ABOUT THE SPEAKER
Henry Lin - Student scientist
At 17, Henry Lin won an Intel Foundation Young Scientist Award for his mathematical models of distant galaxy clusters.

Why you should listen

Henry Lin studies the very hot, very large and very strange -- that is, distant galaxy clusters. (Obviously.) Lin, who matriculated at Harvard University in the fall of 2013, thinks we can learn a lot about astrophysics by studying these giant celestial bodies. In early 2013 he won the Intel Foundation Young Scientist Award, the second-highest award at the Intel Science Fair, for his models of far-away galaxies. Lin is a graduate of Caddo Magnet High School in Shreveport, Louisiana.

More profile about the speaker
Henry Lin | Speaker | TED.com
TEDYouth 2013

Henry Lin: What we can learn from galaxies far, far away

Henry Lin: Was wir von weit entfernten Galaxien lernen können

Filmed:
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In diesem unterhaltsamen und spannenden Vortrag betrachtet der Teenager Henry Lin etwas Erstaunliches am Himmel: weit entfernte Galaxienhaufen. Indem wir die Eigenschaften dieser größten Bestandteile des Universums studieren, sagt der Gewinner des Intel-Science-Fair-Preises, können wir vieles über die wissenschaftlichen Mysterien unserer eigenen Welt und Galaxie verstehen.
- Student scientist
At 17, Henry Lin won an Intel Foundation Young Scientist Award for his mathematical models of distant galaxy clusters. Full bio

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00:12
Here are some imagesBilder of clustersCluster of galaxiesGalaxien.
0
934
3334
Hier sind einige Bilder
von Galaxienhaufen.
00:16
They're exactlygenau what they soundklingen like.
1
4268
1833
Sie sind genau so, wie der Name sagt:
00:18
They are these hugeenorm collectionsSammlungen of galaxiesGalaxien,
2
6101
2553
riesige Ansammlungen von Galaxien,
00:20
boundgebunden togetherzusammen by theirihr mutualgegenseitige gravitySchwerkraft.
3
8654
2255
durch ihre gegenseitige
Anziehung verbunden.
00:22
So mostdie meisten of the pointsPunkte that you see on the screenBildschirm
4
10909
2662
Die meisten Punkte auf dem Schirm
00:25
are not individualPerson starsSterne,
5
13571
2529
sind keine einzelnen Sterne,
00:28
but collectionsSammlungen of starsSterne, or galaxiesGalaxien.
6
16100
2836
sondern Ansammlungen
von Sternen oder Galaxien.
Ich hoffe, dass diese Bilder
euch veranschaulichen,
00:30
Now, by showingzeigt you some of these imagesBilder,
7
18936
2331
00:33
I hopeHoffnung that you will quicklyschnell see that
8
21267
1747
00:35
galaxyGalaxis clustersCluster are these beautifulschön objectsObjekte,
9
23014
2680
welch schöne Objekte
Galaxienhaufen sind,
00:37
but more than that,
10
25694
1493
und mehr als das:
00:39
I think galaxyGalaxis clustersCluster are mysteriousgeheimnisvoll,
11
27187
2663
Für mich sind sie mysteriös,
00:41
they are surprisingüberraschend,
12
29850
1553
überraschend
00:43
and they're usefulsinnvoll.
13
31403
1417
und nützlich.
00:44
UsefulNützlich as the universe'sdes Universums mostdie meisten massivemassiv laboratoriesLaboratorien.
14
32820
3531
Nützlich als die gewaltigsten
Versuchslabore des Universums.
00:48
And as laboratoriesLaboratorien, to describebeschreiben galaxyGalaxis clustersCluster
15
36351
3636
Galaxienhaufen als
Versuchslabore zu beschreiben,
00:51
is to describebeschreiben the experimentsExperimente
16
39987
1865
heißt die Experimente zu beschreiben,
00:53
that you can do with them.
17
41852
1553
die man mit ihnen machen kann.
00:55
And I think there are fourvier majorHaupt typesTypen,
18
43405
2280
Es gibt vier Haupttypen,
00:57
and the first typeArt that I want to describebeschreiben
19
45685
2584
und als Erstes möchte ich
01:00
is probingSondierung the very biggroß.
20
48269
2219
die Erforschung des
sehr Großen beschreiben.
01:02
So, how biggroß?
21
50488
1695
Aber wie groß?
01:04
Well, here is an imageBild of a particularinsbesondere galaxyGalaxis clusterCluster.
22
52183
4251
Hier seht ihr das Bild eines
bestimmten Galaxienhaufens.
01:08
It is so massivemassiv that the lightLicht passingVorbeigehen throughdurch it
23
56434
2969
Er ist so gewaltig, dass das durch ihn
hindurch scheinende Licht
01:11
is beingSein bentgebogen, it's beingSein distortedverzerrt
24
59403
2615
durch die unglaubliche
Anziehungskraft des Haufens
01:14
by the extremeextrem gravitySchwerkraft of this clusterCluster.
25
62018
2509
gebogen, abgelenkt wird.
01:16
And, in factTatsache, if you look very carefullyvorsichtig
26
64527
1804
Wenn ihr nämlich genau hinschaut,
01:18
you'lldu wirst be ablefähig to see ringsRinge around this clusterCluster.
27
66331
2700
können ihr die ihn
umgebenden Ringe sehen.
01:21
Now, to give you a numberNummer,
28
69031
1549
Um euch eine Zahl zu nennen:
01:22
this particularinsbesondere galaxyGalaxis clusterCluster
29
70580
1783
Dieser Galaxienhaufen
01:24
has a massMasse of over one millionMillion billionMilliarde sunsSonnen.
30
72363
4208
hat die Masse von über
einer Millionen Milliarden Sonnen.
01:28
It's just mind-bogglingirrsinnig how
massivemassiv these systemsSysteme can get.
31
76571
3313
Es ist irre, wie riesig
diese Systeme werden können.
01:31
But more than theirihr massMasse,
32
79884
1501
Aber über ihre Masse hinaus
01:33
they have this additionalzusätzliche featureFeature.
33
81385
1974
haben sie eine weitere Qualität:
01:35
They are essentiallyim Wesentlichen isolatedisoliert systemsSysteme,
34
83359
2344
Im Prinzip sind sie
eigenständige Systeme
01:37
so if we like, we can think of them
35
85703
2222
und können somit
01:39
as a scaled-downverkleinerte versionVersion of the entireganz universeUniversum.
36
87925
3270
als ein Miniaturmodell des gesamten
Universums betrachtet werden.
01:43
And manyviele of the questionsFragen that we mightMacht have
37
91195
2002
Viele Fragen, die sich uns stellen,
01:45
about the universeUniversum at largegroß scalesWaage,
38
93197
1968
über das Universum als Ganzes --
01:47
sucheine solche as, how does gravitySchwerkraft work?
39
95165
1915
wie die Frage nach der Anziehungskraft --
01:49
mightMacht be answeredantwortete by studyingstudieren these systemsSysteme.
40
97080
3032
könnten durch das Studium
dieser Systeme beantwortet werden.
01:52
So that was very biggroß.
41
100112
1333
Das war das sehr Große.
01:53
The secondzweite things is very hotheiß.
42
101445
1885
Das Zweite ist das sehr Heiße.
01:55
Okay, if I take an imageBild of a galaxyGalaxis clusterCluster,
43
103330
2783
Wenn ich das Bild
eines Galaxienhaufens nehme
01:58
and I subtractSubtrahieren away all of the starlightSternenlicht,
44
106113
2917
und das Sternenlicht herausfiltere,
02:01
what I'm left with is this biggroß, blueblau blobBLOB.
45
109030
2795
bleibt nur dieser große, blaue Tropfen.
02:03
This is in falsefalsch colorFarbe.
46
111825
1485
Die Farbe ist verfälscht.
02:05
It's actuallytatsächlich X-rayX-ray lightLicht that we're seeingSehen.
47
113310
2349
Tatsächlich sehen wir Röntgenstrahlung.
02:07
And the questionFrage is, if it's not galaxiesGalaxien,
48
115659
2661
Die Frage ist:
Wenn nicht von den Galaxien,
02:10
what is emittingemittierende this lightLicht?
49
118320
2199
von was wird das Licht ausgestrahlt?
02:12
The answerAntworten is hotheiß gasGas,
50
120519
1900
Die Antwort lautet: von heißem Gas.
02:14
million-degreeMillionen-Grad gasGas --
51
122419
1823
von Millionen Grad heißem Gas --
02:16
in factTatsache, it's plasmaPlasma.
52
124242
1657
tatsächlich ist es Plasma.
02:17
And the reasonGrund why it's so hotheiß
53
125899
1659
Der Grund, warum es so heiß ist,
02:19
goesgeht back to the previousbisherige slidegleiten.
54
127558
1980
führt uns zum vorigen Bild zurück.
02:21
The extremeextrem gravitySchwerkraft of these systemsSysteme
55
129538
2740
Die gewaltige Anziehungskraft
dieser Systeme
02:24
is acceleratingbeschleunigend particlesPartikel of gasGas to great speedsGeschwindigkeiten,
56
132278
3042
beschleunigt die Gaspartikel
auf eine hohe Geschwindigkeit
02:27
and great speedsGeschwindigkeiten meansmeint great temperaturesTemperaturen.
57
135320
2582
und hohe Geschwindigkeit
bedeutet hohe Temperatur.
02:29
So this is the mainMain ideaIdee,
58
137902
1719
Das ist die Kernidee,
02:31
but scienceWissenschaft is a roughrau draftEntwurf.
59
139621
2366
aber Wissenschaft ist eine grobe Skizze.
02:33
There are manyviele basicBasic propertiesEigenschaften about this plasmaPlasma
60
141987
2551
Viele grundlegende Eigenarten
dieses Plasmas irritieren uns,
02:36
that still confuseverwirren us,
61
144538
1698
02:38
still puzzlePuzzle us,
62
146236
1333
verwirren uns noch
02:39
and still pushdrücken our understandingVerstehen
63
147569
2086
und treiben unser Verständnis
02:41
of the physicsPhysik of the very hotheiß.
64
149655
2039
der Physik des sehr Heißen
weiter voran.
02:43
ThirdDritte thing: probingSondierung the very smallklein.
65
151694
3427
Das Dritte:
Die Erforschung des sehr Kleinen.
02:47
Now, to explainerklären this, I need to tell you
66
155121
2846
Um das zu erklären,
02:49
a very disturbingstörend factTatsache.
67
157967
2020
muss ich euch etwas
sehr Irritierendes mitteilen.
02:51
MostDie meisten of the universe'sdes Universums matterAngelegenheit
68
159987
2790
Der Großteil der Materie im Universum
02:54
is not madegemacht up of atomsAtome.
69
162777
1811
besteht nicht aus Atomen.
02:56
You were liedgelogen to.
70
164588
1950
Man hat euch belogen.
02:58
MostDie meisten of it is madegemacht up of something
very, very mysteriousgeheimnisvoll,
71
166538
3127
Der Großteil besteht aus
etwas sehr Mysteriösem,
03:01
whichwelche we call darkdunkel matterAngelegenheit.
72
169665
2122
das wir dunkle Materie nennen.
03:03
DarkDunkel matterAngelegenheit is something that
doesn't like to interactinteragieren very much,
73
171787
3667
Dunkle Materie hat keinen
großen Drang zur Interaktion,
03:07
exceptaußer throughdurch gravitySchwerkraft,
74
175454
1668
es sei denn durch Anziehungskraft.
03:09
and of courseKurs we would like to learnlernen more about it.
75
177122
1612
Natürlich möchten wir
mehr darüber wissen.
03:10
If you're a particlePartikel physicistPhysiker,
76
178734
1543
Als Teilchenphysiker
03:12
you want to know what happensdas passiert
when we smashSmash things togetherzusammen.
77
180277
2509
möchte man wissen, was passiert,
wenn Dinge kollidieren.
03:14
And darkdunkel matterAngelegenheit is no exceptionAusnahme.
78
182786
1990
Dunkle Materie ist da
keine Ausnahme.
03:16
Well, how do we do this?
79
184776
1660
Wie stellen wir das an?
03:18
To answerAntworten that questionFrage,
80
186436
1491
Um diese Frage zu beantworten,
03:19
I'm going to have to askFragen anotherein anderer one,
81
187927
1393
muss ich zunächst
eine andere stellen:
03:21
whichwelche is, what happensdas passiert when galaxyGalaxis clustersCluster collidekollidieren?
82
189320
3166
Was passiert,
wenn Galaxienhaufen kollidieren?
03:24
Here is an imageBild.
83
192486
2310
Hier ist ein Bild.
03:26
SinceSeit galaxyGalaxis clustersCluster are representativeVertreter
84
194796
3191
Da Galaxienhaufen repräsentative Teile,
03:29
slicesScheiben of the universeUniversum, scaled-downverkleinerte versionsVersionen.
85
197987
3124
Miniaturausgaben des Universums sind,
03:33
They are mostlymeist madegemacht up of darkdunkel matterAngelegenheit,
86
201111
2123
bestehen sie primär
aus dunkler Materie,
03:35
and that's what you see in this bluishbläulich purplelila.
87
203234
2553
die hier als bläuliches Violett
zu sehen ist.
03:37
The redrot representsrepräsentiert the hotheiß gasGas,
88
205787
1617
Das Rot stellt das heiße Gas dar.
03:39
and, of courseKurs, you can see manyviele galaxiesGalaxien.
89
207404
1967
Außerdem sieht man viele Galaxien.
03:41
What's happenedpassiert is a particlePartikel acceleratorGaspedal
90
209371
2365
Entstanden ist ein Teilchenbeschleuniger
03:43
at a hugeenorm, hugeenorm scaleRahmen.
91
211736
1891
in einem riesigen Ausmaß.
03:45
And this is very importantwichtig,
92
213627
1777
Und das ist sehr wichtig,
03:47
because what it meansmeint is that very, very smallklein
93
215404
1883
denn es heißt,
dass sehr kleine Effekte,
03:49
effectsAuswirkungen that mightMacht be difficultschwer to detecterkennen in the labLabor,
94
217287
3084
die im Versuchslabor
vielleicht übersehen würden,
03:52
mightMacht be compoundedzusammengesetzt and compoundedzusammengesetzt
95
220371
2179
in vielfach verstärkter Form
03:54
into something that we could
possiblymöglicherweise observebeobachten in natureNatur.
96
222550
3809
in der Natur dann beobachtbar wären.
03:58
So, it's very funnykomisch.
97
226359
1512
Das ist lustig,
03:59
The reasonGrund why galaxyGalaxis clustersCluster
98
227871
1948
denn der Grund, warum Galaxienhaufen
04:01
can teachlehren us about darkdunkel matterAngelegenheit,
99
229819
1666
uns über dunkle Materie aufklären,
04:03
the reasonGrund why galaxyGalaxis clustersCluster
100
231485
1750
der Grund, warum Galaxienhaufen
04:05
can teachlehren us about the physicsPhysik of the very smallklein,
101
233235
2553
uns über die Physik
des sehr Kleinen aufklären,
04:07
is preciselygenau because they are so very biggroß.
102
235788
3031
ist gerade der, dass sie
so riesengroß sind.
04:10
FourthVierte thing: the physicsPhysik of the very strangekomisch.
103
238819
4085
Das Vierte:
die Physik des sehr Seltsamen.
04:14
CertainlySicherlich what I've said so farweit is crazyverrückt.
104
242904
3050
Was ich bisher gesagt habe,
klingt verrückt.
04:17
Okay, if there's anything strangerFremder
105
245954
2283
Wenn es etwas noch Verrückteres gibt,
04:20
I think it has to be darkdunkel energyEnergie.
106
248237
2417
ist das für mich dunkle Energie.
04:22
If I throwwerfen a ballBall into the airLuft,
107
250654
1717
Werfe ich einen Ball in die Luft,
04:24
I expecterwarten von it to go up.
108
252371
1798
erwarte ich, dass er steigt.
04:26
What I don't expecterwarten von is that it go up
109
254169
2124
Ich erwarte nicht, dass er steigt
04:28
at an ever-increasingständig wachsend ratePreis.
110
256293
2166
und dabei immer schneller wird.
04:30
SimilarlyIn ähnlicher Weise, cosmologistsKosmologen understandverstehen why
111
258459
2745
Ebenso verstehen Kosmologen zwar,
04:33
the universeUniversum is expandingerweitert.
112
261204
1582
warum das Universum sich ausdehnt,
04:34
They don't understandverstehen why it's expandingerweitert
113
262786
2168
aber nicht, warum es das
04:36
at an ever-increasingständig wachsend ratePreis.
114
264954
1938
mit immer höherer Geschwindigkeit tut.
04:38
They give the causeUrsache of this
115
266892
1678
Sie nennen die Ursache
04:40
acceleratedbeschleunigt expansionErweiterung a nameName,
116
268570
1592
für diese beschleunigte Ausdehnung
04:42
and they call it darkdunkel energyEnergie.
117
270162
1884
dunkle Energie.
04:44
And, again, we want to learnlernen more about it.
118
272046
2688
Auch darüber wollen wir mehr wissen.
04:46
So, one particularinsbesondere questionFrage that we have is,
119
274734
2387
Wir haben folgende Frage:
04:49
how does darkdunkel energyEnergie affectbeeinflussen the universeUniversum
120
277121
2695
Wie beeinflusst dunkle Materie
das Universum
04:51
at the largestgrößten scalesWaage?
121
279816
1618
in seinen größten Ausmaßen?
04:53
DependingJe nachdem on how strongstark it is,
122
281434
1459
Abhängig von ihrer Stärke
04:54
maybe structureStruktur formsFormen fasterschneller or slowerLangsamer.
123
282893
3261
könnte sie Formen
schneller oder langsamer strukturieren.
04:58
Well, the problemProblem with the large-scalegroß angelegte structureStruktur
124
286154
2549
Allerdings ist die Struktur
des Universums im Großen
05:00
of the universeUniversum is that it's horriblyentsetzlich complicatedkompliziert.
125
288703
2338
äußerst kompliziert.
05:03
Here is a computerComputer simulationSimulation.
126
291041
2329
Hier ist eine Computersimulation.
05:05
And we need a way to simplifyvereinfachen it.
127
293370
2128
Es muss gelingen,
sie zu vereinfachen.
05:07
Well, I like to think about this usingmit an analogyAnalogie.
128
295498
3571
Ich denke mir das gerne
als Analogie.
05:11
If I want to understandverstehen the sinkingUntergang of the TitanicTitanic,
129
299069
2718
Will ich den Untergang
der Titanic verstehen,
05:13
the mostdie meisten importantwichtig thing to do
130
301787
1666
muss ich nicht die Koordinaten
05:15
is not to modelModell- the little positionsPositionen
131
303453
1781
05:17
of everyjeden singleSingle little pieceStück of the boatBoot that brokepleite off.
132
305234
2921
jedes kleinen vom Schiff abgebrochenen
Teiles nachvollziehen.
05:20
The mostdie meisten importantwichtig thing to do is
133
308155
1665
Das Wichtigste ist,
05:21
to trackSpur the two biggestgrößte partsTeile.
134
309820
2001
den beiden größten Teilen
nachzugehen.
05:23
SimilarlyIn ähnlicher Weise, I can learnlernen a lot about the universeUniversum
135
311821
3832
So kann ich auch Vieles
über das Universum als Ganzes lernen;
05:27
at the largestgrößten scalesWaage
136
315653
1467
indem ich den größten Teilen,
05:29
by trackingVerfolgung its biggestgrößte piecesStücke
137
317120
1751
05:30
and those biggestgrößte piecesStücke are clustersCluster of galaxiesGalaxien.
138
318871
3991
also den Galaxienhaufen, nachgehe.
05:34
So, as I come to a closeschließen,
139
322862
2956
Wenn ich nun zum Ende komme,
05:37
you mightMacht feel slightlyleicht cheatedbetrogen.
140
325818
2002
fühlt ihr euch vielleicht
ein wenig betrogen.
05:39
I mean, I beganbegann by talkingim Gespräch about
141
327820
2250
Immerhin habe ich zu Beginn
05:42
how galaxyGalaxis clustersCluster are usefulsinnvoll,
142
330070
2083
vom Nutzen der Galaxienhaufen
gesprochen
05:44
and I've givengegeben some reasonsGründe dafür,
143
332153
1500
und einige Beispiele angeführt;
05:45
but what is theirihr use really?
144
333653
2600
aber worin liegt ihr Nutzen wirklich?
05:48
Well, to answerAntworten this,
145
336253
2117
Um das zu beantworten,
05:50
I want to give you a quoteZitat by HenryHenry FordFord
146
338370
2616
möchte ich euch ein Zitat
von Henry Ford mitgeben.
05:52
when he was askedaufgefordert about carsAutos.
147
340986
1486
Auf Autos angesprochen
05:54
He had this to say:
148
342472
1359
gab er folgende Antwort:
05:55
"If I had askedaufgefordert people what they wanted,
149
343831
2289
"Hätte ich die Leute gefragt,
was sie wollen,
05:58
they would have said fasterschneller horsesPferde."
150
346120
2783
hätten sie gesagt:
schnellere Pferde."
06:00
TodayHeute, we as a societyGesellschaft are facedkonfrontiert
151
348903
2501
Heute stehen wir als Gesellschaft
06:03
with manyviele, manyviele difficultschwer problemsProbleme.
152
351404
2218
vor vielen schwierigen Problemen.
06:05
And the solutionsLösungen to these
problemsProbleme are not obviousoffensichtlich.
153
353622
3831
Und die Lösungen zu diesen Problemen
sind nicht offensichtlich.
06:09
They are not fasterschneller horsesPferde.
154
357453
2167
Es sind nicht schnellere Pferde.
06:11
They will requireerfordern an enormousenorm amountMenge of
155
359620
2242
Sie erfordern von uns ein hohes Maß
06:13
scientificwissenschaftlich ingenuityEinfallsreichtum.
156
361862
1706
an wissenschaftlicher Rafinesse.
06:15
So, yes, we need to focusFokus,
157
363568
1586
Ja, wir müssen uns fokussieren
06:17
yes, we need to concentratekonzentrieren,
158
365154
1750
und uns konzentrieren,
06:18
but we alsoebenfalls need to remembermerken that
159
366904
1966
uns aber auch erinnern,
06:20
innovationInnovation, ingenuityEinfallsreichtum, inspirationInspiration --
160
368870
2835
dass Innovation, Einfallsreichtum,
Inspiration --
06:23
these things come
161
371705
1332
diese Dinge entstehen
06:25
when we broadenerweitern our fieldFeld of visionVision
162
373037
1688
durch Horizonterweiterung,
06:26
when we stepSchritt back
163
374725
1340
wenn wir zurück treten
06:28
when we zoomZoomen out.
164
376065
1349
und das Gesamtbild wirken lassen.
06:29
And I can't think of a better way to do this than
165
377414
1823
Mir fällt keine bessere Art ein,
das zu tun,
06:31
by studyingstudieren the universeUniversum around us. ThanksVielen Dank.
166
379237
3755
als das Universum um uns herum
zu studieren. Vielen Dank.
06:34
(ApplauseApplaus)
167
382992
2949
(Applaus)
Translated by Rasmus Nissen
Reviewed by Nadine Hennig

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ABOUT THE SPEAKER
Henry Lin - Student scientist
At 17, Henry Lin won an Intel Foundation Young Scientist Award for his mathematical models of distant galaxy clusters.

Why you should listen

Henry Lin studies the very hot, very large and very strange -- that is, distant galaxy clusters. (Obviously.) Lin, who matriculated at Harvard University in the fall of 2013, thinks we can learn a lot about astrophysics by studying these giant celestial bodies. In early 2013 he won the Intel Foundation Young Scientist Award, the second-highest award at the Intel Science Fair, for his models of far-away galaxies. Lin is a graduate of Caddo Magnet High School in Shreveport, Louisiana.

More profile about the speaker
Henry Lin | Speaker | TED.com