Honor Harger: Universums historia i ljud

Rymden, vi vet alla hur den ser ut. Vi har omgärdats av bilder av rymden hela våra liv, från spekulativa bilder i science fiction till inspirerade visioner av konstnärer till de allt vackrare bilder som möjliggörs av komplexa teknologier. Men medan vi har en överväldigande livlig visuell förståense av rymden, har vi ingen uppfattning om hur rymden låter.

Och de flesta associerar också rymden med tystnad. Men berättelsen om hur vi kom att förstå universum är lika mycket en av att lyssna som av att titta. Och trots detta har knappt någon av oss hört rymden. Hur många av er här kan beskriva ljudet av en enda planet eller stjärna? Nå, om ni någonsin undrat är det så här Solen låter.

(Brus) (Knaster) (Brus) (Knaster)

Det här är planeten Jupiter.

(Mjukt knaster)

Och detta är rymdsonden Cassini i en piruett genom Saturnus ringar.

(Knaster)

Detta är en högt komprimerad klump av neutral materia som snurrar långt ute i universum.

(Knäppande)

Så min konstnärliga verksamhet handlar helt om att lyssna på de udda och underbara ljud som skickas ut av de magnifika himlakroppar som utgör universum. Och du kanske undrar hur vi det vad dessa ljud är? Hur vi hör skillnad på ljudet från solen och ljudet från en pulsar? Svaret är radioastronomi. Radioastronomer studerar radiovågor från rymden med känsliga antenner och mottagare, vilket ger dem exakt information om var himlakroppen är och var på himlen den befinner sig. Och precis som med signaler vi sänder och mottar här på Jorden kan vi konvertera sändningarna till ljud med enkla analoga tekniker. Och därför är det genom att lyssna som vi avslöjar några av universums viktigaste hemligheter - dess skala, vad det består av och till och med dess ålder.

Så idag ska jag kort berätta om universums historia genom lyssnande. Den understryks av tre korta anekdoter som visar hur oavsiktliga möten med konstiga ljud gav oss någon av den viktigaste informationen vi har om rymden. Den här berättelsen börjar inte med stora teleskop eller futuristiska rymdskepp, utan med ett blygsammare medium - faktiskt samma medium som gav oss telekomrevolutionen som vi alla är en del av idag: telefonen.

Det är 1876, i Boston, och det här är Alexander Graham Bell som tillsammans med Thomas Watson jobbade med att uppfinna telefonen. En viktig komponent var en 800 meter lång vajer som kastades över taken på flera hus i Boston. Vajern bar telefonsignalerna som skulle göra namnet Bell känt. Men som med varje lång vajer med spänning över, blev den oundvikligen också en antenn. Thomas Watson lyssnade i timtal på det underliga knastret och väsandet och tjattrandet och visslingarna som hans oavsiktliga antenn fångat upp. Nu måste man komma ihåg att detta är 10 år före Heinrich Hertz bevisade att radiovågor existerade - 15 år innan Nikola Teslas elektromagnetiska svägningskrets - nästan 20 år innan Marconis första sändning. Så Thomas Watson lyssnade inte på oss. Vi hade inte teknologin att sända.

Så vad var det för konstiga ljud? Watson lyssnade faktiskt på väldigt lågfrekvent radiostrålning orsakad av naturen. En del av knastret var blixtar, men de kusliga visslingarna och det underligt melodiska tjattret hade ett mer exotiskt ursprung. Genom världens första telefon hade Watson i själva verket himlen på tråden. Som han helt riktigt gissade orsakades en del av ljuden av aktivitet på Solens yta. Det var en solvind som interagerade med vår jonosfär han lyssnade på - ett fenomen som vi kan se vid de nordligaste och sydligaste latituderna av vår planet som polarsken. Så medan han uppfann teknologin som skulle inleda telekomrevolutionen, hade Watson upptäckt att stjärnan i mitten av vårt solsystem sände ut kraftiga radiovågor. Han hade oavsiktligen blivit den första att ratta in dem.

Spola fram 50 år, och Bell och Watsons teknologi har totalt förändrat den globala kommunikationen. Men att gå från att kasta en bit vajer över hustaken i Boston till att lägga flera tusentals mil av kabel på botten av Atlanten är inte en enkel sak. Så det tog inte lång tid innan Bell tittade på nya teknologier för att optimera deras revolution. Radion kunde bära ljud utan kablar. Men mediet innebär bortfall - det är utsatt för massor av oljud och störningar. Så Bell anställde en ingenjör att studera oljuden för att försöka hitta var de kom ifrån, med målsättningen att bygga ett perfekt hårdvarukodex som skulle filtrera bort dem, så att de kunde använda radio som telefoni.

De flesta av oljuden som ingenjören, Karl Jansky, undersökte hade vardagligt ursprung. De visade sig vara blixtar eller elektriska kraftkällor. Men där fanns ett återkommande ljud som Jansky inte kunde identifiera, och det verkade dyka upp i hans radiolurar fyra minuter tidigare varje dag. Vilken astronom som helst skulle berätta att det betyder att det inte kommer från någonting på Jorden. Jansky hade gjort en historisk upptäckt, att himlakroppar kunde avge radiovågor så väl som ljusvågor. 50 år efter Watsons oavsiktliga möte med Solen inledde Janskys noggranna lyssnande en ny era i utforskandet av rymden: radioastronomins era. Över de följande åren kopplade astronomer sina antenner till högtalare och lärde sig om vår radiohimmel, om Jupiter och Solen, genom att lyssna.

Låt oss hoppa framåt igen. Det är 1964, och vi är tillbaka i Bell Laboratories. Och åter igen har två forskare problem med oljud. Arno Penzias och Robert Wilson använde hornantennen vid Bells laboratorium i Holmdel för att studera Vintergatan med extraordinär precision. De lyssnade verkligen på galaxen i hi-fi. Det fanns ett knaster i deras ljudspår. Ett mystiskt ihärdigt oljud störde deras forskning. Det låg i mikrovågsspannet, och det verkade komma från alla håll samtidigt. Det var obegripligt. Och som varje förnuftig ingenjör eller forskare utgick de från att problemet måste ligga i själva teknologin, det måste vara antennen. Det fanns duvor som häckade i antennen. Så kanske skulle de, när de rensat upp duvspillningen och fått igång antennen igen kunna återgå till normal drift.

Men oljudet försvann inte. Det mystiska oljud som Penzias och Wilson lyssnade på visade sig vara det äldsta och mest betydelsefulla ljud som någon någonsin har hört. Det var kosmisk strålning som var kvar från universums födelse. Detta var det första experimentella beviset på att Big Bang existerade och att universum föddes vid ett exakt ögonblick för ungefär 14,7 miljarder år sedan. Så vår berättelse slutar i början - i alltings början, Big Bang. Detta är vad Penzia och Wilson hörde - det äldsta ljud du någonsin kommer att höra, den kosmiska bakgrundsstrålningen från Big Bang.

(Brus)

Tack.

(Applåder)