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.
Há alguns meses atrás o prémio Nobel da Física foi dado a duas equipas de astrónomos por uma descoberta que tem sido aclamada como uma das mais importantes observações astronómicas de todos os tempos. E hoje, após descrever brevemente o que eles encontraram, vou-vos falar sobre situação polémica gerada para explicar as suas descobertas: nomeadamente a possibilidade de que muito para além da Terra, da Via Láctea e de outras galáxias distantes, nós possamos achar que o nosso universo não é o único universo, mas ao contrário disso, parte de um vasto complexo de universos que nós chamamos 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)
Agora, a ideia de um multiverso é estranha. Ou seja, a maioria de nós foi educada para acreditar que a palavra "universo" significa tudo. E eu digo a maioria de nós, com prudência, já que a minha filha de quatro anos tem-me ouvido falar sobre estas ideias desde que nasceu. E no ano passado eu a estava a abraçá-la e disse: "Sophia, eu amo-te mais do que tudo no universo". E ela virou-se para mim e disse: "Pai, universo ou multiverso?" (Risos)
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.
Mas excepto por uma educação anormal é estranho imaginar outros domínios separados dos nossos, a maioria com características fundamentalmente diferentes, que poderiam certamente ser chamadas de universos de si mesmos. E ainda, apesar do quão especulativa é a ideia, eu pretendo convencer-vos que há uma razão para levar isto a sério, porque a ideia pode estar certa. Eu vou contar a história do multiverso em três partes. Na primeira parte, eu vou descrever os resultados dos ganhadores do Prémio Nobel e destacar um profundo mistério que esses resultados revelaram. Na segunda parte, Eu vou oferecer uma solução para esse mistério. Com base numa abordagem chamada teoria das cordas, e é onde a ideia de multiverso entrará na história. Finalmente, na terceira parte, Eu vou descrever uma teoria cosmológica chamada Inflação, que irá juntar todas as peças da história.
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.
Ok, a primeira parte começa em 1929 quando o grande astrónomo Edwin Hubble percebeu que as galáxias distantes estavam todas a se afastar de nós estabelecendo que o espaço está-se a alongar, está-se a expandir. Agora, isso foi revolucionário. A sabedoria que prevalecia era que na maior das escalas o universo era estático. Mas ainda mais, havia uma coisa sobre a qual todo mundo tinha certeza: a expansão devia de estar a reduzir de velocidade. Isso, tanto quanto a força gravitacional daTerra que retarda a subida de uma maçã jogada para o alto, a força gravitacional de cada galáxia sobre todos as outras deve estar a reduzir a expansão do espaço.
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?
Agora vamos avançar rapidamente para os anos 90 quando duas equipas de astrónomos que mencionei no início estavam inspirados por esse raciocínio para medir a taxa na qual a expansão estava a diminuir. E eles fizeram isso através de meticulosas observações de numerosas galáxias longínquas permitindo-lhes traçar como a taxa de expansão tem mudado ao longo do tempo. Aqui está a surpresa: eles descobriram que a expansão não está a reduzir de velocidade. muito pelo contrário, eles descobriram que está a acelerar, expandindo-se com cada vez maior rapidez. É como jogar uma maçã para cima e ela subir cada vez mais rapidamente. Agora, se vissem uma maçã a fazer isso, iriam querer saber porquê. O que a está forçando a isso?
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.
Da mesma forma, os resultados dos astrónomos estavam certamente a merecer o Prémio Nobel, mas eles levantaram uma questão semelhante a esta: que força está conduzindo todas as galáxias a se afastarem tão rapidamente umas das outras numa velocidade cada vez mais acelerada? Bem, a resposta mais promissora vem de uma antiga ideia de Einstein. Vejam vocês, todos nós estamos acostumados com a gravidade sendo a força que faz uma coisa, mantém os objectos juntos. Mas na teoria da gravidade de Einstein, a sua teoria geral da relatividade, a gravidade pode também manter as coisas separadas.
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.
Como? Bem, de acordo com a matemática de Einstein, se o espaço é uniformemente preenchido com uma energia invisível, um tipo de vapor uniforme e invisível, então a gravidade gerada por esse vapor seria repulsiva, gravidade repulsiva, o que é só o que precisamos para explicar as observações. Devido à gravidade repulsiva de uma energia invisível no espaço - que nós agora podemos chamar de energia negra, mas aqui fiz com fumo branco para que possam vê-la - a sua gravidade repulsiva faria cada galáxia impulsionar-se contra as outras levando a expansão a acelerar, não reduzir. E essa explicação representa um grande progresso.
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.
Mas prometi-vos um mistério aqui na primeira parte. Aqui está. Quando os astrónomos resolviam quanto da energia negra precisa ser infundida no espaço para a explicação da aceleração cósmica, olhem o que eles descobriram. Esse número é pequeno. Colocado na unidade aproprida, é espectacularmente pequeno. E o mistério é explicar esse número singular. Nós queremos que esse número surja das leis da física, mas até agora ninguém encontrou uma maneira para fazer isso.
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.
Agora devem estar a pensar, isso é importante para si? Talvez explicar esse número é apenas uma questão técnica, um detalhe técnico de interesse dos especialistas, mas sem nenhuma relevância para mais ninguém. Bem, isso certamente é um detalhe técnico, mas alguns detalhes realmente importam. Alguns detalhes fornecem janelas para dentro de regiões desconhecidas de realidade e esse número singular pode estar a fazer exactamente isso, já que a única abordagem que até agora fez progresso para explicá-lo invoca a possibilidade de outros universos - uma ideia que naturalmente surge da teoria das cordas, a qual me leva para a segunda parte: a Teoria das Cordas.
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.
Portanto, mantenham o mistério da energia negra em mente porque eu agora vou-vos contar três pontos-chave sobre a teoria das cordas. Primeiro, o que é isso? Bem, é uma abordagem para entender o sonho de Einstein de uma teoria de física unificada, um único quadro geral que seria capaz de descrever todas as forças em acção no universo. E a ideia central da teoria das cordas é bem simples de entender. Ela diz que se você examinar qualquer peça de matéria cada vez mais detalhadamente, primeiro você irá encontrar moléculas e então você irá encontrar átomos e partículas subatómicas. Mas a teoria diz que se você puder investigar coisas menores, muito menores do que nós podemos com a tecnologia existente, será possível descobrir algo mais dentro destas partículas - um filamento minúsculo de vibração de energia, uma leve vibração de cordas. E exactamente como as cordas de um violino, elas podem vibrar em diferentes padrões produzindo diferentes notas musicais. Essas pequenas cordas fundamentais quando vibram em diferentes padrões, produzem diferentes tipos de partículas - então electrões, quarks, neutrões, fotões, todas as outras partículas estariam unidas dentro de um único quadro, como se todas elas surgissem da vibração das cordas É um quadro atraente, um tipo de sinfonia cósmica onde toda a riqueza que vemos no mundo ao nosso redor emerge da música que essas pequenas, minúsculas cordas podem tocar.
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.
Mas há um preço para esta elegante unificação, porque anos de pesquisa têm demonstrado que a matemática da teoria das cordas não funciona muito bem. Ela tem inconsistências internas, a não ser que concordemos que é por algo totalmente estranho - dimensões extras do espaço. Isto é, todos nós sabemos sobre as três dimensões do espaço. E vocês podem pensar neles como altura, largura e profundidade, mas a teoria das cordas diz que, em escalas fantasticamente pequenas, há dimensões adicionais reunidas num tamanho tão minúsculo que nós não as detectámos. Mas mesmo que as dimensões esteja escondidas, elas teriam um impacto nas coisas que nós podemos observar porque o formato das dimensões extras delimitam o como as cordas podem vibrar. E na teoria das cordas, a vibração determina tudo. Portanto a massa das partículas, o poder das forças, e mais importante, a quantidade de energia negra seria determinado pela forma das dimensões extras. Então se nós soubéssemos a forma das dimensões extras, nós deveríamos ser hábeis para calcular esses elementos, calcular a quantidade de energia negra.
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.
O desafio é que nós não sabemos a forma destas dimensões extras. Tudo o que nós temos é uma lista de possíveis formas disponíveis graças à matemática. Agora, quando essas ideias foram desenvolvidas pela primeira vez, havia apenas cerca de cinco formatos possíveis, então vocês podem imaginar analizando-as uma por uma para determinar alguma relação com os elementos físicos que nós observamos. Mas com o tempo a lista cresceu assim como os pesquisadores encontram outras formas possiveis. De cinco, o número cresceu para centenas e então milhares - Uma enorme, mas ainda assim administrável, colecção para analisar, já que, afinal, pós-graduandos precisam ter alguma coisa pra fazer. Mas então a lista continuou a crescer chegando a milhões e bilhões, até hoje. A lista de possíveis formas disparou de aproximadamente 10 para 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.
Então, o que fazer? Bem, alguns pesquisadores desanimaram concluindo que eram tantas as formas possíveis para a dimensão extra, cada uma dando origem a diferentes características físicas, que a teoria das cordas nunca faria predições testáveis, definitivas. Mas outros puseram essa questão nos seus pensamentos, levando-nos à possibilidade do multiverso. Aqui está a ideia: talvez cada uma dessas formas esteja na mesma situação que as outras. Cada uma é tão real quanto as outras, no sentido de que existem muitos universos cada um com uma forma diferente, para a dimensão extra. E esta proposta radical tem um profundo impacto no mistério: a quantidade de energia negra revelada pelo resultado dos vencedores do Prémio 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 vejam, se existem outros universos, e se esses universos tenham, cada um, digamos, um formato diferente para a dimensão extra, então as características físicas de cada universo serão diferentes, e em particular, a quantidade de energia negra em cada universo será diferente. O que significa que o mistério de explicar a quantidade de energia negra que nós agora medimos adquiriria uma enorme quantidade de características diferentes. Neste contexto, as leis da física não podem explicar um número da energia negra porque não há apenas um número, há muitos números. O que significa que nós estivemos a colocar a questão errada. A questão certa para a perguntar é, porque é que nós humanos estamos num universo com uma particular quantidade de energia negra que nós medimos ao invés de qualquer outras possibilidades que estão lá fora?
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.
E essa é uma questão na qual nós podemos fazer progresso. Porque estes universos que têm muito mais energia negra do que o nosso, sempre que a matéria tenta agrupar-se em galáxias, a força repulsiva da energia negra é tão forte que destrói os grupos e as galáxias não são formadas. E nesses universos com uma quantidade muito menor de energia negra, bem, colidem entre si tão rapidamente que, novamente, as galáxias não se formam. E sem galáxias, não há estrelas, nem planetas e nem hipóteses para a nossa forma de vida existir nesses outros 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.
Então nós encontramo-nos num universo com uma quantidade particular de energia negra que medimos simplesmente porque o nosso universo tem condições habitáveis para a nossa forma de vida. E tal seria isto. Mistério resolvido, multiverso descoberto. Agora, alguns acharam a explicação insatisfatória. Nós estávamos acostumados aos físicos que nos davam explicações definitivas para os elementos que nós observamos. Mas o ponto é, se o elemento que você está a observar pode e assume uma imensa variedade de diferentes valores através do vasto cenário da realidade, então pensar numa explicação para um valor particular é simplesmente inadequado.
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.
Um exemplo recente, vem do grande astrónomo Johannes Kepler que estava obcecado em entender um número diferente - o porquê do o Sol estar a 93 milhões de milhas distante da Terra. E ele trabalhou por décadas a tentar explicar esse número, mas ele nunca teve sucesso, e nós sabemos porquê. Kepler estava a colocar a questão errada.
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.
Agora nós sabemos que existem muitos planetas numa grande variedade de diferentes distâncias das suas estrelas hospedeiras. Então ficar à espera que as leis da física expliquem um número em particular, 93 milões de milhas, bem, é simplesmente um erro. Ao invés disso, a pergunta certa para se perguntar é, porque nós humanos estamos em um planeta a esta distância particular, ao contrário de qualquer outra possibilidade? E novamente, essa é uma questão que nós podemos responder. Estes planetas que estão muito próximos a uma estrela como o Sol seriam tão quentes que a nossa forma de vida não existiria. E esses planetas que estão muito distantes da estrela, bem, eles são tão frios que, de novo, a nossa forma de vida não teria acontecido. Então, nós percebemos que estamos num planeta a uma distância particular simplesmente porque ela produz condições vitais para nossa forma de vida. E quando se trata de planetas e respectivas distâncias, este, claramente, é o tipo certo de raciocínio. O ponto é, quando se trata de universos e a energia negra que eles contém, pode ser também o tipo certo de raciocínio.
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.
Com uma peça diferente, é claro, é que nós sabemos que há outros planetas lá fora, mas até agora eu apenas especulei sobre a possibilidade de que devem haver outros universos. Então, para colocar tudo isso junto, nós precisamos de um mecanismo que possa realmente gerar outros universos. E isso me leva a minha parte final, a parte três. Porque tal mecanismo foi descoberto por cosmologistas tentando entender o Big Bang. Reparem, quando nós falamos do Big Bang, nós geralmente temos uma imagem de um tipo de explosão cósmica que criou o universo e estabeleceu o espaço empurrando-o para fora.
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.
Mas há um pequeno segredo. O Big Bang deixa de fora algo muito importante, o Bang. Ele diz-nos como o universo progrediu após o Bang, mas não nos dá esclarecimentos sobre o que teria forçado o Bang. E essa lacuna foi finalmente preenchida por uma versão actualizada da teoria do Big Bang. Chama-se cosmologia inflacionária, que identificou um tipo particular de combustível que naturalmente geraria uma corrida para fora do espaço. O combustível tem como base algo chamado quântica de campo, mas o único detalhe que importa para nós é que esse combustível prova ser tão eficiente que é virtualmente impossível usá-lo todo, o que significa na teoria inflacionária, que o Big Bang originando nosso universo não é como um evento de um único momento. Ao contrário, o combústivel não gerou apenas o nosso Big Bang, mas como também poderia gerar incontáveis Big Bangs, cada um dando início a seu próprio universo separado, com o nosso universo a se tornar nada menos que uma bolha num grandioso banho de bolhas cósmicas 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.
E agora, quando nós fundimos isso com a teoria das cordas, aqui está o quadro a que somos levados. Cada um destes universos têm dimensões extras. As dimensões extras assumem uma larga variedade de diferentes formatos. Os diferentes formatos produzem diferentes aspectos físicos. E nós encontramo-nos num universo em vez de outro simplesmente porque é apenas no nosso universo que os aspectos físicos, como a quantidade de energia negra, são os certos para que a nossa forma de vida se desenvolva. E esta é a imagem convincente, mas altamente polémica do vasto cosmos que a observação de ponta e a teoria têm, agora, nos levado 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.
Uma grande questão que restou, é claro, é, poderemos algum dia confirmar a existência de outros universos? Bem, deixe-me descrever uma maneira para que algum dia isso aconteça. A teoria da inflação já possui um forte apoio observacional. Porque a teoria prevê que o Big Bang teria sido tão intenso que o espaço rapidamente se expandiu, minúsculas agitações quânticas vindas do micromundo teriam sido esticadas para o macromundo, produzindo uma marca digital específica, um padrão de pontos ligeiramente mais quentes e pontos ligeiramente mais frios, através do espaço, cujos poderosos telescópios têm agora observado. Indo mais além, se há outros universos, a teoria prediz que em breve esses universos podem colidir. E se o nosso universo for atingido por outro, essa colisão poderá gerar um sutil padrão adicional de variação de temperatura através do espaço que nós poderemos um dia estarmos aptos para detectar. E essa imagem é tão exótica, que poderá um dia ter fundamento em observações que estabelecem a existência de outros 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.
Eu irei concluir com uma impressionante consequência de todas essas ideias para um futuro distante. Vejam, nós aprendemos que o nosso universo não é estático, que o espaço está-se a expandir, que essa expansão está a acelerar e que podem haver outros universos tudo feito por cuidadosas análises de fracas indicações da luz das estrelas chegando até nós de galáxias distantes. Mas em razão da expansão estar acelerando, em um futuro distante, estas galáxias irão afastar-se para tão longe e tão rapidamente, que nós não estaremos aptos para vê-las - não por causa das limitações tecnológicas, mas em função das leis da física. A luz que essas galáxias emitem, mesmo viajando nas mais alta velocidade, a velocidade da luz, não será capaz de superar o abismo cada vez maior entre nós. Então astrónomos num futuro distante olhando para a profundidade do espaço, não verão nada, excepto uma extensão sem fim de uma escuridão imóvel, tingida de negro. E eles irão concluir que o universo é estático e imutável e povoado por um único oásis central de matéria que eles habitam - uma imagem do cosmos que nós definitivamente sabemos estar errada.
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.
Agora, talvez estes futuros astrónomos terão registos deixados de uma época anterior como a nossa, afirmando um cosmos em expansão cheio de galáxias. Mas estes futuros astrónomos iriam acreditar em tal conhecimento antigo? Ou iriam eles acreditar num universo negro, estático e vazio que suas próprias observações de última geração revelam? Eu suspeito da última. O que significa que nós estamos a viver numa época notavelmente privilegiada, onde algumas profundas verdades sobre o cosmos ainda estão ao alcance do espírito humano de exploração. Parece que nem sempre será assim. Porque os astrónomos de hoje, dirigindo os poderosos telescópios para o céu, capturaram uma pequena porção de fotões fortemente informativos - um tipo de telegrama cósmico bilhões de anos em trânsito. E a mensagem ecoando através de eras é clara. Por vezes, a natureza mantém os seus segredos bem guardados das leis da física. Por vezes, a verdadeira natureza da realidade acena para além do horizonte.
Thank you very much.
Muito obrigado.
(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, muito obrigado. O alcance das ideias que você nos apresentou são impressionantes, emocionantes, inacreditáveis. O que acha do lugar em que a cosmologia se encontra agora, numa espécie de margem histórica? Estamos no meio de alguma coisa historicamente incomum, na sua opinião?
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: Bem, é díficil dizer. Quando nós compreendemos que os astrónomos de um futuro distante podem não ter informações suficientes para descobrir as coisas, a questão natural é, talvez nós já nos encontramos nessa posição e certamente importantes questões do universo já escaparam de nossa habilidade de entendimento devido à evolução da cosmologia. Portanto, dessa perspectiva, talvez nós iremos sempre colocar questões e nunca seremos hábeis para respondê-las completamente.
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 outro lado, nós agora podemos entender o quanto o universo é antigo. Nós podemos entender como compreender os dados da radiação de fundo que foi estabelecida 13.72 bilhões de anos atrás e ainda, nós actualmente podemos calcular de modo a prever como isso irá ficar e com correspondências. Deus do céu! Isso é incrível. Portanto, por um lado, é simplesmente inacreditável onde nós chegámos, mas quem sabe que tipo de impedimentos nós poderemos encontrar no 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: Você estará por aqui nos próximos dias. Talvez algumas dessas conversas possam continuar. Obrigado. Obrigado, Brian. (BG: Foi um prazer.)
(Applause)
(Aplausos)