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FY-SA-20237·8-TheDarkUniverseComesIntoFocus

news 来源：原创 2024/5/12 21:39:55

Translated from the Scientific American, July/August 2023 issue.
PS：文章有点长和专业，有误之处欢迎留言指教，相互学习提高。

THE DARK UNIVERSE COMES INTO FOCUS

该标题是指对dark universe “黑暗宇宙” 或 “暗宇宙” 的再次关注和重视。
当然并非指环球影业创建的一个电影宇宙"黑暗宇宙"（其中包括德古拉、科学怪人和狼人等经典的怪物角色）。

The LIGO experiment opened a whole new window to the universe.

翻译：LIGO（激光干涉仪引力波观测站）实验为宇宙开辟了全新的窗口。
解释：

“experiment” 实验
这项具有开创性的科学项目旨在探测引力波，即宇宙中由黑洞碰撞或超新星爆炸等灾变性事件引起的时空涟漪。
引力波最早由阿尔伯特·爱因斯坦在他的广义相对论中预测，但直到LIGO实验才首次直接观测到它们的存在。LIGO由两个位于美国不同地区的相同探测器组成。每个探测器都由两个垂直的几公里长的臂构成，激光束在其中传输并反射。当引力波穿过地球时，会导致空间微小的扭曲，从而导致臂长发生变化。通过测量激光束的干涉，可以检测到这种变化，从而证实引力波的存在。
LIGO探测引力波的发现为科学家们研究宇宙提供了一种新的方式。它让我们能够观察和理解以前无法看见的天体现象，为黑洞、中子星和宇宙早期的性质提供了宝贵的洞察。此外，它还验证了爱因斯坦的广义相对论在新的领域中的适用性，有可能彻底改变我们对宇宙的认知。
总而言之，LIGO实验的开展确实为宇宙开辟了全新的窗口，通过探测引力波的存在，使科学家能够观测和研究以前不可见的宇宙现象，从而推动了我们对宇宙的认知和理解的进步。

We asked Rainer Weiss, one of LIGO’s lead architects, what gravitational-wave astronomy could reveal next.

翻译：我们询问了LIGO的首席架构师之一Rainer Weiss，关于引力波天文学可能揭示的下一个内容。
解释：

“one of LIGO’s lead architects” LIGO的首席架构师之一。
“gravitational-wave” 引力波，“gravitational” 引力的。
“astronomy” 天文学。
“reveal” 揭示、透露。

Paragraph 1

About a billion years ago, a pair of black holes 30 times the mass of our sun whirled around one another, drawing closer and closer.

翻译：大约十亿年前，一对质量为我们太阳30倍的黑洞开始相互环绕，彼此靠近。
解释：

“a pair of black holes” 一对黑洞。
“mass” 质量，“30 times the mass of our sun” 质量为我们太阳30倍，是对黑洞的补充描述。
“whirl” 动词，旋转，whirled 为过去时。
“one another” 彼此之间。
“draw” 除了画画，还有吸引、拉动、拖动的含义，所以结合"closer and closer"理解为靠近。

When they ultimately crashed together, the force of their collision sent shock waves skittering across the very fabric of space.

翻译：当它们最终相撞时，它们的碰撞力量将震波传播到了空间的结构中。
解释：

“ultimately” 最终
"crash " 动词，碰撞，“collision” 名词碰撞，“the force of their collision” 碰撞的力量
“sent shock waves” 发出震荡波
"skitter " 轻快地动
这里的"very"表示强调，不好理解的话可以忽略掉。
“fabric of space” 空间结构，在这里指的是宇宙空间，它是所有物质存在的场所。
结合上面的词语，意味着碰撞力以波的形式向四面八方传播，就像水波在水面上扩散一样。

Paragraph 2

On September 14, 2015, an instrument called LIGO picked up the remnants of those ripples.

翻译：在2015年9月14日，一个名为LIGO的仪器捕捉到了这些波动的残留物。
解释：

“an instrument called LIGO”：一个名为LIGO的仪器。LIGO（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，激光干涉仪引力波观测站）是一个用于探测和测量引力波的实验设施。
“picked up the remnants of those ripples”：捕捉到了这些波动的残留物（remnants）。在这里，“those ripples” 那些波纹（涟漪），指的是前文提到的引力波。当引力波经过地球时，LIGO的仪器可以检测到它们的存在。这些波动的残留物为科学家提供了关于宇宙中极端质量和能量现象的重要信息。

The discovery of these gravitational waves provided solid proof of Einstein’s theory of general relativity, which predicted their existence more than a century ago.

翻译：发现这些引力波为爱因斯坦的广义相对论提供了确凿的证据，该理论早在一个多世纪前就预测了它们的存在。
解释：

“The discovery of these gravitational waves”：发现这些引力波
“provided solid proof of Einstein’s theory of general relativity”：为爱因斯坦的广义相对论提供了确凿的证据。
“which predicted their existence more than a century ago”：早在一个多世纪前就预测了它们的存在。

And it heralded the dawn of a new era of astronomy.

翻译：它标志着天文学新时代的开端。
解释：

“herald” 预示，“dawn” 黎明、开端、萌芽，“era” 时代，“astronomy” 天文学
总的来说，这句话表示发现引力波不仅为广义相对论提供了证据，还标志着天文学新时代的开始。这是因为引力波作为一种新的观测手段，为科学家提供了关于宇宙的更多信息，推动了天文学的发展。

Paragraph 3

The gravitational waves LIGO detected distorted the geometry of space-time by just 10^-18 meter — a thousandth the width of the nucleus of an atom — and it registered here on Earth as a brief and gentle chirp.

翻译：LIGO检测到的引力波仅使空间-时间的几何形状发生了10^-18米的扭曲——这相当于原子核宽度的千分之一——在地球上，这种扭曲被记录为短暂而轻柔的啾啾声。
解释：

“The gravitational waves LIGO detected” = "LIGO detected the gravitational waves " 或者 “The gravitational waves which LIGO detected” （注：熟悉英语语法规则有助于理解句子结构、通过阅读和听力练习，不断熟悉英语表达方式，能够更好地识别省略的部分。）
“distorted the geometry of space-time by just 10^-18 meter”：使空间-时间的几何形状仅发生了10^-18米的扭曲。引力波是由宇宙中的质量变化产生的，它们以极小的幅度改变空间和时间的几何形状。这里提到的10^-18米是一个非常小的尺度，远小于原子核的宽度。
“a thousandth the width of the nucleus of an atom”：原子核宽度的千分之一。这是为了形象地说明10^-18米这个数值有多小。原子核的宽度通常在10^-15米左右，所以10^-18米相当于原子核宽度的千分之一。
“and it registered here on Earth as a brief and gentle chirp.”：它在地球上被记录为短暂而轻柔的啾啾声。当引力波经过地球时，LIGO的仪器可以检测到它们的存在。这种存在以啾啾声的形式表现出来，这是一种非常短暂（约为1/10秒）且非常轻柔的声音。

But detecting this previously unseen class of signals provides a new way of observing the cosmos, allowing us to tune in to collapsing stars, battling black holes and the universe itself.

翻译：但是，探测到这种以前未见过的信号类别为我们提供了一种观察宇宙的新方法，让我们能够收听正在塌缩的恒星、相互争斗的黑洞以及整个宇宙。
解释：

“this previously unseen class of signals” 这个以前不可见的型号类别
“battling black holes” 相互争斗的黑洞。在这里指的是两个或多个黑洞之间的相互争斗。在宇宙中，黑洞是一种非常强大的天体，它们的引力极强，甚至连光都无法逃脱。当两个黑洞相互靠近时，它们之间的引力作用会导致它们相互拉扯，最终可能会导致它们的合并。这个过程会产生强烈的引力波信号，被LIGO这样的引力波观测站捕捉到。所以，"battling black holes"是指两个或多个黑洞在宇宙中的相互作用和争斗，而这种争斗产生的信号可以帮助我们更好地理解宇宙的奥秘。
通过探测到引力波，我们能够"收听"宇宙中这些极端事件的发生，从而更深入地了解宇宙的奥秘。tune in 这个词在这里用得非常生动，它表示我们像调谐收音机一样，将这些宇宙事件转化为我们可以理解的信息。

Paragraph 4

Sensing such tiny stirrings in space-time required experimental breakthroughs, unflagging effort and four decades of high-tech troubleshooting, and it earned Rainer Weiss, Kip Thorne, and Ronald Drever the 2016 Kavli Prize in Astrophysics, followed by a Nobel Prize for Weiss and Thorne.

翻译：感知这种在时空中的微小萌动需要实验突破、不懈的努力和四十年高科技故障排查，这也使得Rainer Weiss、Kip Thorne和Ronald Drever获得了2016年的Kavli天体物理学奖，随后Weiss和Thorne又获得了诺贝尔奖。
解释：

“Sensing such tiny stirrings in space-time required experimental breakthroughs”：感知这种在时空中的微小扰动需要实验突破。LIGO能够成功探测到引力波，这需要一系列的实验突破，包括提高测量精度、减少噪音干扰等。
“unflagging effort” 不倦的努力。这个短语形象地描述了LIGO团队在研究过程中持续不断的努力。为了实现探测引力波的目标，他们需要进行大量的研究、实验和改进。
“four decades of high-tech troubleshooting”：四十年高科技故障排查。LIGO项目始于上世纪70年代，从那时开始，科学家们就开始使用高科技手段来解决各种实验中的问题，这一过程持续了四十年。
“follow(ed) by” 随后

It also gave them a front-row seat to the most epic astronomical pas de deux the world has ever witnessed.

翻译：这也让他们得以一睹世界上最为壮丽的宇宙之舞。/ 这也使得他们优先目睹了世界上最史诗级的宇宙之舞。
解释：

“It also gave them a front-row seat”：这句话中的"it"指的是前面的整个实验和努力。"gave them a front-row seat"则是一个比喻，意思是让他们得以近距离观察或参与某个事件或现象。
"epic"表示的是史诗般的、壮丽的，强调的是这次宇宙之舞的规模和影响力。
“pas de deux” 是法语，指的是一种双人舞，这里用来比喻宇宙中两个天体之间的互动。
“the world has ever witnessed” ，“witness”动词，见证，这部分表示的是这是人类历史上第一次目睹的景象。

Paragraph 5

Scientific American Custom Media sat down with Weiss to hear about the secrets and surprises he thinks gravitational astronomy is bound to reveal, including the nature of dark matter, the origin of the first black holes, and the events that transpired when the universe winked into existence.

翻译：《科学美国人》定制媒体与Weiss坐下来，聆听他认为引力天文学必将揭示的秘密和惊喜，包括暗物质的性质、第一个黑洞的起源，以及宇宙一瞬间出现时发生的事件。
解释：

“hear about the secrets and surprises (that/which) he thinks ……”
“is bound to” 必将……
“dark matter” 暗物质，暗物质是宇宙中未知的、无法直接探测的一种物质。
“nature” 这里不是自然的意思，而是本质、性质的意思。
"the events that transpired when the universe winked into existence"指的是宇宙一瞬间出现时发生的事件，这是指宇宙大爆炸理论，认为宇宙起源于一次突然的膨胀。
"the universe winked into existence"这句话是一种诗意的表达方式，用来描述宇宙的起源。其中，"wink"是眨眼的意思，"into existence"表示出现或存在。所以，这句话的字面意思就是“宇宙突然间眨眼般地出现了”。
这是对宇宙大爆炸理论的一种诗意和形象的描述。大爆炸理论是现代宇宙学的核心理论，它认为宇宙起源于一次突然的膨胀。在这次膨胀中，宇宙中的物质和能量被迅速地分散到极广的空间，从而形成了现在的宇宙。这个过程被形象地比喻为“宇宙突然间眨眼般地出现了”。
需要注意的是，这种表达方式虽然富有诗意，但并不是科学上的精确描述。在科学上，我们通常会用更准确和具体的方式描述宇宙的起源和大爆炸过程。

Paragraph 6

Where do we go from LIGO?

翻译：我们从LIGO出发，接下来要去哪里？
解释：这句话可能是在提问，基于LIGO已经取得的研究成果和发现，未来的研究方向是什么？或者是比喻性的表达，在科学探索的旅程中，当我们已经有了像LIGO这样的突破之后，下一个目标或目的地是什么？

To boost the sensitivity of our instruments by a factor of 10, we want to build the Cosmic Explorer, which has 40-kilometer arms — 10 times longer than LIGO’s.

翻译：为了将我们设备的灵敏度因子增加到原来的10倍，我们要建立Cosmic Explorer（下一代天文观测站），它有着40公里臂长，是LIGO臂长的10倍。
解释：

Cosmic Explorer是一个下一代天文观测站的概念，旨在极大地深化和阐明人类对宇宙的引力波视图。它是计划中的美国对全球下一代地面引力波观测站网络的贡献。Cosmic Explorer的设计概念包括两个设施，一个边长40公里，另一个边长20公里，每个设施都装有一个L形探测器。
boost … by a factor of 10 ，在这里表达激增到原来的10倍
“40公里的臂长”这一术语通常指的是引力波探测器的臂长，如计划中的爱因斯坦望远镜或宇宙探索者等未来观测站的臂长。在引力波探测的背景下，这些臂是激光光线被分离、向相反方向发送并在反射回来后重新组合的路径。
以下是为什么需要40公里长的臂的解释：
引力波：引力波是时空结构的涟漪，由宇宙中一些最激烈的事件产生，例如黑洞的碰撞或超新星的爆炸。
干涉测量技术：引力波探测器使用一种称为干涉测量的技术来探测这些微小扭曲。一束激光被分成两束独立的光线，沿着两个垂直的臂前行。在每个臂的末端，光线被一面镜子反射回源头发射点。
路径差：当引力波穿过探测器时，它会在一个方向上拉伸空间，在相反方向上压缩空间。这改变了两个臂的相对长度，导致激光光线的行进距离发生变化。
探测：两束光线被重新组合，它们创建的干涉图案可以被分析以探测由通过的引力波引起的小小距离变化。臂越长，路径差越大，探测波的可能性也越高。
灵敏度：引力波探测器的灵敏度与其臂长成正比。具有40公里臂长的探测器将比目前的探测器（如臂长为2到4公里的高级LIGO）灵敏得多。
未来观测站：未来观测站的计划包括设计臂长达到40公里的探测器，以显著增加对更微弱引力波的灵敏度，有可能探测到完全新型的宇宙事件。
总结来说，“40公里的臂长”指的是未来引力波探测器的设计特点，这将大大增强它们探测和研究宇宙最激烈事件中这些神秘现象的能力。

Europeans will be building the Einstein telescope, which will be a triangle with 10-kilometer sides and three detector, each with interferometers that can be tuned to different [gravitational-wave] frequencies.

翻译：欧洲人将会建立有着10公里边长和三个探测器的三角形爱因斯坦望远镜，每个探测器都有能够调节不同引力波频率的干涉仪。
解释：

“will be building” 表达的是一种进行中的意思，强调了建造过程的持续性和未来性。这种表达方式暗示了建造过程可能需要时间，并且可能还没有完全开始或完成。如果将 “will be building” 改为 “will build”，则表示简单的未来完成时态，强调建造将会在未来某个时间点完成，而不强调建造过程的持续性。这种表达方式更加直接和简洁。总之，两种表达方式都可以，但 “will be building” 更加强调建造过程的进行，而 “will build” 则更加强调结果的未来完成。具体使用哪种方式取决于说话者想要传达的语气和信息重点。
“which will be a triangle with 10-kilometer sides and three detector” 是对 “the Einstein telescope” 的补充描述。

These longer antennae should be able to tune in to all the binary black holes in the universe that have come from the collapse of stars, as well as all the colliding neutron stars.

翻译：这些更长的天线应该能够接收到宇宙中所有来自恒星坍缩的双黑洞，以及所有碰撞的中子星。
解释：

"antennae " 触角、天线，antenna 的复数形式。“these longer antennae” - 这些更长的天线，指的是之前提到的更长的望远镜天线。
“should be able to tune in to” - 应该能够接收到，表示这些天线有能力接收到特定的信号。
“all the binary black holes in the universe that have come from the collapse of stars” - 宇宙中所有来自恒星坍缩而形成的双黑洞，指的是由于恒星坍缩而形成的双黑洞。这些天线应该能够接收到这些双黑洞释放的引力波信号。
“as well as all the colliding neutron stars” - 以及所有碰撞的中子星，指的是碰撞在一起的中子星。这些天线也应该能够接收到这些碰撞中子星释放的引力波信号。
“as well as” 是一个常用的连词短语，用来表示除了前面提到的事物之外，还包括其他的事物或人。
“I enjoy playing soccer, as well as basketball.”（除了足球，我也喜欢打篮球。）
“She is fluent in English, as well as French and Spanish.”（她不仅精通英语，还懂法语和西班牙语。）
“He is a talented musician, as well as a skilled painter.”（他是一位有才华的音乐家，也是一位熟练的画家。）

The European Space Agency is also developing LISA — a space-based triangle of interferometers with arms about 1.5 million kilometers long that will hopefully launch in the 2030s.

翻译：欧洲航天局（ESA）也正在开发LISA，一个基于空间的臂长为150万公理的三角形干涉仪，LISA有望在2030年代发射。
解释：

“European Space Agency” - 欧洲航天局，是欧洲的一个航天研究和开发机构。
“LISA” - LISA是一个缩写，代表"Lisa Interferometer Space Antenna"，即"LISA干涉仪空间天线"。它是一个基于空间的三角干涉仪，用于探测引力波。
“a space-based triangle of interferometers” - 基于空间的三角干涉仪，指的是由多个干涉仪组成的形状类似三角形的装置，LISA。
“a space-based triangle of interferometers” 当做 A，A （…) will hopefully launch in the 2030s

It will allow us to see — or hear — the collision of gigantic black holes that are a million solar masses, like the one at the center of our galaxy, and watch as they eat a smaller black hole, or even a star.

翻译：LISA能让我们看到或听到有百万个太阳质量大小的巨大黑洞的碰撞，就像我们银河系中心的那颗黑洞一样，并且我们能够观察它们吞噬一个较小的黑洞，甚至是一颗恒星。
解释：

“allow us to see — or hear” - 使我们能够看到或听到，表示通过使用相应的技术或仪器，我们可以获得黑洞碰撞的视觉或听觉信息。
“the collision of gigantic black holes” - 巨大黑洞的碰撞，指的是两个巨大的黑洞发生碰撞。这种碰撞是宇宙中引力波的一个重要来源。
“that are a million solar masses” - 千万倍太阳质量，指的是黑洞的质量是太阳质量的百万倍。这些巨大黑洞的质量非常庞大。
“like the one at the center of our galaxy” - 就像我们银河系中心的那颗黑洞一样，指的是类似于我们银河系中心的那个巨大黑洞。我们银河系中心的黑洞被称为超大质量黑洞，质量约为400万倍太阳质量。
“watch as they eat a smaller black hole, or even a star” - 观察它们吞噬一个较小的黑洞，甚至是一颗恒星。这表示我们可以观察到这些巨大黑洞吞噬、吸收周围较小的黑洞或恒星的过程。
“watch as” 是一个短语，表示观察某个事件或过程的同时，见证其发生或进行。

It will be fascinating.

翻译：这将会非常迷人。

Paragraph 7

How do black holes from?

翻译：黑洞是如何形成的？
解释：

how 怎么
from 从…来

The most likely way is in a supernova, the end result of the collapse of a star.

翻译：最有可能的方式是通过超新星，这是恒星坍缩的最终结果。
解释：

“the most likely way” 指的是最有可能的方式。
“in a supernova” 指的是通过超新星。超新星是恒星在末期爆发的一种现象，它会释放出巨大的能量和物质。
“the end result” 表示最终结果。
“the collapse of a star” 指的是恒星的坍缩。当一个恒星的核燃料耗尽时，它无法抵抗自身的引力，会发生剧烈的坍缩。
综上所述，这句话表达了黑洞形成的最有可能方式。在超新星爆发的过程中，恒星的内部发生剧烈的坍缩，形成一个非常紧凑且密度极高的物体，即黑洞。超新星爆发释放出的能量和物质在形成黑洞时会被吸收进去。因此，超新星是一种导致黑洞形成的重要过程。这一过程是研究和理解黑洞形成的关键之一。

But we expect that nature can also make black holes by distorting space.

翻译：但我们预计自然界也可以通过扭曲空间来形成黑洞。
解释：

“nature” 指的是自然界，表示自然界的力量或机制。
“make black holes” 表示形成黑洞。
“by distorting space” 意味着通过扭曲空间。根据爱因斯坦的广义相对论，重力是由物体弯曲或扭曲时所产生的。当物体非常密集时，它会扭曲周围的时空，形成一个引力极强的区域，即黑洞。

This should make gravitational waves.

翻译：这应该会产生引力波。
解释：

“should” 表示根据理论或预测，这个过程应该会发生。
“make gravitational waves” 意味着产生引力波。
根据广义相对论的理论，当空间被扭曲或弯曲时，这种扰动会以引力波的形式传播出去。因此，当黑洞或其他引力场强烈的物体发生运动或碰撞时，预计会产生引力波。这种现象的观测和研究对于验证广义相对论以及理解宇宙中引力的行为非常重要。

It should distort and excite geometry, like a hammer to a xylophone, and make space-time ring.

翻译：这应该会扭曲和激发几何结构，就像锤子敲击木琴一样，并使时空产生共鸣。
解释：

“distort and excite geometry” 意味着扭曲和激发几何结构。
“like a hammer to a xylophone” 意味着像锤子敲击木琴一样。这个比喻用来形容引力波对时空的影响，就像锤子敲击木琴时木琴弦产生共鸣和振动一样。
“make space-time ring” 意味着使时空产生共鸣。引力波的传播会使时空产生震荡和振动，就像共鸣一样。
这种时空的共鸣和振动是引力波的重要特征之一，研究引力波的观测和分析有助于深入理解宇宙的结构和演化。

People have imagined these things over the years, but with Cosmic Explorer or LISA, we want to see them for real.

翻译：人们已经想象了许多年，但通过Cosmic Explorer或者LISA，我们希望真实地看到它们。
解释：

“these things” 指的是之前提到的关于引力波和时空的影响的情景或现象。
“But with Cosmic Explorer or LISA” 表示通过使用Cosmic Explorer或LISA这样的科学工具或观测设备。
“we want to see them for real” 表达了我们希望真实地观测到这些现象或情景的愿望。

Paragraph 8

What exactly is dark matter?

翻译：暗物质究竟是什么？

I happen to think that dark matter is made of black holes — really small black holes, a tiny fraction of a solar mass, that don’t interact much with light so you can’t see them.

翻译：我碰巧认为暗物质由黑洞组成 - 非常小的黑洞，质量只相当于太阳质量的一小部分，它们与光的相互作用很少，所以你看不到它们。
解释：

“happen to think” 碰巧认为
“a tiny fraction of” 很微小的一部分
“interact with” 与…相互作用
需要注意的是，这个观点只是个人的想法，目前还没有直接的观测或实验证据来支持或反驳它。暗物质仍然是一个活跃的研究领域，科学家们正在努力寻找更多的证据来揭示暗物质的真相。

The distribution of hot spots and cold spots we see in the cosmic microwave background radiation could not have existed unless there was dark matter holding those places together somehow.

翻译：在宇宙微波背景辐射中我们所看到的热点和冷点的分布，如果没有某种方式将它们连接在一起，是无法存在的。
解释：

“The distribution of hot spots and cold spots” 热点和冷点的分布
“in the cosmic microwave background radiation” 在宇宙微波背景辐射中
这句话主要讨论了宇宙微波背景辐射中热点和冷点的分布，并指出如果没有某种连接方式，这样的分布是不可能存在的。在这里，我们需要了解一些背景知识。
宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸之后留下的热辐射，它在整个宇宙中均匀分布。然而，在这个背景辐射中，科学家们发现了一些热点和冷点，即温度略高或略低的区域。
这句话中提到的关键是这些热点和冷点的分布需要某种方式将它们连接在一起。而这种方式被认为是暗物质的存在。暗物质是一种我们无法直接观测到的物质，它不与光发生相互作用，因此被称为“暗”。然而，科学家们通过对宇宙中引力作用的观测，得出了暗物质存在的结论。
根据科学理论，暗物质在宇宙中发挥了重要的作用，它通过引力将可见物质聚集在一起，形成了星系、星团等大型结构。在这个问题中，暗物质的存在使得宇宙微波背景辐射中的热点和冷点能够以某种方式保持在一起，形成了我们所观测到的分布。
因此，如果没有暗物质的存在，我们无法解释宇宙微波背景辐射中热点和冷点的分布现象。通过研究宇宙微波背景辐射和暗物质之间的相互作用，科学家们能够更好地理解宇宙的演化和结构形成的过程。

So dark matter’s been around since the beginning of time.

翻译：所以暗物质在时间之初就存在。
解释：

这句话表达了暗物质存在的时间跨度，即从宇宙的起源开始就存在着暗物质。
“is been around” 的理解可以是某物已经存在或持续存在了很长时间。
“the beginning of time” 是一个常用的表达，用来指代时间的起源或初始时刻。这个短语类似于"时间的起点"或"时间的开始"，用于描述宇宙或时间的起源。在科学或哲学讨论中，“the beginning of time” 用于探讨宇宙的起源和时间的起点。

And I think that black holes that form from distortions in the geometry of space are as good a candidate as anybody has right now.

翻译：我认为黑洞是几何空间的扭曲下形成的，这种观点是当下比较有力的候选。
解释：

“distortions in the geometry of space” 指的是空间几何的扭曲
“as good a candidate as anybody has right now” 意味着这个解释在目前的情况下是最好的候选之一

Paragraph 9

What can neutron stars teach us about physics and chemistry？

翻译：中子星可以教会我们有关物理和化学的知识吗？

People always wondered where in the universe you could create heavy elements like gold or platinum.

翻译：人们一直想知道在宇宙中哪里可以合成重金属，比如金或铂。

Turns out it’s through neutron star collisions.

翻译：结果是，它们是通过中子星碰撞产生的。
解释：

“turn out” 结果是/结果证明/参加出席/生产制造/翻转

Neutron stars pack the weight of the sun into the size of a city, and they’re made primarily of neutrons.

翻译：中子星将太阳般的质量压缩到一座城市那么大，它们主要由中子组成。
解释：

这句话表达了中子星的特点
中子星是一种极度致密的天体，它将太阳的质量压缩到城市大小的尺寸。尽管中子星的体积非常小，但它的质量非常庞大，相当于太阳的质量。这种极端的密度使得中子星具有令人难以置信的重力场。
中子星主要由中子组成，中子是原子核中的一种粒子，它们不带电荷。中子星形成的过程涉及恒星演化的最后阶段，当恒星核耗尽燃料时会发生引力坍缩。在引力坍缩过程中，原来的恒星的质量会被压缩到极端的程度，原子核中的质子和电子会融合形成中子，因此中子星主要由中子组成。
中子星的极端致密性和质量使其引力场极强，甚至能够扭曲周围的时空。这也是为什么中子星被认为是宇宙中最致密和最重的天体之一。

When they crash into each other, they produce an afterglow called a kilonova, which is a plasma made of the most fundamental particles you can think of : gluons and quarks, things we see in atomic nuclei.

翻译：当它们相互碰撞时，会产生一个被称为“千新星”的余晖，它是由你可以想象到的最基本的粒子组成的等离子体：胶子和夸克，这些是我们在原子核中看到的东西。
解释：

“crash into” 碰撞
“afterglow” 余晖
"plasma " 等离子体，"fundamental " 基本的，“particle” 粒子、颗粒
“gluons and quarks” 胶子和夸克
“atomic nuclei” 原子核
当两个中子星相互碰撞合并时，会释放出巨大的能量，并形成一个被称为“千新星”的余辉。千新星是一种特殊的光现象，类似于爆炸的余辉，持续时间较短但非常亮。
这种余辉是由碰撞释放的能量产生的，能量使周围的物质加热到非常高的温度，形成了一种等离子体。这个等离子体由胶子和夸克组成，它们是构成原子核的最基本的粒子。夸克是组成质子和中子的基本粒子，而胶子是负责夸克之间的相互作用的基本粒子。
千新星的研究对于我们理解中子星碰撞事件的物理过程和宇宙中化学元素的形成非常重要。它提供了关于物质在极端条件下的行为和相互作用的珍贵信息。

Paragraph 10

After LIGO detected the first neutron binary merger in 2017, people studied its kilonova.

翻译：在2017年LIGO检测到第一对中子星合并之后，人们对其产生的千新星进行了研究。
解释：

前面在讲neutron star 中子星，这里把star省略了。
“its kilonova” 中子星合并的千新星，意译为中子星合并所产生的千新星。
“study” 可以理解为学习，译作研究更高大上一些。

They identified broad [spectral] signatures for elements like gold and platinum.

翻译：他们为金和铂等元素确定了广泛的[光谱]特征。
解释：

"spectral signatures"指的是科学家们在研究千新星现象时发现的一种光谱特征。光谱是由物体发出或吸收的光经过分光仪分解成不同波长的光线所形成的图谱。这些特征可以通过观察千新星释放的光谱来识别不同元素的存在。
这意味着巨新星事件释放的能量中含有金和铂等元素，这对于理解巨新星的起源和演化以及宇宙中的化学元素分布起到了重要的作用。

Looking at more of these collisions, we’re going to learn a lot about the fundamental interactions between particles.

翻译：观察更多这类碰撞事件，我们将会对粒子之间的基本相互作用有更多的了解。
解释：

“more of these collisions” 更多的这类碰撞
“be going to” 将会、将要
“the fundamental interactions between particles” 粒子之间的基本相互作用

We don’t have an accelerator powerful enough to produce this kind of plasma on Earth, so that’s going to be a big deal.

翻译：我们没有足够强大的加速器在地球上产生这种类型的等离子体，所以这将是一件大事。
解释：

“accelerator” 指的是粒子加速器，用于加速粒子到高能量状态。
“this kind of plasma” 这种类型的等离子体。
“is going to be” 是表示将来的语法结构，意味着这个事实将会成为一个重要的问题或挑战。
“a big deal” 意味着它将是一件非常重要的事情，可能需要解决或应对。

Paragraph 11

How did the universe come to be?

翻译：宇宙是如何形成的？

According to [cosmic inflation theory], the universe was created by a fluctuation in the vacuum.

翻译：根据宇宙膨胀理论，宇宙是在真空中的波动创造的。
解释：

“cosmic inflation theory” 宇宙的膨胀理论
“fluctuation” 波动、起伏
“vacuum” 真空
在宇宙膨胀理论中，真空被认为是充满了量子力学的涨落和波动。这些涨落可能会导致空间的膨胀，形成一个非常微小但非常快速的膨胀事件，被称为宇宙膨胀。根据这个理论，宇宙膨胀的过程非常迅速，几乎是瞬间发生的，并且在膨胀的同时，宇宙的能量密度也在增加。
宇宙膨胀理论提供了一种解释宇宙起源的模型，它试图解释为什么宇宙是如此均匀、大规模结构的形成、宇宙微波背景辐射的存在等现象。然而，宇宙膨胀理论仍然是一个活跃的研究领域，科学家们正在不断研究和探索这个理论，并努力解答关于宇宙起源和涨落的更深层次问题。

That kind of fluctuation will have instabilities and explode asymmetrically — which will generate gravitational waves.

翻译：那种波动将会出现不稳定性，并且会不对称地爆发，从而产生引力波。
解释：

“will A and B”, have instabilities 和 explode asymmetrically 是并列的关系。
have instabilities 和 explode asymmetrically 是后面which的指代对象，即这种不稳定性和不对称地爆发，会产生引力波。
根据这句话的描述，这种波动在宇宙膨胀的过程中可能会引发不稳定性，即波动的扰动不会保持均匀和对称，而是会出现不规则的不对称变化。这种不对称性可能导致波动爆发，释放出巨大的能量。在这个过程中，会产生引力波。

Those primordial gravitational waves, produced at the instant of creation, are still with us, still there to be measured.

翻译：那些在宇宙创生的瞬间产生的原始的引力波，至今仍与我们同在，仍可被测量。
解释：

“at the instant of creation”：在宇宙创生瞬间。"at"表示在某个时间点，"the instant of creation"指的是宇宙创生的那一刹那。
“produced at the instant of creation”：在宇宙创生瞬间产生的。这是一个过去分词短语修饰"primordial gravitational waves"，描述了这些引力波的产生时机。
“are still with us”：谓语动词短语，表示状态仍然持续。"are"是be动词的第三人称单数形式，"still"表示仍然，"with us"表示与我们同在。
“still there to be measured”：后置定语，修饰前面的主语和谓语动词短语。"still"表示仍然，"there"指的是这些引力波的存在状态，"to be measured"表示可以被测量。

They’re too weak to be seen directly by any instrument being considered for the near future.

翻译：它们太微弱了，以至于在近期考虑的任何仪器中都无法直接观测到。
解释：

"to be seen directly by any instrument being considered for the near future"是一个被动的不定式短语，作为形容词"too weak"的补语。
“by any instrument being considered for the near future” 这是一个由“by”引导的介词短语，其中包含了一个现在分词短语作为定语，修饰“any instrument”，表示由正在考虑的各种仪器来进行观测或检测。
“being considered”（正在考虑中的）：这个短语使用了现在分词形式，表示这些仪器目前正在被人们考虑。
“for the near future”（在不久的将来）：这是一个介词短语，表示时间范围是在不远的将来。

But we might be able to measure them indirectly, based on how they polarize the cosmic microwave background radiation.

翻译：但我们或许能够基于它们如何极化宇宙微波背景辐射来间接地测量它们。
解释：

“be able to”：能够，有能力。
“indirectly”：副词，间接地。
“polarize”：动词，使极化。
“the cosmic microwave background radiation” 宇宙微波背景辐射
是一种来自宇宙的辐射，它是宇宙诞生后残留下来的辐射能量。在宇宙刚刚形成时，由于宇宙处于非常高温的状态，存在着高能的电磁辐射。随着宇宙的膨胀和冷却，这些高能辐射逐渐转化为低能的微波辐射，形成了宇宙微波背景辐射。
宇宙微波背景辐射可以在整个宇宙中观测到，并且呈现出非常均匀的特性。它的温度约为2.7开尔文（-270.45摄氏度），几乎是宇宙中最冷的物体之一。
宇宙微波背景辐射的探测和研究对于研究宇宙学和宇宙演化具有重要意义。通过观测和分析宇宙微波背景辐射，科学家能够深入了解宇宙的早期结构、宇宙背景演化以及宇宙的起源和演化理论。

宇宙微波背景辐射的极化
是指在辐射传播过程中，电磁波的电场矢量方向发生定向变化的现象。这个定向变化可以通过测量和分析电磁波的偏振特性来描绘。
偏振是指电磁波振动方向的特性。在无偏振的情况下，电磁波的振动在各个方向上都是随机的。但当电磁波经过与宇宙结构相互作用或通过特定的物质介质时，波的电场矢量会在某个特定的方向上发生偏振，即电磁波的偏振发生了定向变化。
对于宇宙微波背景辐射，它在宇宙中的传播过程中会与带电粒子相互作用，如电子、原子核等，这些相互作用会导致辐射的偏振。观测宇宙微波背景辐射的极化可以提供宝贵的信息，用于研究宇宙的演化和性质。
通过测量宇宙微波背景辐射的极化特性，科学家可以了解宇宙早期产生的结构，如宇宙背景辐射的原初密度波动和引力波等。这些信息有助于验证宇宙演化的理论模型，并对宇宙的起源和结构形成提供更深入的了解。
宇宙微波背景辐射的极化测量涉及到精密的观测技术和设备，如极化天线和极化探测器。通过对辐射的偏振特性进行精确测量和分析，科学家可以进一步研究宇宙的物理性质和演化过程。

Those experiments are ongoing.

翻译：那些实验正在进行中。

Detecting the primordial gravitational waves from the instant of creation — that would tell us about the origin of everything.

翻译：探测宇宙创生的瞬间产生的原始引力波，这将告诉我们万物的起源。
解释：这句话表达了一种科学探索的愿景，即通过探测自宇宙创生以来的原始引力波，我们可以得知关于一切起源的信息。这些引力波携带着有关宇宙早期的信息，可以帮助我们理解宇宙的起源和演化过程。

And what could be more important than that?

翻译：还有什么比这更重要呢？
解释：这句话表达了对这个领域的研究的重要性和迫切性，并暗示着这是一个具有深远影响的科学问题。

Paragraph 12

What surprises might the universe still have in store for us?

翻译：宇宙对我们来说还有怎样的惊喜呢？
解释：

“what surprises”: 通过使用疑问代词"what"，突出了对未知事物的好奇。
“the universe still has in store for us”: 用来描述宇宙中潜在的、未被揭示的惊喜。"still"表示尽管我们已经取得了一些发现，但宇宙仍然保留了未知的可能性。
“in store for us” 是一个固定短语，用来表示在未来即将发生或揭示的事情，说明这些惊喜或未知事物已经准备好等待我们去发现或经历。
这个句子是一个倒装疑问句，即疑问词提前于助动词。它以疑问词"what"开头，接着是助动词"might"，然后是主语"the universe"，最后是谓语短语"still have in store for us"。

When we start looking with new and more sensitive instruments, better instruments, we turn up all sorts of surprises.

翻译：当我们开始使用新的、更敏感、更好的仪器进行观测时，我们会发现各种各样的惊喜。
解释：

“turn up”：意为发现、出现。这个短语表示在进行观测或研究时，发现了某些事物或现象。
“all sorts of”：意为各种各样的、各类的。这个短语用来表示存在多种不同类型或种类的事物。

That’s happened over and over again in astronomy.

翻译：这在天文学中一再发生。
解释：这句话表达了天文学中类似事件反复出现的事实。

Now, gravitational waves are showing us things we’ve never seen.

翻译：现在，引力波正向我们展示以前从未见过的事物。
解释：

通过引入"now"，句子强调了这是目前正在发生的情况。引力波作为一种新的观测手段，为我们揭示了以前未知的现象或对象，即"things we’ve never seen"。
这句话表达了现在引力波的观测使我们看到了以前从未见过的事物。它强调了引力波观测的重要性和在科学研究中的突破性。

The thing I’m really counting on is that we’ll find things we never even imagined in signals that come from the universe itself.

翻译：我真正期待的是，我们将在来自宇宙本身的信号中发现我们从未想象过的事物。
解释：

“really counting on”（真正期待）：这个短语表示对某件事情有很强烈的期望或依赖。
“find things we never even imagined”（发现我们从未想象过的事物）：这个短语表示希望发现一些超出我们现有知识和想象的新事物。
“signals that come from the universe itself”（来自宇宙本身的信号）：这个短语指的是从宇宙中接收到的信号，这些信号可能包含有关宇宙的信息。
这句话表达了说话者对于从宇宙本身发出的信号中发现未曾想象过的事物抱有很大的期望。

That’s what’s driving me.