap sinds die tijd.
In januari 2012,
Saul Perlmutter won de Nobelprijs voor de Natuurkunde
en een parkeerplaats heeft gereserveerd voor het leven.
Op het einde hebben we geconcludeerd dat eigenlijk, echt het universum is niet vertragen,
het is eigenlijk versnelling van de expansie.
En dat was een grote schok.
Het is al beschreven als een van de grootste schokken in de moderne kosmologie.
Dit is een Runaway Universe
en iedereen is aan boord -
of we dat nu leuk vinden of niet.
We ontdekken dat het universum is niet alleen uit te breiden,
maar dat het wordt steeds sneller en sneller.
De kosmologische gemeenschap, toen dit resultaat uitkwam,
was helemaal ongelovig.
Ik geloofde het niet toen ik voor het eerst hoorde.
Ik weet niet eens denk dat ik betaalde heel veel aandacht aan het op dat moment.
We weten dat het universum ziet er niet zo uit.
Er moest iets mis zijn met deze waarnemingen zijn.
Ik dacht dat ze weg zou gaan, ik heb het echt.
Natuurlijk, ik had het mis.
Het is soms echt leuk om te kloppen.
Welkom in een hele nieuwe beeld van het universum.
Maar zelfs de experts kunnen nauwelijks geloven dat het echt is.
De meest bekende kracht in de natuurkunde heeft voldaan aan haar wedstrijd -
omdat het hele universum is tarten de zwaartekracht.
Deze zei dat er iets was
dat vult het universum, en veroorzaakt een anti-zwaartekracht.
Iets dat werd veroorzaakt alles aan alles uit elkaar te duwen,
en om de universe groter
in een versnelde wijze.
Zwaartekracht werkt als een rem -
terug te trekken op de uitdijing van het heelal.
Maar we weten nu dat er een andere, meer mysterieuze kracht -
met zijn voet op het gas.
Wat doet het duwen? Wat is dat voor kracht die dwingt alles uit elkaar?
Nou, weten we niet, maar we hebben werken wat te noemen.
We hebben een naam voor. We noemen het donkere energie.
Kosmologen weet niet wat donkere energie is.
Ze weten alleen wat het doet.
Waar de zwaartekracht trekt -
donkere energie duwt.
Je ziet niet dat spul.
Je ziet het niet iets te doen, direct.
Kortom, het is een soort van deze one hit wonder,
dat slechts een ding doet, veroorzaakt het een anti-zwaartekracht.
We hebben een ander handvat niet op.
Donkere energie is donkere materie is donker tegenstander.
Een schaduw op het hele universum.
Er is donkere energie in het heelal.
Er is donkere energie, hier op Aarde.
Er is donkere energie die door ons nu. We zijn vol met deze donkere energie.
We zien het niet - we voelen het niet.
Maar het is overal.
Het is een soort van slechts een uniforme kleur op onze kaart.
73% van het heelal is donkere energie,
maar je zou nooit weten.
In het dagelijks leven, dit spul is gewoon moeilijk te detecteren.
Nu is het waar dat tussen mijn twee vingers,
er is een anti-zwaartekracht, op dit moment.
Maar dat anti-zwaartekracht is zo ongelooflijk minuscuul,
dat ik nooit merken.
Het is pas als je echt grote schalen,
dat zie je echt het effect van dit spul.
Als ik kon bewegen mijn vingers, de hele weg door het universum,
dan zouden ze het gevoel dat dit een enorme druk op elkaar, als gevolg van deze donkere energie.
In de echt grote regeling van dingen,
donkere materie is vechten tegen de bierkaai ...
.. Want er is slechts in zoverre het om te gaan rond.
Als u meer ruimte,
als je meer plaats voor die kleine stukjes materie te zijn,
dan de dichtheid ervan daalt.
Je moet gewoon zien minder van - het wordt verdund.
Als het heelal uitdijt, donkere materie dunner
totdat hij niet meer kan concurreren met donkere energie.
De echt cruciale ding over hoe deze donkere energie gedraagt,
is dat niet verdunnen.
Als het universum verdubbelt in omvang,
je hebt twee keer net zoveel donkere energie.
Je maakt het vier keer zo groot, je hebt net vier keer zoveel donkere energie.
Als je eenmaal op deze kosmologische schaal,
de grootst mogelijke schaal, wordt het de grootste game in de stad.
Het wordt de eerste speler.
Donkere energie is op de kaart.
Maar kosmologen kan het niet uitleggen.
Deprimerend, of spannend? Ik denk dat het spannend is.
Als een kaart maker, dit is een vreemde zaak.
We gaan, we deze kaart te maken, ontdekken we dit land,
We hebben in kaart heeft gebracht, en we weten nog steeds niet wat het is.
Ik hou van dat.
Het gehele waarneembare heelal is verzadigd in donkere energie.
Maar er is nog een laatste reeks van aanwijzingen te vinden - op haar verste rand.
En het kan de geheimen van het universum daarbuiten.
We zijn op weg van de kaart in onmogelijke grondgebied.
De rand van het waarneembare heelal
is de verste horizon onze telescopen kunnen zien.
Maar voor kosmologen als Sean Carroll, dat is niet genoeg.
Hij wil weten wat de omvang van het hele universum.
Ik denk zeker dat het OK is om na te denken over delen van het universum dat we niet kunnen waarnemen en kan nooit waarnemen.
We hebben gedaan een zeer goed werk om te begrijpen
wat het universum eruit ziet in dat zichtbare gedeelte.
Dus nu als onze verbeelding zwerven,
ze vaak stiekem buiten het zichtbare gedeelte te vragen wat er zou kunnen
het universum lijken voorbij onze zichtbare horizon.
Het universum dat we niet kunnen zien -
dat is de speeltuin voor theoretici nu.
Maar als we niet kunnen zien van de rest van het universum,
hoe kunnen we uitzoeken hoe groot het is?
Voor Janna Levin, het is een soortgelijke taak om de uitwerking van de vorm
en de grootte van de aarde.
Maar er is een te vangen.
We weten dat we konden ver stappen van de Aarde, als een astronaut.
We kunnen neerkijken op het
en van buitenaf dat het een bol en het werd gebogen.
Je kunt niet naar buiten van het universum.
Je moet alles doen vanuit de binnenkant van de ruimte.
Zonder het verlaten van de aarde, hoe weet je dat het is rond,
en heeft daarom eindige maat?
Het zou kunnen zijn volledig vlak,
en rek tot oneindig in alle richtingen.
Een manier is het gebruik van een eenvoudig stukje van de wiskunde.
Het enige wat je hoeft te doen is tekenen een driehoek.
Als je het tekenen van een klein genoeg driehoek op het strand,
zal je niet de kromming van de aarde.
Het zal eruit zien als een gewone driehoek, zult u in staat om de lijnen te trekken mooie rechte
en de binnenhoeken zal eruit zien alsof ze op tot 180 graden,
het eruit zal zien de driehoek teken je op een plat vel papier.
Maar dit is niet een normale driehoek,
omdat het aardoppervlak is gebogen.
Het is gewoon zo subtiel,
dat de zijkanten van de driehoeken zien er nog recht.
Het zou een uitdaging waarschijnlijk op het strand te trekken het groot genoeg is
u zou zijn om de kromming van de aarde zien.
De sleutel is om de kromming meer voor de hand liggende -
door het tekenen van de grootste driehoek je kunt.
Als ik teken een driehoek groot genoeg dat het afkomstig is van de Noordpool
en wikkelt helemaal rond North America,
nu is het heel duidelijk dat de hoeken groter dan 180 graden
en dat de zijden van de driehoek niet rechte lijnen.
Dus, laten we de aarde gekromd is
en heeft daarom eindige grootte zonder het verlaten van het.
En we kunnen vinden van de vorm en de grootte van het heelal
op dezelfde manier -
door te kijken naar driehoeken van licht.
Licht reist in een rechte lijn als de ruimte is vlak,
en licht zelf zal reizen in een boog als de ruimte gekromd is.
Deze curven worden gaat zo subtiel,
subtieler dan de kromming van de aarde.
We moeten echt terug te kijken
voor zover we kunnen.
En dat betekent dat de oudste relikwie die we in het universum.
Dus dat betekent kijken naar de dingen
als het licht overblijft van de Big Bang.
Het vroege heelal was een hete, dichte vuurbal.
Als het afgekoeld, een patroon van licht kwam
in wat nu de rand van het waarneembare heelal.
Dit is de kosmische achtergrondstraling.
De CMB werd ontdekt in de jaren 1960.
Maar gedurende zijn hele carrière, Sean Carroll
in staat is geweest om het te verkennen in steeds grotere detail -
wachten tot driehoeken te ontstaan.
Het duurt een goede technologie om het te doen,
je moet beter en beter ontvangers,
minder en minder ruis in je detector,
en uiteindelijk moet je satellieten
om een ​​echt goede 360 ​​graden uitzicht te krijgen
van de gehele kosmische achtergrondstraling.
Het was WMAP missie NASA's in 2003
dat de meest vitale contouren scherp in beeld gebracht.
WMAP voor de eerste keer had die resolutie
dus als WMAP kwam, konden we echt gebruiken deze functies
om een ​​grote driehoek te maken en meten van de geometrie van de ruimte.
Continenten beginnen te verschijnen, kleinere eilanden,
krijg je een fijnere resolutie van de kusten, enzovoort.
De eilanden zijn minuscule temperatuurverschillen
in het vroege heelal - minder dan 100.000-ste van een graad ...
.. Een onderscheidend kenmerk voor het maken van driehoeken.
Deze vlekken zien we in de magnetron achtergrond verschijnen op alle verschillende maten
maar er is een beste maat voor ze zijn,
er is een grootte waarbij de schommelingen zijn het sterkst.
We weten hoe groot ze zijn, weten we hoe ver ze zijn,
zo tussen ons en de grootte van een functie in de CMB,
we meten een driehoek en gebruiken om de geometrie van de ruimte afgeleid.
De aarde, plus de tegenoverliggende zijden van het eiland
vormen de drie punten van een zeer lange, dunne driehoek -
De sleutel tot het meten of het universum is vlak of gebogen.
Als het universum werden positief gebogen,
Als de hoeken in de driehoek toegevoegd tot grotere
dan 180 graden, dan zou eindig groot.
Als de ruimtelijke geometrie vlak,
Als de hoeken in de driehoek aan 180,
dan kan het gaan in eeuwigheid.
Het resultaat is een van de grootste triomfen van de moderne kosmologie.
Een wonder van precisie in kaart te maken van
dat meet de hoeken van de driehoek naar de derde decimaal.
En het zegt dat het universum oneindig is.
Het antwoord is dat Euclides gelijk had,
ruimte lijkt ons te zijn vlak voor zover we het kunnen meten.
Dat betekent dat de eenvoudigste beeld van het universum,
is een universum dat is oneindig.
We hebben echt kon leven in een universum waar,
er is melkweg na melkweg na melkweg, in alle richtingen.
Omhoog, omlaag, zijwaarts. En, het houdt nooit op.
Sterrenkundigen hebben een manier gevonden
om het heelal in zijn geheel voorstellen -
bevestiging van de enorme kracht van het maken van kaarten.
Het zal nooit ophouden om me te verbazen -
wij mensen hier op dit kleine rots in staat zijn om uit te reiken
met onze instrumenten en onze hersenen
de hele keet begrijpen.
En als een oneindig heelal is niet groot genoeg voor u -
dan Saul Perlmutter heeft bewezen het is nog steeds groeiende.
Alle afstanden worden steeds groter, elke dag.
Dus, het nog steeds oneindig is, allemaal hetzelfde sterrenstelsels zijn er,
het is gewoon dat we meer ruimte gepompt
tussen elk punt in dit oneindige heelal.
Dat is echt verbijsterend.
Maar dit is niet het einde van het verhaal.
Er kan nog een laatste, bizarre wending in de weg.
Omdat Anthony Aguirre denkt ons universum kan niet alleen zijn.
Soms als ik het hoofd over de snelweg en ik rijd,
je weet wel, mijn vrouw zal zeggen:
"Anthony, je gaat 40 op de snelweg."
En dan weet ze dat ik denk over andere universa.
Hij denkt dat er wellicht andere universa
omdat het proces dat eigen gemaakt.
Het heet inflatie.
Het beschrijft een exponentiële expansie
in de momenten na de Big Bang,
met een snelheid het heelal nooit meer zou herhalen.
De inflatie is een zeer succesvolle theorie in het voorspellen van
waargenomen eigenschappen van ons heelal
en hoe onze waargenomen heelal ontstond.
Inflatie kan zijn begonnen als een wiskundige theorie ...
.. Maar het heeft opgedaan aanvaarding na succesvolle testen
tegen het bewijs van de kosmische achtergrondstraling.
Ik was verbaasd toen ik zag dat de resultaten zijn verwerkt in van die satellieten
dat gereproduceerd alle hobbels en wiebelt
en al de gedetailleerde eigenschappen van die microgolf achtergrond
dat de inflatie had voorspeld.
De inflatie wordt uitgelegd hoe het waarneembare heelal ontwikkeld.
Het werd twee keer zo groot over en weer in een fractie van een seconde,
gaande van zoiets als een miljardste van de grootte van een proton
om iets misschien de grootte van een zeepbel, een zeepbel.
Maar de inflatie hield niet op met ons eigen universum.
Anthony is van mening dat kan zijn gebeurd over en weer.
Dit is echt een neveneffect.
Het is een enorme bijwerking, het is een geweldige neveneffect,
maar het is een neveneffect van iets wat we al uitgevonden voor een ander doel.
Het is een proces genaamd eeuwige inflatie.
Er kunnen zo veel als we ons kunnen voorstellen.
Anthony's visie - van een oneindig aantal oneindige universa -
klinkt misschien vergezocht.
Maar de zoektocht is verder om erachter te bewijzen om het te ondersteunen.
Bewijs uit het oudste deel van onze kaart.
Elke keer in een tijdje konden we hebben een soort van een kosmische botsing
met een andere zeepbel.
Het zou een impact te verlaten, zou zij de een blauwe plek,
een schijf in de lucht
op de microgolf achtergrondstraling die we konden zoeken.
Anthony en zijn collega's hebben gesimuleerd
wat een botsing van werelden eruit zou zien.
Een donkere blauwe plek, bovenop de kosmische achtergrondstraling.
Hij heeft nog niet genoeg gegevens om het te testen,
maar het is een verleidelijke glimp van wat de kaart zou kunnen openbaren
met de volgende generatie satellieten.
In principe denk ik dat dit scenario met al die bubbels
toetsbaar is, kunnen we eigenlijk gaan en zoeken voor hen.
Dit kan de uiteindelijke kaart van het universum.
We hebben het over begrip en testen en theoretiseren
op een wetenschappelijke manier over een oneindig aantal universa.
Het is tegelijkertijd zo verbijsterend
en toch is het nog steeds strenge wetenschap -
kunnen we wiskunde doen, kunnen we experimenten doen, kunnen we echt testen.
Op een dag zullen we begrijpen het universum zo goed
dat we letterlijk je die kaart te nemen, zet het op een klein compact disc
en zet het in onze zakken en neem het mee naar huis.
Ondertitels door Red Bee Media Ltd Vertaald door M.L.Lippens