Онър Харджър: История на Вселената в звук

Космоса, всички ние знаем как изглежда. Ние сме заобиколени от изображения на космоса през целият ни живот, от спекулативните изображения на научната фантастика, до вдъхновяващите видения на художници, до изключително красиви снимки направени възможни чрез сложни технологии. Но докато имаме поразително ярко визуално разбиране за космоса, ние нямаме представа за това как звучи той.

И наистина, повечето хора свързват космоса с тишина. Но историята за това как сме започнали да разбираме Вселената, е точно толкова история на слушане, колкото на гледане. И все пак, въпреки това, едва ли някой от нас някога е чувал космоса. Колко от вас тук могат да опишат звукът на една планета или звезда? Ами, в случай, че някога сте се чудили, ето как звучи Слънцето.

(Статичен шум) (Пращене) (Статичен шум) (Пращене)

Това е планетата Юпитер.

(Тихо пращене)

И това е космическата сонда "Касини," правеща пируети сред ледените пръстени на Сатурн.

(Пращене)

Това е силно концентрирана маса от неутрална материя, въртяща се в далечния космос.

(Почукване)

Така че, моята артистична практика е свързана със слушане на странните и прекрасни шумове, излъчвани от великолепните небесни обекти, които съставляват нашата Вселена. Може би се чудите, как можем да знаем какви са тези звуци? Как можем да кажем каква е разликата между звукът на Слънцето и звукът на пулсар? Ами отговорът е науката за радиоастрономията. Радиоастрономите изучават радио вълните от космоса, използвайки чувствителни антени и приемници, които им дават точна информация за това, което е астрономическия обект и къде се намира в нощното небе. И точно като сигналите, които изпращаме и получаваме тук, на Земята, ние можем да преобразуваме тези предавания в звук, чрез използване на прости аналогови техники. И затова, чрез слушане сме могли да разкрием някои от най-важните тайни на Вселената -- нейния мащаб, от какво е направена, и дори на колко години е.

Така че днес ще ви разкажа накратко за историята на Вселената чрез слушане. Тя е белязана от три кратки анекдота, които показват как случайни срещи със странни шумове са ни дали част от най-важната информация, която имаме за космоса. Тази история не започва с огромни телескопи или футуристични космически кораби, но с доста по-скромен обект -- и всъщност, същия обект, който ни даде телекомуникационната революция, от която всички ние сме част днес: телефона.

Това е 1876 година в Бостън, и това е Александър Греъм Бел, който работел с Томас Уотсън над изобретяването на телефона. Ключова част от техническата им постановка била 800 метрова жица, която била окачена над покривите на няколко къщи в Бостън. Жицата превеждала телефонния сигнал, който по-късно направил Бел популярно име. Но подобно на всяка дълга заредена жица, също така по невнимание станала една антена. Томас Уотсън прекарал часове слушайки странното пращене и смущения, и чуруликания и подсвирвания, които неговата случайна антена откривала. Трябва да помните, че това е 10 години преди Хайнрих Херц да докаже съществуването на радиовълните, 15 години преди четирите настроени вериги на Никола Тесла, почти 20 години преди първото радиоизлъчване на Маркони. Така че Томас Уотсън не е слушал нас. Нямали сме технологията да предаваме.

И така, какви били тези странни звуци? Уотсън всъщност е слушал радио емисии с много ниска честота, причинени от природата. Част от пращенето и пукането било от светкавици, но тайнствените подсвирвания и странно мелодичните чуруликания имали доста по-екзотичен произход. Използвайки съвсем първия телефон, Уотсън в действителност набирал небесата. Както отгатнал правилно, някои от тези звуци били причинени от дейност на повърхността на Слънцето. Той е слушал слънчевата радиация, взаимодействаща си с нашата йоносфера -- явление, което можем да видим в най-северните и южни ширини на нашата планета, като сияния. Така че докато изобретявал технологията, която щяла да предизвика телекомуникационната революция, Уотсън открил, че звездата в центъра на нашата Слънчева система излъчвала мощни радиовълни. Той случайно бил първият човек, който да се настрои на тяната вълна.

Отиваме напред във времето с 50 години, и технологията на Бел и Уотсън напълно преобразила глобалните комуникации. Но да се достигне от опъването на жица над покриви в Бостън, до полагането на стотици хиляди километри кабел на дъното на Атлантическия океан, не е нещо лесно. И така не след дълго, Бел търсел нови технологии, които да оптимизират тяхната революция. Радиото можело да пренася звук без жици. Но средата е със загуби -- тя е подложена на много шум и смущения. Така че Бел наел един инженер, който да проучи тези шумове, да се опита да разбере откъде идват, с цел да направи перфектния хардуерен кодек, който да се отърве от тях, така че да могат да използват радиото за целите на телефонията.

Повечето от шумовете, които инженерът, Карл Йенски, проучвал били с доста прозаичен произход. Оказали се светкавици, или източници на електрическа енергия. Но имало един настойчив шум, който Йенски не могъл да идентифицира, и изглежда се появявавал в неговите радио слушалки четири минути по-рано всеки ден. Сега всеки астроном ще ви каже, че това е издайнически знак за нещо, което не произхожда от Земята. Йенски направил историческо откритие, че небесните обекти могат да излъчват радиовълни, както и светлинни вълни. 50 години след случайната среща на Уотсън със Слънцето, внимателното слушане на Йенски поставило началото на нова ера на космически изследвания: ерата на радиоастрономията. През следващите няколко години, астрономите свързали техните антени с високоговорители и научили за нашето радио небе, за Юпитер и Слънцето, слушайки.

Нека се пренесем отново напред във времето. Годината е 1964-а, и ние сме отново в лабораториите на Бел. И отново, двама учени имат проблем с шума. Арно Пензиас и Робърт Уилсън използвали роговидната антена в лабораторията Холмдел на Бел, за да изследват Млечния път с изключителна прецизност. Те слушали в действителност галактиката с висока прецизност. Но имало дефект в техния саундтрак. Мистериозен постоянен шум нарушавал техните изследвания. Той бил в микровълновия диапазон, и изглежда, че идвал от всички посоки едновременно. Това нямало никакво обяснение. И като всеки разумен инженер или учен, те предположили, че проблемът трябва да е в самата технология, трябва да е чинията. Имало гнездящи гълъби в чинията. И така, може би, веднъж след като почистили изпражненията на гълъбите, един вид да направят чинията действаща отново, обичайните операции щели да се възобновят.

Но шумът не изчезнал. Мистериозният шум, който Пензиас и Уилсън слушали, се оказал най-старият и най-значим звук, който някой някога е чувал. Това била космическа радиация, останала от самото раждане на Вселената. Това било първото експериментално доказателство, че Големия взрив съществува, и че Вселената била родена в един определен момент, преди около 14,7 милиарда години. Така че нашата история свършва в началото -- началото на всички неща, на Големия взрив. Това е шумът, който Пензиас и Уилсън чули -- най-старият звук, който някога ще чуете, космическото микровълново фоново лъчение останало от Големия взрив.

(Шум)

Благодаря ви.

(Ръкопляскане)