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从遥远的星系中我们可以学到什么

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    这是一些星团的照片
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    正如听上去一样
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    它们是一堆星系
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    由于互相的引力而吸引在一起
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    你在屏幕上看到的大部分点
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    不是单独的恒星
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    而是一系列恒星，或者称为星系
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    现在通过展示这些图片
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    希望你已经看到
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    星团是很美丽的东西
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    都不止于此
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    我认为星团是神秘的
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    它们让人惊奇
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    而且它们很有用
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    作为宇宙里最大的实验室，它们很有用
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    就像描述实验室一样，要描述星团
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    就要去描述你能够通过它们
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    做的实验
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    我认为那包括四种主要类型
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    我想描述的第一类
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    是去探测“极大”。
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    那么，是多大？
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    这里是某个星团的一张照片
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    它的质量非常大，以至于光在经过的时候
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    由于其引力的作用
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    而变弯了
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    事实上，如果你仔细看
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    能够看到这个星团周围的光环
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    具体到数字
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    这个星团的质量
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    有超过10的15次方个太阳那么大
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    这些系统质量之巨大简直让人瞠目结舌
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    但除了巨大的质量之外
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    他们还有其他特殊之处
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    它们基本上可以算是孤立的系统
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    如果愿意的话，我们可以将它们
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    想象为整个宇宙的缩小版本
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    我们关于宇宙在宏观上
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    有很多问题
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    比如，引力是怎么起作用的？
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    这些问题可能可以通过研究这些系统来解决
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    所以这就是“非常大”
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    第二个特点是“非常热”
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    如果我拿出一幅星团的照片
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    去掉其中所有的星光
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    留下的是这个巨大的蓝色的一团
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    这个颜色不是真的
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    事实上这是X光
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    问题是，如果不是这些星系
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    那么是什么在发出这X光呢
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    答案是高温气体
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    一百万度的气体
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    事实上是等离子
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    温度如此之高的原因
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    要回到前一张幻灯片
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    这些系统的超强引力
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    将气体粒子加速到非常高的速度
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    而高速则意味着高温
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    这是主要的想法
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    但是里面的科学还不太明晰
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    关于等离子气体，还有很多基本性质的问题
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    仍让我们困扰
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    仍然是谜团
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    但它正在推进我们对超高温物理
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    的理解
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    第三个问题是：研究“极小”
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    为了解释这个，我要说一件
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    很让人困扰的事实
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    宇宙的大部分物质
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    不是由原子构成
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    你们以前被骗了
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    宇宙大部分是一种非常神秘的物质
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    我们称为暗物质
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    暗物质不太与周围发生作用
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    除了通过引力
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    理所当然的我们希望对其了解更多
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    如果你是粒子物理学家
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    你会想知道当我们撞击物体的时候发生什么
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    暗物质也不例外
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    那么，我们怎么做呢
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    为了回答这个问题
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    我要问另一个问题
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    那就是，当星团碰撞的时候会发生什么？
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    这是一张照片
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    因为星团可以看做
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    是宇宙的缩小版
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    它们也是大部分由暗物质构成
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    这就是你看到的偏蓝的紫色
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    红色代表高温气体
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    当然，你可以看到很多星系
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    发生的事情就是一个非常巨大版本的
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    粒子加速器
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    这很重要
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    因为这意味着，在实验室里
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    某些因为太小而很难检测到的效果
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    可能因为不断的叠加
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    而让我们在自然界观测到
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    这很好玩
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    为什么星团可以
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    教我们暗物质的知识
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    为什么它们
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    可以教我们关于“极小”的物理
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    其原因就是因为它们太大了
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    第四个问题：关于“非常奇怪”的物理学
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    我刚才所说的已经很疯狂了
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    但是，如果有比那些更疯狂的
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    我认为就是暗能量了
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    如果我把一个球扔向空中
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    我预计它将上升
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    而我不会预计它
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    以越来越快的速度上升
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    同样的，宇宙学家理解
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    为什么宇宙在膨胀
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    他们不理解的是，为什么宇宙
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    膨胀的速度越来越快
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    他们为加速膨胀的原因
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    取了个名字
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    叫做暗能量
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    同样，我们希望对它了解更多
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    其中一个问题是
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    暗能量是如何
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    在极大的尺度上影响宇宙的？
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    取决于能量的强弱
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    或许结构的形成会有快有慢
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    但是对于宇宙的大尺度结构
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    问题是它复杂得可怕
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    这是计算机模拟
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    我们需要简化它的方法
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    我会用一个类比来理解
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    如果我想了解泰坦尼克号的沉没
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    最重要的事情
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    不是去模拟每一片断裂的小碎片
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    的每一个位置
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    最重要的是
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    抓住断裂的两半船体的位置
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    同样，我可以通过追踪宇宙的
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    最大的部件
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    来学到宇宙大尺度的很多信息
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    而这最大的部件就是星团
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    现在我即将结尾
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    你可能觉得有点受骗上当
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    我的意思是，刚开始我说
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    星团非常有用
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    我也给了一些理由
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    但是他们真正的用处在哪里？
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    为了回答这个
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    我将引用亨利·福特的一句话
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    当他被问到汽车时
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    他说
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    “如果我之前问人们他们想要什么
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    他们只会说更快的马。”
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    我们社会在现今
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    面临很多很困难的问题
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    这些问题的解决之道并不明显
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    解决之道不会是更快的马
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    要解决问题，要求有非常多的
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    科学才能
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    是的，我们需要集中注意力
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    我们需要专心
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    但我们也要记得
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    创造力、新颖的主意、灵感
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    这些是在我们开阔眼界时
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    产生的
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    当我们退后一步
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    当我们把画面拉远
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    我想不出更好的办法做这件事
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    除了研究我们头顶的宇宙。谢谢。
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    （掌声）
Title:
从遥远的星系中我们可以学到什么
Speaker:
亨利·林
Description:

在这个有趣而激动人心的演讲中，亨利·林出人意料地介绍了天空中的一样东西——遥远的星团。通过研究宇宙的这些最大的部件，这位英特尔科学奖获得者说，我们可以了解关于我们这个世界和星系的许多神秘的科学。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
06:43

Chinese, Simplified subtitles

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