ABOUT THE SPEAKER
Garik Israelian - Astrophysicist
Garik Israelian's stargazing on the Canary Islands has led to high-profile discoveries about space's big disasters -- including the first evidence that supernova explosions make black holes.

Why you should listen

Garik Israelian studies the spectral signatures of stars and other bodies as an astrophysicist at the Gran Telescopio Canarias, home of the world's largest optical-infrared telescope mirror, part of the Institute of Astrophysics on the Canary Islands. He has published more than 150 articles on topics such as extra-solar planets and black hole binary systems, and his observational work --  poring over the spectral data that points to the composition of distant stars -- has led to the discovery of a lithium signature that suggests Sun-sized stars gobble up their planets.

In 1999, Israelian led a collaboration that found the first observational evidence that supernova explosions are responsible for the formation of black holes. He's on the verge of announcing more big news. (And he is one of the astronomers whom Brian May, the guitarist of Queen, credits with persuading him to finish his PhD after 30 years as a rock star.)

More profile about the speaker
Garik Israelian | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2009

Garik Israelian: How spectroscopy could reveal alien life

Garik Israelian:星星裡面是什麼?

Filmed:
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Garik Isralian是個光譜學家,專門利用星星釋放出來的光譜來研究星星成分和他的行為。這是個少見但可行的專業,或許會引領我們找到另一個適合生活的行星。
- Astrophysicist
Garik Israelian's stargazing on the Canary Islands has led to high-profile discoveries about space's big disasters -- including the first evidence that supernova explosions make black holes. Full bio

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00:18
I have a very difficult task任務.
0
0
3000
我有一個困難的任務。
00:21
I'm a spectroscopist波譜.
1
3000
3000
我是個光譜學家。
00:24
I have to talk about astronomy天文學 without showing展示 you
2
6000
2000
我要講天文學可是我不要給你們看
00:26
any single image圖片 of nebulae星雲 or galaxies星系, etc等等.
3
8000
4000
任何一張有星雲或銀河的圖片
00:30
because my job工作 is spectroscopy光譜.
4
12000
2000
因為我的工作是光譜學
00:32
I never deal合同 with images圖片.
5
14000
3000
我從來不看實際圖像。
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But I'll try to convince說服 you
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17000
2000
可是我要試著說服你們
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that spectroscopy光譜 is actually其實 something which哪一個 can
7
19000
2000
光譜學圖片是真的能夠
00:39
change更改 this world世界.
8
21000
3000
改變世界的。
00:42
Spectroscopy光譜 can probably大概 answer回答 the question,
9
24000
3000
光譜學或許可以回答下面這樣的問題:
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"Is there anybody任何人 out there?"
10
27000
2000
「真的有外星人嗎?」
00:47
Are we alone單獨? SETISETI.
11
29000
2000
是只有我們嗎?SETI(尋找外太空星球智慧生命計畫)
00:49
It's not very fun開玩笑 to do spectroscopy光譜.
12
31000
3000
做光譜學不是很有趣。
00:52
One of my colleagues同事 in Bulgaria保加利亞,
13
34000
2000
我一個在保加利亞的同事
00:54
Nevena內韋娜 Markova是Markova, spent花費 about 20 years年份
14
36000
2000
Naviana Markova花了大約二十年的時間
00:56
studying研究 these profiles型材.
15
38000
3000
研究這些資料。
00:59
And she published發表 42 articles用品
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41000
2000
她發表了42篇文章
01:01
just dedicated專用 to the subject學科.
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43000
2000
就只討論這個主題。
01:03
Can you imagine想像? Day and night, thinking思維,
18
45000
2000
你可以想像嗎?二十年來日以繼夜地思考、
01:05
observing觀察, the same相同 star for 20 years年份
19
47000
3000
觀察同樣的星星,
01:08
is incredible難以置信.
20
50000
2000
太不可思議了。
01:10
But we are crazy. We do these things.
21
52000
2000
可是我們是瘋狂的。我們做這樣的事情。
01:12
(Laughter笑聲)
22
54000
2000
(笑聲)
01:14
And I'm not that far.
23
56000
2000
我還沒那麼瘋狂。
01:16
I spent花費 about eight months個月 working加工 on these profiles型材.
24
58000
3000
我花了八個月研究這些資料。
01:19
Because I've noticed注意到
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61000
2000
因為我發現
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a very small symmetry對稱
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63000
2000
一個很小的對稱性
01:23
in the profile輪廓 of one of the planet行星 host主辦 stars明星.
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65000
2000
在主恆星的資料裡。
01:25
And I thought, well maybe there is Lithium-鋰-6 in this star,
28
67000
4000
然後我想,或許這個星星含有鋰6(Lithium-6),
01:29
which哪一個 is an indication跡象 that this star
29
71000
2000
這暗示著這個星星
01:31
has swallowed吞食 a planet行星.
30
73000
2000
可能曾經吞噬過另一個星球。
01:33
Because apparently顯然地 you can't have this fragile脆弱 isotope同位素
31
75000
3000
因為顯然的像鋰6(Lithium-6)這樣不穩定的同位素
01:36
of Lithium-鋰-6 in the atmospheres氣氛 of sun-like陽光般的 stars明星.
32
78000
4000
不可能存在於恆星的環境中。
01:40
But you have it in planets行星 and asteroids小行星.
33
82000
3000
但是在星球和小行星中都含有這個東西。
01:43
So if you engulf吞噬 planet行星 or large number of asteroids小行星,
34
85000
6000
所以如果吞噬了行星和很多個小行星,
01:49
you will have this Lithium-鋰-6 isotope同位素
35
91000
3000
那麼就會有鋰6(Lithium-6)這個同位素
01:52
in the spectrum光譜 of the star.
36
94000
2000
在行星的光譜中。
01:54
So I invested投資 more than eight months個月
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96000
4000
所以我花了超過八個月的時間
01:58
just studying研究 the profile輪廓 of this star.
38
100000
2000
就是來研究這個星星資料中的鋰線。
02:00
And actually其實 it's amazing驚人,
39
102000
2000
而且事實上是非常驚人的,
02:02
because I got phone電話 calls電話 from many許多 reporters記者 asking,
40
104000
2000
因為我接到很多記者的電話問我
02:04
"Have you actually其實 seen看到 the planet行星 going into a star?"
41
106000
3000
「你真的有看到一個行星進入一個星星嗎?」
02:07
Because they thought that if you are having a telescope望遠鏡,
42
109000
4000
因為他們以為可以有一個望遠鏡
02:11
you are an astronomer天文學家 so what you are doing
43
113000
2000
你是天文學家而你做的事情
02:13
is actually其實 looking in a telescope望遠鏡.
44
115000
2000
就是透過望遠鏡看。
02:15
And you might威力 have seen看到 the planet行星 going into a star.
45
117000
4000
然後你有可能有看到一個行星進入一個星星。
02:19
And I was saying, "No, excuse藉口 me.
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121000
2000
然後我會說:「不,對不起。
02:21
What I see is this one."
47
123000
2000
我看到的是這個。」
02:23
(Laughter笑聲)
48
125000
1000
(笑聲)
02:24
It's just incredible難以置信. Because nobody沒有人 understood了解 really.
49
126000
3000
這是很不可思議的。因為沒有人真正了解。
02:27
I bet賭注 that there were very few少數 people
50
129000
2000
我賭只有非常少數的人
02:29
who really understood了解 what I'm talking about.
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131000
3000
真正知道我在講什麼。
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Because this is the indication跡象 that the planet行星 went into the star.
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134000
4000
因為這正是代表著一個行星進入一個星星。
02:36
It's amazing驚人.
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138000
3000
這是驚人的。
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The power功率 of spectroscopy光譜
54
141000
2000
光譜學的能耐
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was actually其實 realized實現
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143000
2000
事實上是在1973年
02:43
by Pink Floyd弗洛伊德 already已經 in 1973.
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145000
4000
被Pink Floyd發現的。
02:47
(Laughter笑聲)
57
149000
1000
(笑聲)
02:48
Because they actually其實 said that
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150000
3000
因為他們真的曾經說過
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you can get any color顏色 you like
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153000
2000
你可以在光譜中得到
02:53
in a spectrum光譜.
60
155000
2000
任何你想要的顏色。
02:55
And all you need is time and money
61
157000
2000
你需要的只是時間和金錢
02:57
to make your spectrograph攝譜儀.
62
159000
2000
來製作你的光譜。
02:59
This is the number one high resolution解析度,
63
161000
3000
這是個這個星球上解析度最高、
03:02
most precise精確 spectrograph攝譜儀 on this planet行星, called HARPSHARPS,
64
164000
3000
最精準的光譜儀器,叫做HARPS,
03:05
which哪一個 is actually其實 used to detect檢測
65
167000
2000
是用來偵測
03:07
extrasolar太陽系 planets行星 and sound聲音 waves波浪
66
169000
2000
外太陽系行星和星星大氣層中
03:09
in the atmospheres氣氛 of stars明星.
67
171000
2000
的聲波。
03:11
How we get spectra?
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173000
3000
我們怎麼得到光譜呢?
03:14
I'm sure most of you know from school學校 physics物理
69
176000
3000
我想你們從學校教得物理得知
03:17
that it's basically基本上 splitting分裂 a white白色 light
70
179000
4000
事實上是把白光
03:21
into colors顏色.
71
183000
2000
分成其他顏色。
03:23
And if you have a liquid液體 hot mass,
72
185000
3000
而且如果你有液態熱體,
03:26
it will produce生產 something which哪一個 we call a continuous連續 spectrum光譜.
73
188000
4000
他會產生連續光譜。
03:30
A hot gas加油站 is producing生產 emission排放 lines only,
74
192000
3000
熱氣只釋放出線條,
03:33
no continuum連續.
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195000
2000
不會連續。
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And if you place地點 a cool gas加油站 in front面前 of a
76
197000
4000
如果你把冷氣團放在
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hot source資源,
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201000
2000
熱源前面,
03:41
you will see certain某些 patterns模式
78
203000
2000
你會看到特定的圖樣,
03:43
which哪一個 we call absorption吸收 lines.
79
205000
2000
我們稱為吸收光譜。
03:45
Which哪一個 is used actually其實 to identify鑑定 chemical化學 elements分子
80
207000
3000
這就是我們鑑定冷質中
03:48
in a cool matter,
81
210000
2000
化學組成的方法,
03:50
which哪一個 is absorbing吸收 exactly究竟 at those frequencies頻率.
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212000
3000
就是吸收一樣的頻率。
03:53
Now, what we can do with the spectra?
83
215000
3000
現在,光譜能做什麼呢?
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We can actually其實 study研究 line-of-sight線的視線 velocities速度
84
218000
3000
我們可以研究天體的
03:59
of cosmic宇宙的 objects對象.
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221000
2000
視相速度。
04:01
And we can also study研究 chemical化學 composition組成
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223000
3000
我們也可以研究星星、星系、星雲
04:04
and physical物理 parameters參數 of stars明星,
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226000
2000
的化學組成
04:06
galaxies星系, nebulae星雲.
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228000
2000
及物理參數。
04:08
A star is the most simple簡單 object目的.
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230000
2000
星星是做簡單的物體。
04:10
In the core核心, we have thermonuclear熱核 reactions反應 going on,
90
232000
4000
在中心有一個熱核能反應
04:14
creating創建 chemical化學 elements分子.
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236000
2000
製造化學元素。
04:16
And we have a cool atmosphere大氣層.
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238000
2000
而我們有一個涼的大氣層。
04:18
It's cool for me.
93
240000
2000
這對我來說是涼的。
04:20
Cool in my terms條款 is three or four or five thousand degrees.
94
242000
4000
涼在我的定義中是三或四或五千度。
04:24
My colleagues同事 in infra-red紅外線 astronomy天文學
95
246000
2000
我的同事研究紅外線天文學
04:26
call minus減去 200 Kelvin is cool for them.
96
248000
5000
他說對他們來說負兩百凱爾文是涼。
04:31
But you know, everything is relative相對的.
97
253000
2000
但是你們知道,所有事情都是相對的。
04:33
So for me 5,000 degrees is pretty漂亮 cool.
98
255000
3000
對我來說,五千度是蠻涼的。
04:36
(Laughter笑聲)
99
258000
1000
(笑聲)
04:37
This is the spectrum光譜 of the Sun太陽 --
100
259000
3000
這是太陽的光譜。
04:40
24,000 spectral光譜 lines,
101
262000
3000
兩萬四千條光譜線
04:43
and about 15 percent百分 of these lines is not yet然而 identified確定.
102
265000
4000
而且大約百分之十五的線還沒被鑑定出來。
04:47
It is amazing驚人. So we are in the 21stST century世紀,
103
269000
3000
這是很驚人的。我們在二十一世紀,
04:50
and we still cannot不能 properly正確 understand理解
104
272000
2000
但我們仍然沒有辦法正確了解
04:52
the spectrum光譜 of the sun太陽.
105
274000
2000
太陽的光譜。
04:54
Sometimes有時 we have to deal合同 with
106
276000
2000
有時候我們必須從
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just one tiny, weak spectral光譜 line
107
278000
3000
一條又小又微弱的光譜線中
04:59
to measure測量 the composition組成 of that chemical化學 element元件 in the atmosphere大氣層.
108
281000
4000
找出氣層中的化學成分組成。
05:03
For instance, you see the spectral光譜 line of the gold
109
285000
3000
譬如說你看到金的光譜線
05:06
is the only spectral光譜 line in the spectrum光譜 of the Sun太陽.
110
288000
3000
是太陽光譜裡面唯一的一條線。
05:09
And we use this weak feature特徵
111
291000
2000
我們就用這個微薄的特色
05:11
to measure測量 the composition組成
112
293000
2000
來測量太陽大氣層中
05:13
of gold in the atmosphere大氣層 of the Sun太陽.
113
295000
3000
金的含量。
05:16
And now this is a work in progress進展.
114
298000
3000
現在這是個正在進行的研究。
05:19
We have been dealing交易 with a similarly同樣 very weak feature特徵,
115
301000
4000
我們在研究鋨的時候
05:23
which哪一個 belongs屬於 to osmium.
116
305000
2000
也同樣面對類似的微弱信號。
05:25
It's a heavy element元件 produced生成 in thermonuclear熱核
117
307000
4000
鋨是一個重金屬元素
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explosions爆炸 of supernovae超新星.
118
311000
2000
在超級新星的熱合爆炸中產生。
05:31
It's the only place地點 where you can produce生產, actually其實, osmium.
119
313000
3000
事實上這是唯一可以產生鋨的狀況。
05:34
Just comparing比較 the composition組成 of osmium
120
316000
4000
單單只是比較其中一個主行星
05:38
in one of the planet行星 host主辦 stars明星,
121
320000
2000
的鋨成分,
05:40
we want to understand理解 why there is so much
122
322000
2000
我們想要了解為什麼
05:42
of this element元件.
123
324000
2000
有這麼多這種元素。
05:44
Perhaps也許 we even think that maybe
124
326000
3000
或許我們更會想
05:47
supernova超新星 explosions爆炸 trigger觸發 formations編隊 of planets行星 and stars明星.
125
329000
4000
或許超級新星的爆炸會導致行星及星星的誕生。
05:51
It can be an indication跡象.
126
333000
3000
這有可能是個暗示。
05:54
The other day, my colleague同事 from Berkeley伯克利,
127
336000
2000
那天我在柏克萊的同事
05:56
GiborGibor Basri巴斯里, emailed電子郵件 me
128
338000
2000
Gibor Basri用電郵傳了
05:58
a very interesting有趣 spectrum光譜,
129
340000
2000
一張非常有趣的光譜圖給我,
06:00
asking me, "Can you have a look at this?"
130
342000
2000
問我:「你可以看看這個嗎?」
06:02
And I couldn't不能 sleep睡覺, next下一個 two weeks,
131
344000
4000
然後我接下來兩個禮拜都沒有睡覺,
06:06
when I saw the huge巨大 amount of oxygen
132
348000
3000
當我看到有大量的氧氣
06:09
and other elements分子 in the spectrum光譜 of the stars明星.
133
351000
2000
和其他元素出現在星星的光譜中,
06:11
I knew知道 that there is nothing like that observed觀察到的 in the galaxy星系.
134
353000
4000
我知道沒有其他星系跟這個一樣。
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It was incredible難以置信. The only conclusion結論 we could make from this
135
357000
4000
這是非常驚人的。我們唯一可以從中得到的
06:19
is clear明確 evidence證據 that there was a supernova超新星 explosion爆炸
136
361000
3000
確切結論是這代表著在這個系統中曾經有個
06:22
in this system系統, which哪一個 polluted污染 the atmosphere大氣層
137
364000
3000
超級新星爆炸,且汙染了這個星星的
06:25
of this star.
138
367000
2000
大氣層。
06:27
And later後來 a black黑色 hole was formed形成
139
369000
2000
然後在這二原體系下
06:29
in a binary二進制 system系統,
140
371000
2000
一個黑洞產生了,
06:31
which哪一個 is still there with a mass of about
141
373000
2000
它現在還在那裡且集中了
06:33
five solar太陽能 masses群眾.
142
375000
2000
五個太陽的質量。
06:35
This was considered考慮 as first evidence證據 that actually其實 black黑色 holes
143
377000
3000
這被認為是第一個證明黑洞是從
06:38
come from supernovae超新星 explosions爆炸.
144
380000
4000
超級新星爆炸來的的證據。
06:42
My colleagues同事, comparing比較 composition組成 of chemical化學 elements分子
145
384000
2000
我的同事在比較不同星系的
06:44
in different不同 galactic stars明星,
146
386000
2000
化學成分組成,
06:46
actually其實 discovered發現 alien外僑 stars明星 in our galaxy星系.
147
388000
4000
他發現我們星系有外來星星。
06:50
It's amazing驚人 that you can go so far
148
392000
3000
能夠只從星星的化學成分資料
06:53
simply只是 studying研究 the chemical化學 composition組成 of stars明星.
149
395000
4000
得到這麼多訊息是很驚人的。
06:57
They actually其實 said that one of the stars明星 you see in the spectra
150
399000
3000
他們還說其中一顆在光譜上看到的星星事實上是
07:00
is an alien外僑. It comes from a different不同 galaxy星系.
151
402000
3000
外來星。它是從其他星系來的。
07:03
There is interaction相互作用 of galaxies星系. We know this.
152
405000
3000
星系之間是有相互作用的。我們知道這個。
07:06
And sometimes有時 they just capture捕獲 stars明星.
153
408000
5000
有時候他們捕捉星星。
07:11
You've heard聽說 about solar太陽能 flares喇叭褲.
154
413000
3000
你們有聽過太陽耀斑。
07:14
We were very surprised詫異 to discover發現
155
416000
2000
我們很驚訝地發現
07:16
a super flare閃光,
156
418000
2000
一個太陽耀斑,
07:18
a flare閃光 which哪一個 is thousands數千 of millions百萬 of times
157
420000
4000
一個比我們現在看到的太陽威力大
07:22
more powerful強大 than those we see in the Sun太陽.
158
424000
2000
幾十億倍的耀斑。
07:24
In one of the binary二進制 stars明星 in our galaxy星系
159
426000
3000
在我們星系中的一個雙星系
07:27
called FHFH Leo獅子座,
160
429000
2000
叫做FH Leo,
07:29
we discovered發現 the super flare閃光.
161
431000
2000
我們發現了這個超級耀斑。
07:31
And later後來 we went to study研究 the spectral光譜 stars明星
162
433000
4000
後來我們去研究光譜線
07:35
to see is there anything strange奇怪 with these objects對象.
163
437000
2000
來看看有沒有其他奇怪的事情。
07:37
And we found發現 that everything is normal正常.
164
439000
3000
我們發現所有事情都是正常的。
07:40
These stars明星 are normal正常 like the Sun太陽. Age年齡, everything was normal正常.
165
442000
3000
這些星星就跟太陽一樣正常。年紀什麼都是正常的。
07:43
So this is a mystery神秘.
166
445000
2000
所以是個謎。
07:45
It's one of the mysteries奧秘 we still have, super flares喇叭褲.
167
447000
3000
超級耀斑是到現在仍然存在的謎。
07:48
And there are six or seven similar類似 cases
168
450000
3000
而且在文獻上大約有
07:51
reported報導 in the literature文學.
169
453000
2000
六到七個類似的例子。
07:53
Now to go ahead with this,
170
455000
2000
現在我們繼續往下走,
07:55
we really need to understand理解 chemical化學 evolution演化 of the universe宇宙.
171
457000
4000
我們很需要了解這個宇宙的化學演化。
07:59
It's very complicated複雜. I don't really want you to
172
461000
2000
這很複雜。我沒有很希望你們
08:01
try to understand理解 what is here.
173
463000
4000
試圖去了解。
08:05
(Laughter笑聲)
174
467000
1000
(笑聲)
08:06
But it's to show顯示 you how complicated複雜 is the whole整個 story故事
175
468000
3000
可是現在是要給你們看整個化學元素的產生
08:09
of the production生產 of chemical化學 elements分子.
176
471000
2000
有多們複雜。
08:11
You have two channels渠道 --
177
473000
2000
你有兩個管道:
08:13
the massive大規模的 stars明星 and low-mass低質量 stars明星 --
178
475000
2000
一個高質量星星和一個低質量星星
08:15
producing生產 and recycling回收 matter and chemical化學 elements分子 in the universe宇宙.
179
477000
3000
正在產生和回收宇宙間的質體和化學元素。
08:18
And doing this for 14 billion十億 years年份,
180
480000
3000
一百四十億年來一直這麼做,
08:21
we end結束 up with this picture圖片,
181
483000
2000
我們就有了這張圖片。
08:23
which哪一個 is a very important重要 graph圖形,
182
485000
2000
這是張非常重要的圖表,
08:25
showing展示 relative相對的 abundances豐度 of chemical化學 elements分子
183
487000
3000
顯示了恆星及星際介質中
08:28
in sun-like陽光般的 stars明星
184
490000
2000
各種化學成分的
08:30
and in the interstellar星際 medium.
185
492000
3000
相對含量。
08:33
So which哪一個 means手段 that it's really impossible不可能
186
495000
2000
也就是說是不可能找到
08:35
to find an object目的 where you find about 10 times more sulfur than silicon,
187
497000
5000
一個物體其硫含量是矽含量的十倍,
08:40
five times more calcium than oxygen. It's just impossible不可能.
188
502000
4000
或是鈣含量比氧含量多五倍。就是不可能。
08:44
And if you find one, I will say that
189
506000
2000
而且如果你真的找到這樣的物體我會說
08:46
this is something related有關 to SETISETI,
190
508000
3000
這一定跟SETI(尋找外太空智慧)有關。
08:49
because naturally自然 you can't do it.
191
511000
4000
因為自然界中是不可能的。
08:53
Doppler多普勒 Effect影響 is something very important重要
192
515000
2000
都普勒效應是基礎物理學中
08:55
from fundamental基本的 physics物理.
193
517000
2000
非常重要的。
08:57
And this is related有關 to the change更改 of the frequency頻率
194
519000
2000
而且這個跟移動源頭的
08:59
of a moving移動 source資源.
195
521000
2000
頻率有關。
09:01
The Doppler多普勒 Effect影響 is used to discover發現 extrasolar太陽系 planets行星.
196
523000
5000
都普勒效應是用來發現太陽系外的行星。
09:06
The precision精確 which哪一個 we need
197
528000
2000
要找到一個
09:08
to discover發現 a Jupiter-like木星般的 planet行星
198
530000
2000
像木星的行星,
09:10
around a sun-like陽光般的 star
199
532000
2000
我們需要的精準度
09:12
is something like 28.4 meters per second第二.
200
534000
4000
是大約每秒28.4公尺。
09:16
And we need nine centimeters公分 per second第二
201
538000
2000
要發現一個像地球的行星,
09:18
to detect檢測 an Earth-like類似地球 planet行星.
202
540000
3000
我們需要每秒九公分。
09:21
This can be doneDONE with the future未來 spectrographs光譜儀.
203
543000
3000
這個在未來的光譜研究上可以做到。
09:24
I, myself, I'm actually其實 involved參與 in the team球隊
204
546000
4000
我,我自己有餐與一個團隊,
09:28
which哪一個 is developing發展 a CODEX法典,
205
550000
2000
在研發一種規則,
09:30
high resolution解析度, future未來 generation spectrograph攝譜儀
206
552000
2000
高解析度,新一代的的光譜法
09:32
for the 42 meter儀表 E-ELTE-ELT telescope望遠鏡.
207
554000
4000
可以用在42米E-ELT望遠鏡上。
09:36
And this is going to be an instrument儀器
208
558000
3000
這會是一個未來可以探測
09:39
to detect檢測 Earth-like類似地球 planets行星
209
561000
2000
在似太陽星星附近
09:41
around sun-like陽光般的 stars明星.
210
563000
2000
像地球這樣的行星。
09:43
It is an amazing驚人 tool工具 called astroseismology星震學
211
565000
3000
這是個驚人的工具叫做星震學。
09:46
where we can detect檢測 sound聲音 waves波浪
212
568000
3000
我們可以用來探測星星大氣層中
09:49
in the atmospheres氣氛 of stars明星.
213
571000
2000
的聲波。
09:51
This is the sound聲音 of an AlphaΑ Cen.
214
573000
3000
這是半人馬座阿爾法星的聲音。
09:54
We can detect檢測 sound聲音 waves波浪
215
576000
2000
我們可以探測到
09:56
in the atmospheres氣氛 of sun-like陽光般的 stars明星.
216
578000
2000
恆星大氣層中的聲波。
09:58
Those waves波浪 have frequencies頻率
217
580000
3000
這些波有頻率,
10:01
in infrasound domain, the sound聲音 actually其實 nobody沒有人 knows知道, domain.
218
583000
4000
在亞聲區塊,就是沒有人知道是什麼聲音的區塊。
10:05
Coming未來 back to the most important重要 question,
219
587000
2000
回到最重要的問題:
10:07
"Is there anybody任何人 out there?"
220
589000
2000
「外面到底有沒有人?」
10:09
This is closely密切 related有關
221
591000
2000
這跟行星的地質構造及
10:11
to tectonic構造 and volcanic火山 activity活動 of planets行星.
222
593000
4000
火山活動是非常有關係的。
10:15
Connection連接 between之間 life
223
597000
2000
生命跟放射性原子核
10:17
and radioactive放射性的 nuclei原子核
224
599000
2000
中間的關係
10:19
is straightforward直截了當.
225
601000
2000
是很直接的。
10:21
No life without tectonic構造 activity活動,
226
603000
3000
沒有地質構造的改變
10:24
without volcanic火山 activity活動.
227
606000
2000
或是沒有火山活動就沒有生命。
10:26
And we know very well that geothermal地熱 energy能源
228
608000
2000
我們知道地熱
10:28
is mostly大多 produced生成 by decay衰變 of uranium, thorium, and potassium.
229
610000
5000
大部分來自鈾、釷和鉀的衰變。
10:33
How to measure測量, if we have planets行星
230
615000
4000
怎麼測量?如果我們有一個行星,
10:37
where the amount of those elements分子 is small,
231
619000
4000
這些元素的含量非常少,
10:41
so those planets行星 are tectonically構造上 dead,
232
623000
3000
就是說沒有地質構造的改變,
10:44
there cannot不能 be life.
233
626000
2000
那麼不可能有生命。
10:46
If there is too much uranium or potassium or thorium,
234
628000
3000
如果有太多鈾或鉀或釷,
10:49
probably大概, again, there would be no life.
235
631000
3000
那麼,或許,也不會有生命。
10:52
Because can you imagine想像 everything boiling沸騰?
236
634000
2000
因為你可以想像所有東西都在沸騰嗎?
10:54
It's too much energy能源 on a planet行星.
237
636000
2000
那對一個行星來說是太多能量的。
10:56
Now, we have been measuring測量 abundance豐富
238
638000
2000
現在我們正在測量
10:58
of thorium in one of the stars明星 with extrasolar太陽系 planets行星.
239
640000
4000
一個外星系行星的釷含量。
11:02
It's exactly究竟 the same相同 game遊戲. A very tiny feature特徵.
240
644000
4000
這是完全一樣的。一個很小的特徵。
11:06
We are actually其實 trying to measure測量 this profile輪廓
241
648000
2000
我們真的在試圖測量這個資料
11:08
and to detect檢測 thorium.
242
650000
2000
去探測釷。
11:10
It's very tough強硬. It's very tough強硬.
243
652000
2000
這很困難。這很困難。
11:12
And you have to, first you have to convince說服 yourself你自己.
244
654000
2000
而且你必須先說服你自己。
11:14
Then you have to convince說服 your colleagues同事.
245
656000
2000
然後必須說服你的同事們。
11:16
And then you have to convince說服 the whole整個 world世界
246
658000
3000
然後你必須說服全世界
11:19
that you have actually其實 detected檢測 something like this
247
661000
3000
你真的有在百秒差距外
11:22
in the atmosphere大氣層 of an extrasolar太陽系 planet行星
248
664000
2000
一個外星系主行星的大氣層中
11:24
host主辦 star somewhere某處 in 100 parsec秒差距 away from here.
249
666000
3000
探測到這樣的東西。
11:27
It's really difficult.
250
669000
2000
這非常艱難。
11:29
But if you want to know about a life on extrasolar太陽系 planets行星,
251
671000
5000
但是如果你想要知道外太陽系行星上的生命,
11:34
you have to do this job工作.
252
676000
2000
你就必須做這種工作。
11:36
Because you have to know how much of radioactive放射性的 element元件 you have
253
678000
3000
因為你需要知道在這些系統中
11:39
in those systems系統.
254
681000
2000
有多少放射性物質。
11:41
The one way to discover發現 about aliens外星人
255
683000
3000
一個可以發現外星人的方法,
11:44
is to tune調 your radio無線電 telescope望遠鏡 and listen to the signals信號.
256
686000
4000
是調整收音機望遠鏡且傾聽信號。
11:48
If you receive接收 something interesting有趣,
257
690000
3000
如果你收到有趣的東西,
11:51
well that's what SETISETI does actually其實,
258
693000
2000
事實上SETI就是這麼做,
11:53
what SETISETI has been doing for many許多 years年份.
259
695000
3000
SETI已經好幾年都在這麼做了。
11:56
I think the most promising有希望 way
260
698000
2000
我認為最有希望的方法
11:58
is to go for biomarkers生物標記物.
261
700000
3000
是找生物印記。
12:01
You can see the spectrum光譜 of the Earth地球, this Earthshine地球反照 spectrum光譜,
262
703000
3000
你可以看到地球的光譜,這個地球反照光譜,
12:04
and that is a very clear明確 signal信號.
263
706000
3000
有非常清楚的信號。
12:07
The slope which哪一個 is coming未來, which哪一個 we call a Red Edge邊緣,
264
709000
3000
這個傾斜的地方我們稱之為紅邊(Red Edge),
12:10
is a detection發現 of vegetated植被 area.
265
712000
4000
是代表著植被區。
12:14
It's amazing驚人 that we can detect檢測 vegetation植被
266
716000
4000
我們可以從光譜針測到植被
12:18
from a spectrum光譜.
267
720000
2000
是非常驚人的。
12:20
Now imagine想像 doing this test測試
268
722000
2000
現在想像對其他行星
12:22
for other planets行星.
269
724000
3000
做這樣的測試。
12:25
Now very recently最近, very recently最近,
270
727000
3000
現在很近期,非常近期,
12:28
I'm talking about last six, seven, eight months個月,
271
730000
3000
我是在講說大約這六、七、八個月,
12:31
water, methane甲烷, carbon dioxide二氧化碳
272
733000
4000
水、甲烷、二氧化碳
12:35
have been detected檢測 in the spectrum光譜
273
737000
2000
在一個外星系行星的光譜上
12:37
of a planet行星 outside the solar太陽能 system系統.
274
739000
3000
被偵測到了。
12:40
It's amazing驚人. So this is the power功率 of spectroscopy光譜.
275
742000
4000
這很驚人。這就是光譜學的厲害。
12:44
You can actually其實 go and detect檢測
276
746000
3000
你可以真的去偵測
12:47
and study研究 a chemical化學 composition組成 of planets行星
277
749000
3000
和研究一個離太陽系很遠很遠的行星
12:50
far, far, far from solar太陽能 system系統.
278
752000
3000
的化學組成。
12:53
We have to detect檢測 oxygen or ozone臭氧
279
755000
3000
我們必須偵測到氧氣或是臭氧
12:56
to make sure that we have all necessary必要 conditions條件
280
758000
3000
才能確定我們有生命存在
12:59
to have life.
281
761000
4000
必須的條件。
13:03
Cosmic宇宙的 miracles奇蹟 are something
282
765000
2000
宇宙奇蹟是一些
13:05
which哪一個 can be related有關 to SETISETI.
283
767000
2000
跟SETI有關的現象。
13:07
Now imagine想像 an object目的, amazing驚人 object目的,
284
769000
2000
現在想像一個物體,一個驚奇的物體,
13:09
or something which哪一個 we cannot不能 explain說明
285
771000
2000
或是一個我們無法解釋的東西
13:11
when we just stand up and say,
286
773000
2000
我們只能站起來然後說:
13:13
"Look, we give up. Physics物理 doesn't work."
287
775000
2000
「好吧!我們放棄,物理不適用。」
13:15
So it's something which哪一個 you can always refer參考 to SETISETI and say,
288
777000
3000
所以這是你們可以永遠歸因於SETI然後說:
13:18
"Well, somebody must必須 be doing this, somehow不知何故."
289
780000
5000
「嗯,總有人用某種方法在做這個。」
13:23
And with the known已知 physics物理 etc等等,
290
785000
2000
以現知的物理,
13:25
it's something actually其實 which哪一個 has been pointed out
291
787000
2000
這事實上是個已經被Frank Drake
13:27
by Frank坦率 Drake,
292
789000
2000
在好幾年前
13:29
many許多 years年份 ago, and Shklovsky什克洛夫斯基.
293
791000
2000
指出的事情。
13:31
If you see, in the spectrum光譜 of a planet行星 host主辦 star,
294
793000
3000
如果你看到一個主行星的光譜,
13:34
if you see strange奇怪 chemical化學 elements分子,
295
796000
4000
如果你看到奇怪的化學元素,
13:38
it can be a signal信號 from a civilization文明
296
800000
3000
這有可能是文明的信號。
13:41
which哪一個 is there and they want to signal信號 about it.
297
803000
3000
文明存在而且他們想要示意。
13:44
They want to actually其實 signal信號 their presence存在
298
806000
4000
他們想要示意他們的存在,
13:48
through通過 these spectral光譜 lines,
299
810000
2000
利用光譜線,
13:50
in the spectrum光譜 of a star, in different不同 ways方法.
300
812000
3000
用不同的方式表現在星星的光譜中。
13:53
There can be different不同 ways方法 doing this.
301
815000
2000
有不同種方式可以達成這個目的。
13:55
One is, for instance, technetium
302
817000
2000
其中一個方式是用鎝元素,
13:57
is a radioactive放射性的 element元件
303
819000
2000
一個大約42萬年才會衰退的
13:59
with a decay衰變 time of 4.2 million百萬 years年份.
304
821000
3000
放射性元素。
14:02
If you suddenly突然 observe technetium
305
824000
3000
如果你突然在一個類太陽星星
14:05
in a sun-like陽光般的 star,
306
827000
2000
的大氣層中
14:07
you can be sure that somebody has put this
307
829000
2000
發現鎝元素,你可以確定
14:09
element元件 in the atmosphere大氣層,
308
831000
2000
有人把他放在那的,
14:11
because in a natural自然 way it is impossible不可能 to do this.
309
833000
4000
因為自然界中不可能發生。
14:15
Now we are reviewing回顧 the spectra of about
310
837000
3000
現在我們正在研究
14:18
300 stars明星 with extrasolar太陽系 planets行星.
311
840000
3000
大約300個外星系行星的光譜。
14:21
And we are doing this job工作 since以來 2000
312
843000
4000
我們從2000年開始這麼做,
14:25
and it's a very heavy project項目.
313
847000
3000
這是個很龐大的計劃。
14:28
We have been working加工 very hard.
314
850000
2000
我們很認真地做,
14:30
And we have some interesting有趣 cases,
315
852000
4000
而且我們也有些非常有趣的例子,
14:34
candidates候選人, so on, things which哪一個 we can't really explain說明.
316
856000
4000
一些我們無法解釋的例子。
14:38
And I hope希望 in the near future未來
317
860000
3000
我希望在不遠的將來
14:41
we can confirm確認 this.
318
863000
2000
我們可以確認這個。
14:43
So the main主要 question: "Are we alone單獨?"
319
865000
2000
所以主要的問題是:「我們是孤獨的嗎?」
14:45
I think it will not come from UFOs不明飛行物.
320
867000
3000
我覺得不會從UFO中得到答案。
14:48
It will not come from radio無線電 signals信號.
321
870000
4000
我覺得不會從收音訊號中得到答案。
14:52
I think it will come from a spectrum光譜 like this.
322
874000
4000
我覺得會從這類的光譜中得到答案。
14:56
It is the spectrum光譜 of a planet行星 like Earth地球,
323
878000
5000
這是個類地行星的光譜
15:01
showing展示 a presence存在 of nitrogen dioxide二氧化碳,
324
883000
3000
顯示著氮氧化物,
15:04
as a clear明確 signal信號 of life,
325
886000
3000
明確代表生命存在,
15:07
and oxygen and ozone臭氧.
326
889000
2000
和氧和臭氧。
15:09
If, one day, and I think it will be
327
891000
2000
如果哪一天,而且我覺得
15:11
within 15 years年份 from now, or 20 years年份.
328
893000
3000
大約再十五年或二十年
15:14
If we discover發現 a spectrum光譜 like this
329
896000
3000
我們發現一個像這樣的光譜,
15:17
we can be sure that there is life on that planet行星.
330
899000
2000
那麼我們可以確定那顆行星上有生命。
15:19
In about five years年份 we will discover發現
331
901000
3000
大約再五年我們會發現
15:22
planets行星 like Earth地球, around sun-like陽光般的 stars明星,
332
904000
3000
其他類地行星在類太陽恆星附近,
15:25
the same相同 distance距離 as the Earth地球 from the Sun太陽.
333
907000
3000
距離大約與地球和太陽間距相似。
15:28
It will take about five years年份.
334
910000
2000
這大概需要五年。
15:30
And then we will need another另一個 10, 15 years年份
335
912000
2000
然後我們需要十、十五年
15:32
with space空間 projects項目
336
914000
2000
利用太空計劃
15:34
to get the spectra of Earth-like類似地球 planets行星 like the one I showed顯示 you.
337
916000
3000
來取得像我剛剛給你們看的類地行星的光譜。
15:37
And if we see the nitrogen dioxide二氧化碳
338
919000
2000
然後如果我們看到氮氧化物
15:39
and oxygen,
339
921000
2000
或氧,
15:41
I think we have the perfect完善 E.T.
340
923000
2000
我想我們就有E.T.(外星人)了。
15:43
Thank you very much.
341
925000
2000
非常謝謝你們。
15:45
(Applause掌聲)
342
927000
4000
(掌聲)
Translated by Joan Liu
Reviewed by Shelley Krishna R. TSANG

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ABOUT THE SPEAKER
Garik Israelian - Astrophysicist
Garik Israelian's stargazing on the Canary Islands has led to high-profile discoveries about space's big disasters -- including the first evidence that supernova explosions make black holes.

Why you should listen

Garik Israelian studies the spectral signatures of stars and other bodies as an astrophysicist at the Gran Telescopio Canarias, home of the world's largest optical-infrared telescope mirror, part of the Institute of Astrophysics on the Canary Islands. He has published more than 150 articles on topics such as extra-solar planets and black hole binary systems, and his observational work --  poring over the spectral data that points to the composition of distant stars -- has led to the discovery of a lithium signature that suggests Sun-sized stars gobble up their planets.

In 1999, Israelian led a collaboration that found the first observational evidence that supernova explosions are responsible for the formation of black holes. He's on the verge of announcing more big news. (And he is one of the astronomers whom Brian May, the guitarist of Queen, credits with persuading him to finish his PhD after 30 years as a rock star.)

More profile about the speaker
Garik Israelian | Speaker | TED.com