Dùng vật lý thiên văn để nghiên cứu các vấn đề trên trái đất.

Để nghiên cứu hệ thống phức tạp như vũ trụ, nhà vật lý thiên văn cần phải là chuyên gia trong việc tìm ra các giải pháp đơn giản từ các tập dữ liệu khổng lồ. Họ có thể làm gì khác với kĩ năng này? Trong bài nói chuyện liên chuyên ngành, Federica Bianco, TED Fellow và nhà vật lý thiên văn, giải thích cách cô ấy dùng dữ liệu vật lý thiên văn để phân tích và giải quyết các vấn đề xã hội và đô thị -- cũng như những bí ẩn của tinh tú.

Tôi là một nhà vật lý thiên văn.

Tôi nghiên cứu các vụ nổ sao trong vũ trụ.

Nhưng tôi có khuyết điểm:

Tôi hay bồn chồn và dễ chán.

Dù vật lý thiên văn học,
cho tôi cơ hội tuyệt vời

để nghiên cứu toàn bộ vũ trụ,

nhưng việc nghĩ rằng chỉ làm
mỗi công việc đó, và luôn như vậy,

khiến tôi cảm thấy
bị gò bó và tù túng.

Sẽ thế nào nếu vấn đề
về tập trung và nhàm chán của tôi

không phải là khuyết điểm?

Sẽ thế nào nếu tôi biến nó
thành thứ quý giá?

Nhà vật lý thiên văn không thể
tiếp xúc hay tương tác

với những thứ mình nghiên cứu.

Không thể làm nổ ngôi sao
trong phòng thí nghiệm

để hiểu lý do
và cách thức nổ.

Chỉ có những bức hình
và đoạn phim từ bầu trời mà thôi.

Mọi thứ ta biết về vũ trụ,

từ vụ Nổ Lớn tạo ra
không gian và thời gian,

sự hình thành và phát triển
của các sao và dải Ngân Hà,

đến cấu trúc của hệ Mặt Trời,

đều được tìm ra
từ nghiên cứu hình ảnh bầu trời.

Để nghiên cứu
cả hệ thống vũ trụ phức tạp,

nhà vật lý thiên văn rất giỏi trong việc
tìm ra các mô phỏng và giải pháp đơn giản

từ tập hợp thông tin rộng và rắc rối

Vậy tôi có thể dùng khả năng này
vào việc gì khác?

Sẽ thế nào nếu ta xoay các máy ảnh
hướng về phía mặt đất?

Tại đài quan sát đô thị,
đó là những gì chúng tôi làm.

Greg Dobler, một nhà vật lý thiên văn
và là chồng tôi

đã tạo nên đài quan sát đầu tiên
ở đại học New York năm 2013

và tôi tham gia cùng anh
năm 2015.

Đây là việc chúng tôi làm.

Chúng tôi chụp toàn cảnh thành phố về đêm,

nghiên cứu ánh sáng nơi đây
như các vì sao.

Theo dõi thay đổi ánh sáng qua thời gian

cũng như màu sắc của ánh sáng thiên văn,

tôi nhận ra bản chất các vụ sao phát nổ.

Áp dụng cách nghiên cứu này
cho ánh sáng thành phố,

chúng tôi đo lường, dự đoán mức độ
năng lượng thành phố cần và tiêu thụ

và giúp xây dựng mạng lưới điện phù hợp

đáp ứng nhu cầu hoặc
phát triển môi trường đô thị.

Chúng tôi chụp được khói ô nhiễm ban ngày.

75% khí thải nhà kính ở New York

là từ các tòa nhà như thế này,
đốt dầu để sưởi ấm.

Bạn có thể đo mức ô nhiễm
bằng cảm biến không khí.

Nhưng nếu đặt mỗi máy
ở mỗi tòa nhà tại New York,

phải đọc dữ liệu từ hàng ngàn máy.

Sẽ rất tốn kém.

Cùng với sinh viên trường,
chúng tôi xây dựng một thuật toán,

một mạng lưới trung gian
có thể phát hiện các đám mây

trên bầu trời New York.

Chúng tôi phân loại chúng --

đám mây hơi nước vô hại,
trắng và mờ;

đám khói ô nhiễm,
đen và dày --

và cung cấp bản đồ ô nhiễm vùng lân cận
cho các nhà làm chính sách.

Dự án liên chuyên môn này
đã tạo ra một giải pháp đột phá.

Không chỉ là hình ảnh, các phương pháp
phân tích dữ liệu trong thiên văn vật lý

có thể được áp dụng
cho mọi loại dữ liệu.

Luật sư ở một quận ở California
đã nhờ chúng tôi

tìm hiểu sự chậm trễ
trong khởi tố tại các phiên tòa.

Có những người bị tù treo
hoặc bị giam giữ,

chờ đợi tới vài năm
để được xét xử.

Họ muốn biết
loại vụ án nào bị kéo dài,

và có rất nhiều dữ liệu
để tìm hiểu,

nhưng không có chuyên gia

hay công cụ
để thực hiện điều đó.

Và đó là lúc chúng tôi vào cuộc.

Làm việc với đồng nghiệp,
giáo sư về chính sách công Angela Hawken,

chúng tôi đã lập
biểu đồ số liệu

để DAs có thể hiểu
quá trình truy tố.

Bên cạnh đó, chúng tôi
phân tích dữ liệu,

tìm hiểu liệu thời gian xử án
có chịu ảnh hưởng

bởi sự phân biệt xã hội
trong các phiên tòa.

Chúng tôi ứng dụng
các phương pháp

đã được dùng để phân loại
hàng ngàn các vụ nổ sao,

vào hàng ngàn vụ án.

Nhờ vậy, chúng tôi tạo nên mô hình
cho những thẩm phán khác

nghiên cứu về những sai lệch
mà họ gặp phải.

Việc cộng tác giữa
các chuyên gia và vật lý thiên văn này

tạo nên giải pháp biến chuyển

cải thiện cuộc sống con người.

Theo hai chiều.

Tôi đem tri thức vật lý thiên văn
vào khoa học đô thị,

và đem kiến thức khoa học đô thị
ứng dụng ngược lại vào ngành mình.

Tiếng vọng ánh sáng;

sự phản chiếu của vụ nổ sao
về phía bụi các chùm sao.

Trong hình ảnh ghi nhận, nó xuất hiện
với những đặc điểm trắng, mờ, chuyển động

giống như các đám mây.

Tôi ứng dụng chính mô hình
phát hiện mây trong thành phố

vào việc tìm kiếm tiếng vọng ánh sáng
trong các bức hình bầu trời.

Bằng cách tìm hiểu
những thứ khiến mình thích thú,

vượt ra khỏi chuyên ngành,

tôi đã biến sự nhàm chán thành giá trị.

Chúng tôi, các bạn, đều có
cách nhìn riêng để thấu hiểu điều mới

từ đó, tạo ra
những giải pháp đột phá.

Xin cảm ơn.

(vỗ tay)