A few months ago the Nobel Prize in physics was awarded to two teams of astronomers for a discovery that has been hailed as one of the most important astronomical observations ever. And today, after briefly describing what they found, I'm going to tell you about a highly controversial framework for explaining their discovery, namely the possibility that way beyond the Earth, the Milky Way and other distant galaxies, we may find that our universe is not the only universe, but is instead part of a vast complex of universes that we call the multiverse.
Hace unos meses se otorgó el premio Nobel de física a dos equipos de astrónomos por un descubrimiento catalogado como una de las observaciones astronómicas más importantes de la historia. Y hoy, después de una breve descripción de ese hallazgo, les hablaré de un marco conceptual muy polémico para explicar su descubrimiento. A saber, la posibilidad de que más allá de la Tierra, de la Vía Láctea y de otras galaxias lejanas, podríamos encontrar que nuestro universo no es el único, sino que es parte de un vasto complejo de universos al que llamamos multiverso.
Now the idea of a multiverse is a strange one. I mean, most of us were raised to believe that the word "universe" means everything. And I say most of us with forethought, as my four-year-old daughter has heard me speak of these ideas since she was born. And last year I was holding her and I said, "Sophia, I love you more than anything in the universe." And she turned to me and said, "Daddy, universe or multiverse?" (Laughter)
Pero la idea de multiverso es rara. Digo, muchos nos hemos criado con la idea de que "universo" quiere decir "todo". Y digo la mayoría pensando como mi hija de cuatro ańos que me ha oído hablar de estas ideas desde que nació. El ańo pasado la tenía en brazos y le dije: "Sophia, eres a quien más amo en el universo". Me miró y dijo: "Papi, ¿universo o multiverso?" (Risas)
But barring such an anomalous upbringing, it is strange to imagine other realms separate from ours, most with fundamentally different features, that would rightly be called universes of their own. And yet, speculative though the idea surely is, I aim to convince you that there's reason for taking it seriously, as it just might be right. I'm going to tell the story of the multiverse in three parts. In part one, I'm going to describe those Nobel Prize-winning results and to highlight a profound mystery which those results revealed. In part two, I'll offer a solution to that mystery. It's based on an approach called string theory, and that's where the idea of the multiverse will come into the story. Finally, in part three, I'm going to describe a cosmological theory called inflation, which will pull all the pieces of the story together.
Pero salvo este tipo de crianza anómala, es raro imaginar otros reinos distintos de los nuestros, con características fundamentalmente diferentes, que puedan denominarse universos por derecho propio. Y, sin embargo, aunque especulativa, la idea existe. Mi objetivo es convencerles de que hay razones para tomarlo en serio, porque podría ser correcto. Contaré la historia del multiverso en tres partes. En la primera parte hablaré de los resultados de los ganadores del Nobel y pondré de relieve el misterio profundo que revelaron esos resultados. En la segunda parte ofreceré una solución para ese misterio, basada en un enfoque llamado teoría de cuerdas y es allí que aparecerá el multiverso en esta historia. Finalmente, en la tercera parte, describiré una teoría cosmológica llamada inflación que unirá todas las piezas de la historia.
Okay, part one starts back in 1929 when the great astronomer Edwin Hubble realized that the distant galaxies were all rushing away from us, establishing that space itself is stretching, it's expanding. Now this was revolutionary. The prevailing wisdom was that on the largest of scales the universe was static. But even so, there was one thing that everyone was certain of: The expansion must be slowing down. That, much as the gravitational pull of the Earth slows the ascent of an apple tossed upward, the gravitational pull of each galaxy on every other must be slowing the expansion of space.
Bueno, la primera parte empieza en 1929 cuando el gran astrónomo Edwin Hubble se dio cuenta de que las galaxias lejanas estaban huyendo de nosotros y estableció que el propio espacio se está estirando, se está expandiendo. Esto fue revolucionario. La idea predominante era que, a muy gran escala, el universo era estático. Pero aun así, había algo de lo que todo el mundo estaba seguro: la expansión debería estar desacelerándose. Así como la fuerza gravitacional terrestre retrasa el ascenso de una manzana lanzada hacia arriba, la fuerza gravitacional de cada galaxia sobre las demás debería aminorar la expansión del espacio.
Now let's fast-forward to the 1990s when those two teams of astronomers I mentioned at the outset were inspired by this reasoning to measure the rate at which the expansion has been slowing. And they did this by painstaking observations of numerous distant galaxies, allowing them to chart how the expansion rate has changed over time. Here's the surprise: They found that the expansion is not slowing down. Instead they found that it's speeding up, going faster and faster. That's like tossing an apple upward and it goes up faster and faster. Now if you saw an apple do that, you'd want to know why. What's pushing on it?
Ahora avancemos hasta los ańos 1990 cuando esos dos equipos de astrónomos que mencioné al principio se inspiraron en este razonamiento para medir la tasa de desaceleración de la expansión. Y lo hicieron observando meticulosamente muchas galaxias lejanas, lo que les permitió graficar el cambio de la tasa de expansión en el tiempo. Y he aquí la sorpresa: encontraron que la expansión no se está desacelerando. Por el contrario, se está acelerando; va cada vez más rápido. Es como lanzar una manzana hacia arriba y que ascienda cada vez más rápido. Si vieran que una manzana hace eso querrían saber el porqué. ¿Qué la empuja?
Similarly, the astronomers' results are surely well-deserving of the Nobel Prize, but they raised an analogous question. What force is driving all galaxies to rush away from every other at an ever-quickening speed? Well the most promising answer comes from an old idea of Einstein's. You see, we are all used to gravity being a force that does one thing, pulls objects together. But in Einstein's theory of gravity, his general theory of relativity, gravity can also push things apart.
Del mismo modo, los resultados de estos astrónomos, sin duda meritorios del premio Nobel, arrojaron una pregunta similar: ¿Qué fuerza lleva a las galaxias a huir de las demás a una velocidad cada vez mayor? Bueno, la respuesta más prometedora viene de una vieja idea de Einstein. Estamos acostumbrados a ver a la gravedad como una fuerza que hace una sola cosa: atrae objetos mutuamente. Pero en la teoría de la gravedad de Einstein, en su teoría de la relatividad general, la gravedad también puede repeler.
How? Well according to Einstein's math, if space is uniformly filled with an invisible energy, sort of like a uniform, invisible mist, then the gravity generated by that mist would be repulsive, repulsive gravity, which is just what we need to explain the observations. Because the repulsive gravity of an invisible energy in space -- we now call it dark energy, but I've made it smokey white here so you can see it -- its repulsive gravity would cause each galaxy to push against every other, driving expansion to speed up, not slow down. And this explanation represents great progress.
¿Cómo? Bueno, según los cálculos de Einstein si el espacio está ocupado uniformemente por una energía invisible, una especie de niebla uniforme e invisible, entonces la gravedad generada por esa niebla sería repelente, gravedad expansiva, que es justo lo que necesitamos para explicar las observaciones. Dado que la gravedad expansiva de una energía invisible del espacio -- ahora la llamamos energía oscura, pero la puse como humo blanco para que puedan verla -- su gravedad expansiva haría que cada galaxia empuje a las otras, acelerando la expansión, en vez de aminorarla. Esta explicación representa un gran avance.
But I promised you a mystery here in part one. Here it is. When the astronomers worked out how much of this dark energy must be infusing space to account for the cosmic speed up, look at what they found. This number is small. Expressed in the relevant unit, it is spectacularly small. And the mystery is to explain this peculiar number. We want this number to emerge from the laws of physics, but so far no one has found a way to do that.
Pero les prometí un misterio aquí en la primera parte. Es éste. Cuando los astrónomos calcularon la cantidad de energía oscura que debe tener el espacio para dar cuenta de la aceleración cósmica miren lo que encontraron. Es un número pequeńo. Expresado en la unidad significativa es espectacularmente pequeńo. El misterio consiste en explicar este número peculiar. Queremos que este número surja de las leyes de la física pero hasta ahora nadie ha encontrado la manera de hacerlo.
Now you might wonder, should you care? Maybe explaining this number is just a technical issue, a technical detail of interest to experts, but of no relevance to anybody else. Well it surely is a technical detail, but some details really matter. Some details provide windows into uncharted realms of reality, and this peculiar number may be doing just that, as the only approach that's so far made headway to explain it invokes the possibility of other universes -- an idea that naturally emerges from string theory, which takes me to part two: string theory.
Tal vez se pregunten: ¿debería importar? Quizá explicar este número es un tema técnico, un detalle técnico que interesa a los expertos pero que no le importa a nadie más. Claro que es un detalle técnico, pero algunos detalles importan mucho. Algunos detalles abren la puerta a otras realidades desconocidas y este número peculiar puede tener esa función, dado que el único enfoque que hasta ahora avanza en una explicación suscita la posibilidad de otros universos -- una idea que naturalmente surge de la teoría de cuerdas -- lo que me lleva a la segunda parte: la teoría de cuerdas.
So hold the mystery of the dark energy in the back of your mind as I now go on to tell you three key things about string theory. First off, what is it? Well it's an approach to realize Einstein's dream of a unified theory of physics, a single overarching framework that would be able to describe all the forces at work in the universe. And the central idea of string theory is quite straightforward. It says that if you examine any piece of matter ever more finely, at first you'll find molecules and then you'll find atoms and subatomic particles. But the theory says that if you could probe smaller, much smaller than we can with existing technology, you'd find something else inside these particles -- a little tiny vibrating filament of energy, a little tiny vibrating string. And just like the strings on a violin, they can vibrate in different patterns producing different musical notes. These little fundamental strings, when they vibrate in different patterns, they produce different kinds of particles -- so electrons, quarks, neutrinos, photons, all other particles would be united into a single framework, as they would all arise from vibrating strings. It's a compelling picture, a kind of cosmic symphony, where all the richness that we see in the world around us emerges from the music that these little, tiny strings can play.
Guarden el misterio de la energía oscura en sus mentes mientras prosigo hablando de tres cosas claves de la teoría de cuerdas. En primer lugar: ¿qué es? Bueno, es un enfoque para hacer realidad el sueńo de Einstein de una teoría unificada de la física, un marco conceptual único capaz de describir todas las fuerzas que actúan en el universo. Y la idea central de la teoría de cuerdas es muy sencilla. Dice que si uno examina la materia cada vez más en detalle al principio encontrará moléculas, luego átomos y partículas subatómicas. Pero la teoría de cuerdas dice que si vamos más al detalle mucho más de lo que hoy se puede con la tecnología existente uno encontraría algo más dentro de estas partículas: un filamento de energía diminuto, una diminuta cuerda vibratoria. Y, al igual que las cuerdas de un violín, pueden vibrar siguiendo patrones diferentes que producen distintas notas musicales. Estas pequeńas cuerdas fundamentales, al vibrar siguiendo diferentes patrones, producirían distintos tipos de partículas -- electrones, quarks, neutrinos, fotones y todas las otras partículas -- unificadas en un mismo marco conceptual y todas provendrían de cuerdas vibratorias. Es un panorama fascinante, una suerte de sinfonía cósmica, en la que toda la riqueza que vemos en el mundo circundante surge de la música ejecutada por estas diminutas cuerdas.
But there's a cost to this elegant unification, because years of research have shown that the math of string theory doesn't quite work. It has internal inconsistencies, unless we allow for something wholly unfamiliar -- extra dimensions of space. That is, we all know about the usual three dimensions of space. And you can think about those as height, width and depth. But string theory says that, on fantastically small scales, there are additional dimensions crumpled to a tiny size so small that we have not detected them. But even though the dimensions are hidden, they would have an impact on things that we can observe because the shape of the extra dimensions constrains how the strings can vibrate. And in string theory, vibration determines everything. So particle masses, the strengths of forces, and most importantly, the amount of dark energy would be determined by the shape of the extra dimensions. So if we knew the shape of the extra dimensions, we should be able to calculate these features, calculate the amount of dark energy.
Pero esta unificación elegante tiene un costo, porque ańos de investigación han demostrado que el cálculo de la teoría de cuerdas no cuadra bien. Tiene inconsistencias internas, a menos que aceptemos algo totalmente desconocido: otras dimensiones del espacio. Es decir, todos conocemos las tres dimensiones típicas del espacio. Se las puede pensar como alto, ancho y profundidad. Pero la teoría de cuerdas dice que, a escalas increíblemente pequeńas, hay otras dimensiones adicionales estrujadas de tal manera que no las hemos detectado. Pero aunque esas dimensiones estén ocultas, podrían tener un impacto en las cosas que observamos porque la forma de esas dimensiones adicionales restringen la vibración de las cuerdas. Y en la teoría de cuerdas la vibración lo determina todo. Así, la masa de las partículas, la intensidad de las fuerzas y, lo más importante, la cantidad de energía oscura, estaría determinada por la forma de estas dimensiones adicionales. Si conociéramos estas otras dimensiones podríamos calcular estas fuerzas, calcular la cantidad de materia oscura.
The challenge is we don't know the shape of the extra dimensions. All we have is a list of candidate shapes allowed by the math. Now when these ideas were first developed, there were only about five different candidate shapes, so you can imagine analyzing them one-by-one to determine if any yield the physical features we observe. But over time the list grew as researchers found other candidate shapes. From five, the number grew into the hundreds and then the thousands -- A large, but still manageable, collection to analyze, since after all, graduate students need something to do. But then the list continued to grow into the millions and the billions, until today. The list of candidate shapes has soared to about 10 to the 500.
El desafío es que desconocemos la forma de las dimensiones adicionales. Sólo contamos con una lista de formas candidatas calculadas matemáticamente. Cuando surgieron estas ideas por primera vez sólo había unas cinco formas candidatas, de modo que podíamos pensar en analizarlas una a una para determinar si alguna tenía las características físicas que observamos. Pero con el tiempo la lista creció a medida que los investigadores encontraban otras formas candidatas. De cinco pasaron a ser cientos y luego miles. Una cantidad grande, pero todavía manejable. Después de todo los estudiantes de posgrado necesitan algo que hacer. Pero luego la lista siguió creciendo a millones y millones de millones, hasta hoy. La lista de formas candidatas ha remontado de unas 10 a 500.
So, what to do? Well some researchers lost heart, concluding that was so many candidate shapes for the extra dimensions, each giving rise to different physical features, string theory would never make definitive, testable predictions. But others turned this issue on its head, taking us to the possibility of a multiverse. Here's the idea. Maybe each of these shapes is on an equal footing with every other. Each is as real as every other, in the sense that there are many universes, each with a different shape, for the extra dimensions. And this radical proposal has a profound impact on this mystery: the amount of dark energy revealed by the Nobel Prize-winning results.
Entonces, ¿qué hacer? Bueno, algunos investigadores perdieron el ánimo; llegaron a la conclusión de que si hay tantas formas para las dimensiones adicionales y cada una da lugar a distintas características físicas, la teoría de cuerdas nunca dará predicciones definitivas, comprobables. Pero otros le dieron una vuelta al asunto y analizaron la posibilidad de un multiverso. Esta es la idea. Quizá todas estas formas estén en pie de igualdad unas con otras. Cada una es tan real como las otras, en el sentido de que hay muchos universos y en cada uno las dimensiones adicionales adquieren una forma diferente. Esta propuesta radical tiene un profundo impacto en este misterio: la cantidad de energía oscura revelada por los resultados de los premios Nobel.
Because you see, if there are other universes, and if those universes each have, say, a different shape for the extra dimensions, then the physical features of each universe will be different, and in particular, the amount of dark energy in each universe will be different. Which means that the mystery of explaining the amount of dark energy we've now measured would take on a wholly different character. In this context, the laws of physics can't explain one number for the dark energy because there isn't just one number, there are many numbers. Which means we have been asking the wrong question. It's that the right question to ask is, why do we humans find ourselves in a universe with a particular amount of dark energy we've measured instead of any of the other possibilities that are out there?
Porque como ven, si hay otros universos y si esos universos tienen, digamos, formas diferentes para las dimensiones adicionales, luego las características físicas de cada universo serán diferentes y, en particular, la cantidad de energía oscura en cada universo será diferente. Lo que significa que el misterio de explicar la cantidad de energía oscura que hemos medido tendría un carácter totalmente diferente. En este contexto, las leyes de la física no podrían explicar un número para la energía oscura porque no habría un solo número, habría muchos números. Lo que significa que hemos estado haciéndonos la pregunta equivocada. La pregunta correcta es: ¿Por qué los seres humanos nos encontramos en un universo con una determinada cantidad de energía oscura, que hemos medido, en vez de en cualquier otra posibilidad de las existentes?
And that's a question on which we can make headway. Because those universes that have much more dark energy than ours, whenever matter tries to clump into galaxies, the repulsive push of the dark energy is so strong that it blows the clump apart and galaxies don't form. And in those universes that have much less dark energy, well they collapse back on themselves so quickly that, again, galaxies don't form. And without galaxies, there are no stars, no planets and no chance for our form of life to exist in those other universes.
Y esa es una cuestión sobre la que podemos avanzar. Porque en esos universos que tienen mucha más energía oscura que el nuestro siempre que la materia trata de agruparse en galaxias, el empuje expansivo de la energía oscura es tan fuerte que dispersa el cúmulo y las galaxias no se forman. Y los universos en los que hay mucha menos energía oscura colapsan sobre sí mismos tan rápidamente que, de nuevo, las galaxias no se forman. Y sin galaxias, no hay estrellas, ni planetas ni posibilidad de nuestra forma de vida en esos otros universos.
So we find ourselves in a universe with the particular amount of dark energy we've measured simply because our universe has conditions hospitable to our form of life. And that would be that. Mystery solved, multiverse found. Now some find this explanation unsatisfying. We're used to physics giving us definitive explanations for the features we observe. But the point is, if the feature you're observing can and does take on a wide variety of different values across the wider landscape of reality, then thinking one explanation for a particular value is simply misguided.
Así que estamos en un universo con esa cantidad particular de energía oscura que hemos medido sencillamente porque nuestro universo tiene condiciones favorables a nuestra forma de vida. Y eso sería todo. Misterio resuelto, multiverso encontrado. Pero algunos piensan que esta explicación es poco satisfactoria. Estamos acostumbrados a la física que nos da explicaciones definitivas para los fenómenos que observamos. Pero la idea es que si el fenómeno que observamos puede aceptar, y lo hace, una gran variedad de valores distintos en el amplio panorama de la realidad, entonces pensar una explicación para un valor particular es llanamente erróneo.
An early example comes from the great astronomer Johannes Kepler who was obsessed with understanding a different number -- why the Sun is 93 million miles away from the Earth. And he worked for decades trying to explain this number, but he never succeeded, and we know why. Kepler was asking the wrong question.
Un viejo ejemplo es el del gran astrónomo Johannes Kepler que tenía una obsesión por comprender otro número: ¿por qué el Sol está a casi 150 millones de km de la Tierra? Trabajó durante décadas intentando explicar este número, pero nunca lo logró, y sabemos por qué. Kepler se hacía la pregunta equivocada.
We now know that there are many planets at a wide variety of different distances from their host stars. So hoping that the laws of physics will explain one particular number, 93 million miles, well that is simply wrongheaded. Instead the right question to ask is, why do we humans find ourselves on a planet at this particular distance, instead of any of the other possibilities? And again, that's a question we can answer. Those planets which are much closer to a star like the Sun would be so hot that our form of life wouldn't exist. And those planets that are much farther away from the star, well they're so cold that, again, our form of life would not take hold. So we find ourselves on a planet at this particular distance simply because it yields conditions vital to our form of life. And when it comes to planets and their distances, this clearly is the right kind of reasoning. The point is, when it comes to universes and the dark energy that they contain, it may also be the right kind of reasoning.
Ahora sabemos que hay muchos planetas y una amplia variedad de diferentes distancias a sus estrellas. Así que esperar que las leyes de la física expliquen un número en particular, 150 millones de km, eso es sencillamente erróneo. En cambio, la pregunta correcta es: ¿por qué los seres humanos estamos en un planeta, a esta distancia en particular, en vez de estar a otra de las posibles distancias? De nuevo, eso es algo que podemos responder. En esos planetas que están mucho más cercanos a una estrella como el Sol haría tanto calor que nuestra forma de vida no existiría. Y los planetas que están mucho más lejos de esa estrella están tan fríos que, de nuevo, nuestra forma de vida no prosperaría. Así que estamos en un planeta a esta distancia en particular sencillamente porque brinda las condiciones esenciales para nuestra forma de vida. Y si se trata de planetas y sus distancias claramente este es el razonamiento correcto. La idea es que si se trata de universos y de la energía oscura que contienen también puede ser el razonamiento correcto.
One key difference, of course, is we know that there are other planets out there, but so far I've only speculated on the possibility that there might be other universes. So to pull it all together, we need a mechanism that can actually generate other universes. And that takes me to my final part, part three. Because such a mechanism has been found by cosmologists trying to understand the Big Bang. You see, when we speak of the Big Bang, we often have an image of a kind of cosmic explosion that created our universe and set space rushing outward.
Claro, una diferencia clave es que sabemos que hay otros planetas pero hasta ahora sólo he especulado con la posibilidad de que existan otros universos. Así que para juntar todo necesitamos un mecanismo que pueda generar otros universos. Y eso me lleva a mi última parte, la tercera parte. Porque los cosmólogos han encontrado este mecanismo tratando de entender el Big Bang. Ya ven, al hablar del Big Bang a menudo pensamos en una especie de explosión cósmica que creó nuestro universo y generó el espacio abruptamente.
But there's a little secret. The Big Bang leaves out something pretty important, the Bang. It tells us how the universe evolved after the Bang, but gives us no insight into what would have powered the Bang itself. And this gap was finally filled by an enhanced version of the Big Bang theory. It's called inflationary cosmology, which identified a particular kind of fuel that would naturally generate an outward rush of space. The fuel is based on something called a quantum field, but the only detail that matters for us is that this fuel proves to be so efficient that it's virtually impossible to use it all up, which means in the inflationary theory, the Big Bang giving rise to our universe is likely not a one-time event. Instead the fuel not only generated our Big Bang, but it would also generate countless other Big Bangs, each giving rise to its own separate universe with our universe becoming but one bubble in a grand cosmic bubble bath of universes.
Pero hay un pequeńo secreto. El Big Bang deja de lado algo muy importante, el Bang. Nos cuenta la evolución del universo después del Bang, pero no nos explica qué habría alimentado al propio Bang. Finalmente esta brecha se cubrió con una versión mejorada de la teoría del Big Bang. Se llama cosmología inflacionaria, e identifica un tipo particular de combustible que generaría en forma natural una expansión del espacio. El combustible se basa en algo llamado campo cuántico, pero el único detalle que nos importa es que este combustible resulta ser tan eficiente que es prácticamente imposible usarlo todo lo que significa en la teoría inflacionaria que el Big Bang que originó nuestro universo probablemente no fue un evento de única vez. Por el contrario, el combustible no sólo generó nuestro Big Bang sino que generaría otros incontables Big Bangs, cada uno dando lugar a su propio universo separado siendo nuestro universo sólo una burbuja en el gran bańo cósmico de burbujas de universos.
And now, when we meld this with string theory, here's the picture we're led to. Each of these universes has extra dimensions. The extra dimensions take on a wide variety of different shapes. The different shapes yield different physical features. And we find ourselves in one universe instead of another simply because it's only in our universe that the physical features, like the amount of dark energy, are right for our form of life to take hold. And this is the compelling but highly controversial picture of the wider cosmos that cutting-edge observation and theory have now led us to seriously consider.
Y cuando fundimos esto con la teoría de cuerdas obtenemos esta imagen. Cada uno de estos universos tiene dimensiones adicionales que adoptan una amplia variedad de formas diferentes. Las diferentes formas producen fenómenos físicos diferentes. Y nosotros estamos en un universo y no en otro sencillamente porque sólo en nuestro universo los fenómenos físicos, como la cantidad de energía oscura, son adecuados para que prospere nuestra forma de vida. Y esta es la imagen convincente pero muy polémica de un cosmos más amplio que las teorías y observaciones de vanguardia nos han llevado a considerar seriamente.
One big remaining question, of course, is, could we ever confirm the existence of other universes? Well let me describe one way that might one day happen. The inflationary theory already has strong observational support. Because the theory predicts that the Big Bang would have been so intense that as space rapidly expanded, tiny quantum jitters from the micro world would have been stretched out to the macro world, yielding a distinctive fingerprint, a pattern of slightly hotter spots and slightly colder spots, across space, which powerful telescopes have now observed. Going further, if there are other universes, the theory predicts that every so often those universes can collide. And if our universe got hit by another, that collision would generate an additional subtle pattern of temperature variations across space that we might one day be able to detect. And so exotic as this picture is, it may one day be grounded in observations, establishing the existence of other universes.
Claro, una gran pregunta remanente es si alguna vez podremos confirmar la existencia de otros universos. Bueno, describiré una forma en que algún día puede ocurrir. La teoría inflacionaria ya cuenta con un fuerte apoyo observacional. Porque la teoría predice que el Big Bang habría sido tan intenso que a medida que el espacio se expandía rápidamente los pequeńos temblores cuánticos del mundo micro se habrían extendido en el mundo macro produciendo una huella distintiva, un patrón de puntos ligeramente más calientes y otros levemente más fríos, por el espacio, que ahora los telescopios más potentes han observado. Yendo más allá, si hay otros universos, la teoría predice que de vez en cuando esos universos pueden colisionar. Y si nuestro universo chocara con otro, esa colisión generaría un sutil patrón adicional de variaciones térmicas en el espacio que algún día podríamos detectar. Así que por más exótica que parezca esta imagen algún día podría fundamentarse en observaciones que establezcan la existencia de otros universos.
I'll conclude with a striking implication of all these ideas for the very far future. You see, we learned that our universe is not static, that space is expanding, that that expansion is speeding up and that there might be other universes all by carefully examining faint pinpoints of starlight coming to us from distant galaxies. But because the expansion is speeding up, in the very far future, those galaxies will rush away so far and so fast that we won't be able to see them -- not because of technological limitations, but because of the laws of physics. The light those galaxies emit, even traveling at the fastest speed, the speed of light, will not be able to overcome the ever-widening gulf between us. So astronomers in the far future looking out into deep space will see nothing but an endless stretch of static, inky, black stillness. And they will conclude that the universe is static and unchanging and populated by a single central oasis of matter that they inhabit -- a picture of the cosmos that we definitively know to be wrong.
Concluiré con una consecuencia sorprendente de todas estas ideas para un futuro muy lejano. Como ven, aprendimos que nuestro universo no es estático, que el espacio está en expansión, que esa expansión se acelera y que habría otros universos todo a partir de examinar cuidadosamente tenues señales de luz estelar que nos llegan de galaxias lejanas. Pero dado que la expansión se acelera, en un futuro muy lejano esas galaxias se alejarán tanto y a tanta velocidad que no podremos verlas; no debido a limitaciones tecnológicas sino a las leyes de la física. La luz que emiten esas galaxias aún viajando a la máxima velocidad, la velocidad de la luz, no podrán sortear el abismo cada vez mayor que hay entre nosotros. Por eso los astrónomos en un futuro lejano al mirar el espacio profundo no verán más que una interminable extensión de una estática quietud azabache. Y concluirán que el universo es estático e invariable y está poblado por un oasis central de materia que ellos habitan; una imagen del cosmos que definitivamente sabemos que es errónea.
Now maybe those future astronomers will have records handed down from an earlier era, like ours, attesting to an expanding cosmos teeming with galaxies. But would those future astronomers believe such ancient knowledge? Or would they believe in the black, static empty universe that their own state-of-the-art observations reveal? I suspect the latter. Which means that we are living through a remarkably privileged era when certain deep truths about the cosmos are still within reach of the human spirit of exploration. It appears that it may not always be that way. Because today's astronomers, by turning powerful telescopes to the sky, have captured a handful of starkly informative photons -- a kind of cosmic telegram billions of years in transit. and the message echoing across the ages is clear. Sometimes nature guards her secrets with the unbreakable grip of physical law. Sometimes the true nature of reality beckons from just beyond the horizon.
Pero quizá esos astrónomos del futuro tendrán registros de una época anterior, como la nuestra, que acredite un cosmos en expansión repleto de galaxias. Pero esos astrónomos futuros ¿creerían tales conocimientos antiguos? ¿O creerían en el universo negro, estático y vacío revelado por sus observaciones de vanguardia? Sospecho que creerían lo último. Lo que significa que estamos viviendo una época muy privilegiada en la que ciertas verdades profundas del cosmos todavía están al alcance del espíritu humano de exploración. Parece que puede que no siempre sea así. Porque los astrónomos de hoy, apuntando potentes telescopios hacia el cielo, capturaron un puñado de fotones con mucha información, una especie de telegrama cósmico, que viajó miles de millones de ańos. Y el mensaje que atravesó las eras es claro. A veces la naturaleza guarda sus secretos con el puño inquebrantable de las leyes físicas. A veces la verdadera naturaleza de la realidad llama desde más allá del horizonte.
Thank you very much.
Muchas gracias.
(Applause)
(Aplausos)
Chris Anderson: Brian, thank you. The range of ideas you've just spoken about are dizzying, exhilarating, incredible. How do you think of where cosmology is now, in a sort of historical side? Are we in the middle of something unusual historically in your opinion?
Chris Anderson: Brian, gracias. La gama de ideas de las que acabas de hablar es vertiginosa, emocionante, increíble. ¿En qué etapa está la cosmología hoy?, ¿en una especie de etapa histórica? En tu opinión, ¿estamos en medio de algo inusual en términos históricos?
BG: Well it's hard to say. When we learn that astronomers of the far future may not have enough information to figure things out, the natural question is, maybe we're already in that position and certain deep, critical features of the universe already have escaped our ability to understand because of how cosmology evolves. So from that perspective, maybe we will always be asking questions and never be able to fully answer them.
BG: Bueno, es difícil de decir. Cuando nos enteramos de que los astrónomos del futuro lejano podrían no tener información para entender las cosas la pregunta natural es que quizá ya estamos en esa posición y ciertas características del universo, profundas, críticas, ya se han escapado a nuestra capacidad de comprensión debido a la forma en que evoluciona la cosmología. Desde ese punto de vista, quizá siempre nos haremos preguntas que nunca podremos responder plenamente.
On the other hand, we now can understand how old the universe is. We can understand how to understand the data from the microwave background radiation that was set down 13.72 billion years ago -- and yet, we can do calculations today to predict how it will look and it matches. Holy cow! That's just amazing. So on the one hand, it's just incredible where we've gotten, but who knows what sort of blocks we may find in the future.
Por un lado, ahora podemos entender la edad del universo. Podemos comprender cómo entender los datos de la radiación de fondo de microondas de hace 13 720 millones de ańos y podemos calcularlo hoy para predecir su aspecto y coincide. ¡Santo cielo! Eso es increíble. Por otro lado, es increíble lo que hemos conseguido pero quién sabe qué tipo de bloques podemos encontrar en el futuro.
CA: You're going to be around for the next few days. Maybe some of these conversations can continue. Thank you. Thank you, Brian. (BG: My pleasure.)
CA: Estarás por aquí en los próximos días. Tal vez algunas de estas conversaciones puedan continuar. Gracias. Gracias, Brian. (BG: El placer es mío)
(Applause)
(Aplausos)