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.
Birkaç ay önce fizik dalındaki Nobel ödülü bugüne kadarki en önemli astronomik gözlemlerden biri olarak nitelendirilen bir buluş için iki astronom ekibine verilmişti Ve bugün, buldukları şeyi kısaca anlatarak, onların buluşunu açıklayacak son derece tartışmalı bir yapıyı anlatacağım, diğer bir deyişle bir olasılık olarak Dünya'nın, Samanyolu'nun ve diğer uzak galaksilerin ötesinde evrenimizin tek evren olmadığını, onun yerine çoklu evrenler adını verdiğimiz çok sayıda karmaşık evrenler yapısının bir parçası olduğunu görebiliriz.
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)
Çoklu evren fikri gariptir. Demek istediğim, birçoğumuz ''evren'' kelimesinin her şey demek olduğu inancıyla büyüdük. Tedbirli olmak adına birçoğumuz diyorum çünkü dört yaşındaki küçük kızım doğduğundan beri bu fikirlerden bahsettiğimi duyuyor. Geçen sene onu karşıma alıp dedim ki, ''Sofia, seni evrendeki her şeyden daha çok seviyorum.'' Bana dönüp şunu dedi, ''Baba, evren mi çoklu evrenler mi?'' (Gülüşmeler)
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.
Ama bunun gibi alışılmışın dışında bir yetiştirme tarzı olmadan birçoğu temelden farklı özelliklere sahip, kendi çaplarında evrenler olarak düşünülebilecek bizimkinden başka alemleri hayal etmek çok tuhaf. Ve buna rağmen, bu fikir hakikaten ne kadar spekülatif de olsa sizleri bunu ciddiye almanız için geçerli sebepler olduğuna ikna etmeyi amaçlıyorum. Çünkü bu doğru olabilir. Sizlere çoklu evrenin hikayesini üç kısımda anlatacağım. Birinci kısımda, şu Nobel ödülüne layık görülen sonuçları anlatacağım ve bu sonuçların ortaya çıkarmış olduğu derin gizeme dikkat çekeceğim. İkinci kısımda, bu gizem için bir çözüm önereceğim. Bu sicim teorisi denilen bir yaklaşıma dayanıyor ve işte tam da burada çoklu evren fikri devreye girecek. Son olarak, üçüncü kısımda şişme kuramı denen kozmoloji teorisini açıklayacağım ve bu hikayenin parçalarını bir araya getirecek.
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.
Evet, ilk kısım 1929 yılında başlıyor. Büyük astronom Edwin Hubble'ın uzaktaki galaksilerin bizden giderek uzaklaştığını fark ederek uzayın kendi kendine esnediğini, genişlediğini ortaya koymasıyla. İşte bu devrim niteliğindeydi. Bundan önceki birikimimiz tüm ölçeklerde evrenin durağan olduğuna yönelikti. Öyle olmasa bile, herkesin emin olduğu bir şey vardı: genişleme yavaşlıyor olmalı. Tıpkı Dünya'nın kütle çekiminin havaya fırlatılan bir elmanın yükselmesini yavaşlatması gibi, her bir galaksinin kütle çekiminin diğerlerine etkisi uzayın genişlemesini yavaşlatıyor olmalı.
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?
Şimdi 1990'lara gelelim sunumun başında bahsettiğim şu iki astronom ekibi bu akıl yürütmeden ilham alarak genişlemenin yavaşlama oranını ölçmüşlerdi. Ve bunu birçok uzak galaksi üzerinde kılı kırk yaran gözlemler yapmaları sayesinde, genişleme hızının zamana göre nasıl değiştiğini kaydederek yaptılar. İşte sürpriz de burada. Genişlemenin hiç de yavaşlamadığını buldular. Aksine genişlemenin hızlandığını, hızının gitgide arttığını buldular. Bu tıpkı havaya attığınız bir elmanın gitgide hızlanarak yükselmesi gibi bir şey. Eğer bir elmanın bunu yaptığını görseniz, neden olduğunu bilmek istersiniz. Bunu ittiren şey ne?
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.
Benzer bir şekilde, astronomların bu buluşu Nobel ödülünü şüphesiz gayet iyi bir şekilde hak ediyordu ama buradan benzer bir soru çıkardılar. Tüm bu galaksileri sürekli artan bir hızla birbirinden uzaklaştıran kuvvet neydi? Eh, bunun için en parlak cevap Einstein'ın eski bir fikrinden geliyor. Görüyorsunuz ki, hepimiz kütleçekimin tek bir şey yapan bir kuvvet olduğu fikrine alışkınız, cisimleri birbirine çektiği fikrine. Ama Einstein'ın kütleçekim teorisinde, onun genel görelilik kuramında, kütleçekim cisimleri birbirinden uzklaştırabilir de.
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.
Nasıl? Şöyle ki, Einstein'ın matematiğine göre eğer uzay düzgün dağılımlı olarak görünmez bir enerji ile doluysa, yani bir nevi homojen, görünmez bir pus gibi, öyleyse bu pus tarafından üretilen kütleçekim itici olmalı, bu itici kütleçekim tam da gözlemlerimizi açıklamak için ihtiyacımız olan şey. Çünkü uzaydaki görünmez bir enerjiye ait itici kütleçekim -- şimdilerde ona karanlık enerji diyoruz, ama görebilesiniz diye burada onu beyaz bir pus haline getirdim -- onun bu itici kütleçekimi her bir galaksinin birbirini itmesine sebep olarak, genişlemenin hızlanmasını sağlardı, yavaşlamasını değil. Ve bu açıklama büyük bir yol katedildiğini gösteriyor.
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.
Ama ben size burada birinci kısımda bir gizem vadetmiştim. O da şu. Astronomlar kozmik hızlanmayı açıklamak üzere uzayın ne kadarlık kısmının bu karanlık enerjiyle dolu olması gerektiğini hesapladıklarında bulduklarına bir bakın. Bu sayı çok küçük. İlgili birimle ifade edildiğinde, inanılmaz derecede küçük. Ve işte işin gizemli tarafı da bu tuhaf sayıyı açıklamak. Biz bu sayının fizik kanunlarından doğmasını isteriz, ama şimdiye kadar bunun yolunu bulan kimse çıkmadı.
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.
Şimdi şunu merak edebilirsiniz, bunu umursamalı mıyız? Belki bu sayıyı açıklamak sadece teknik bir mesele, uzmanlardan başka hiç kimseyi ilgilendirmeyen teknik bir detay. Eh, tabii ki bu teknik bir detay, ama bazı detaylar gerçekten önemlidir. Bazı detaylar gerçekliğin henüz keşfedilememiş alemlerine bir pencere açar, ve bu tuhaf sayı tam da bunu yapıyor olabilir, zira bunu açıklamak üzere gelişme kaydedebilen tek yaklaşım başka evrenlerin varlığı ihtimalini devreye sokuyor -- sicim teorisinden doğal olarak ortaya çıkan bir fikir, ki bu fikir beni ikinci kısma getiriyor: sicim teorisi.
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.
Öyleyse siz karanlık enerjinin gizemini aklınızın bir köşesinde tutarken, bu arada ben devam edip sizlere sicim teorisinin üç kilit noktasından bahsedeyim. Her şeyden önce, sicim teorisi nedir? Einstein'ın hayali olan bir birleştirilmiş fizik teorisini, evrende geçerli olan tüm kuvvetleri açıklayabilen tek ve kapsayıcı bir çerçeveyi gerçeğe dönüştürmek için oluşturulan bir yaklaşım. Sicim teorisinin merkezindeki fikir aslında gayet açık. Diyor ki, maddenin herhangi bir parçasını çok küçük boyutta incelerseniz, öncelikle moleküllere rastlar sonra da atomları ve atom altı parçacıkları bulursunuz. Ama teoriye göre daha da ince detaya girerseniz, şu anki teknolojiyle yapabileceğimizden daha küçük boyutta, bu parçacıkların içinde farklı bir şey bulursunuz -- titreşen küçük enerji iplikçikleri, küçücük titreyen sicimler. Ve tıpkı bir kemanın telleri gibi, farklı motiflerle titreşerek farklı müzikal notalar üretebilirler. Bu küçük temel sicimler, farklı motiflerle titreştiklerinde farklı çeşitlerde parçacıklar üretirler -- işte elektronlar, kuarklar, nötrinolar, fotonlar, ve diğer tüm parçacıklar titreşen sicimlerden ortaya çıktığına göre hepsi tek bir çerçeve içinde birleştirilmiş oluyor. Bu çok cezbedici bir tablo, bir nevi kozmik senfoni gibi, dünyada etrafımızda gördüğümüz tüm zenginliğin bu küçücük tellerin çalabildiği müzikten ortaya çıkmış olması.
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.
Ama bu zarif birleştirmenin bir bedeli var, çünkü yıllar süren araştırmalar sicim teorisinin matematiğinin pek iyi sonuç vermediğini gösterdi ve şayet çok alışılmadık bir şeye izin vermediğimiz müddetçe kendi içinde tutarsızlıkları oluyor -- o da uzaya ekstra boyutlar eklemek. Şöyle ki, hepimiz uzayın olağan üç boyutunu biliyoruz. Ve bunları düşünebiliyorsunuz; yükseklik, genişlik ve derinlik. Ama sicim teorisine göre inanılmaz küçük ölçeklerde, tespit edemediğimiz şekilde öylesine minikçe içine kıvrılmış ek birtakım boyutlar var. Ama boyutlar gizlenmiş olsa bile, bizim gözlemleyebildiğimiz şeyler üzerine etkisi olacaktır, çünkü bu ek boyutların biçimleri sicimlerin ne şekilde titreşeceğini sınırlıyor. Ve sicim teorisinde, titreşim her şeyi belirler. Öyleyse parçacıkların kütleleri, kuvvetlerin direnci, ve en önemlisi, karanlık enerjinin miktarı bu ekstra boyutların şekli tarafından belirlenecektir. O halde eğer bu ekstra boyutların şeklini bilebileseydik, bu özellikleri hesaplamamız mümkün olacaktı, karanlık enerjinin miktarını hesaplayabilecektik.
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.
İşin zorluğu bu ekstra boyutların şekillerinin neye benzediğini bilmiyoruz. Elimizdekiler matematiğin elverdiği ölçüde aday şekillerin bir listesi. Bu fikirler ilk geliştirilmeye başlandığında sadece beş farklı şekil adayımız vardı, dolayısıyla gözlemlediğimiz fiziksel özelliklerden çıkarsamak üzere onları birer birer inceleyebileceğinizi hayal edebilirdiniz. Ama zamanla araştırmacılar başka adaylar buldukça liste genişledi. Sayı başta beşken, sonra yüzlerce ve daha sonra binlerce oldu -- Büyük, ama hala analiz etmek üzere toparlaması mümkün, çünkü sonuçta yüksek lisans öğrencilerinin yapacak işe ihtiyacı var. Ama liste büyümeye devam etti milyonlarca ve bugüne kadar milyarlarca oldu. Aday şekillerin listesi 10 üzeri 500'lere kadar fırladı.
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.
Öyleyse, ne yapacağız? Bazı araştırmacılar ümidini kaybetti, ek boyutların şekilleri için çok fazla aday olması ve bunların her birinin farklı fiziksel özelliklere yol açıyor olması sebebiyle sicim teorisinin asla sınanabilir ve açıklayıcı tahminler yapamayacağı sonucuna vardılar. Ama diğerleri konuya olağandışı bir boyut kazandırdı ve bizi çoklu evrenler olasılığına götürdüler. Fikirleri şuydu. Belki de bu şekillerin her birinin eşit bir dayanağı var. Her biri farklı ekstra boyutlara karşılık farklı şekillere sahip pek çok evren olduğu düşünülürse, her bir şekil diğerleri kadar gerçek. Ve bu radikal önermenin şu bahsettiğimiz gizem üzerinde inanılmaz bir etkisi var: Nobel ödülü alan hesaplamanın ortaya çıkardığı karanlık enerji miktarı üzerinde.
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?
Çünkü görüyorsunuz ki, eğer başka evrenler varsa ve bu evrenlerin her biri, diyelim ki ekstra boyutlarına karşılık farklı şekillere sahipse, o zaman her evrenin fiziksel özellikleri birbirinden farklı olacaktır, ve bilhassa, her bir evrende bulunan karanlık enerji miktarı da farklı olacaktır. Bu da demek oluyor ki, ölçümünü yaptığımız karanlık enerji miktarını açıklamadaki gizem tamamen farklı bir hale bürünüyor. Bu bağlamda, fiziğin kanunları karanlık enerji miktarını gösteren sayıyı açıklayamaz, çünkü aslında tek bir sayı yok, pek çok sayı var. Bu da demek oluyor ki aslında biz soruyu yanlış soruyoruz. Sormamız gereken doğru soru şu, biz insanlar kendimizi neden bu evrende, mümkün olan diğer onca ihtimalden birinde değil de tam da ölçtüğümüz miktarda karanlık enerjiye sahip olan bu evrende bulduk?
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.
Ve bu bize ilerleme kaydettirecek bir soru. Çünkü bizimkinden çok daha fazla karanlık enerjiye sahip olan evrenlerde, maddeler ne zaman galaksi oluşturmaya kalksa, ortamdaki karanlık enerjinin itme kuvveti öyle büyük olacak ki kümelenen maddelerin dağılmasına sebep olacak ve galaksiler oluşmayacak. Bizimkinden çok daha az karanlık enerjiye sahip olan evrenlerse, onlar da kendi içlerine çok hızlı bir biçimde çökecekler ve yine galaksiler oluşmayacak. Ve galaksiler olmadan, yıldızlar olmaz, gezegenler olmaz, haliyle de bizimki gibi yaşam formlarının o diğer evrenlerde var olma şansı olmaz.
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.
Yani biz kendimizi tam olarak ölçtüğümüz miktarda karanlık enerjiye sahip olan bir evrende bulduk, çünkü bizimki gibi yaşam formlarına ev sahipliği yapabilecek koşullara sahip olan evren bizimkiydi. İşte hepsi bu kadar. Gizem çözüldü, çoklu evrenler bulundu. Ama bazıları bu açıklamayı tatmin edici bulmuyor. Bizler fiziğin gözlemlerimiz üzerine kesinlikli açıklamalar yapmasına alışkınız. Ama mesele şu ki, eğer gözlemini yaptığınız özellikler daha geniş bir gerçeklik manzarası içinde, çok geniş çeşitlilikte değerler alabiliyorsa, belirli bir sayısal değere karşılık tek bir açıklama olmasını beklemek yanlış olacaktır.
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.
Eski bir örnek de bambaşka bir sayıyı anlamak adına saplantılı uğraşlar vermiş büyük astronom Johannes Kepler'den geliyor -- neden Güneş, Dünya'dan 93 milyon mil uzakta. O bu sayıyı açıklamak için on yıllar boyunca çalıştı, ama asla başaramadı, ve neden başaramadığını biz biliyoruz. Kepler aslında yanlış soruyu soruyordu.
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.
Artık, kendi yıldızından farklı uzaklıklarda bulunan pek çok gezegen olduğunu biliyoruz. Dolayısıyla fizik kanunlarının bu münferit sayıyı, yani 93 milyon mili açıklamasını ummak, bayağı yanlış bir yaklaşım. Onun yerine sorulacak doğru soru ise şu, biz insanlar, kendimizi neden onca başka ihtimal varken tam da bu uzaklıkta bulunan bir gezegen üzerinde bulduk? Ve işte yine, bizim cevap verebileceğimiz bir soru bu. Güneş gibi bir yıldıza daha yakında bulunan gezegenler çok sıcak olacak ve bizim yaşam formumuz asla var olamayacaktır. Ve bu yıldızdan çok daha uzakta bulunan gezegenler ise çok soğuk olacak ve işte yine, bizim yaşam formumuz asla tutunamayacaktır. O yüzden kendimizi tam da bu uzaklıktaki bir gezegende buluyoruz çünkü bizim yaşam formumuz için hayatî olan koşulları sağlıyor. Konu gezegenlere ve uzaklıklarına geldiğinde, bu açıkça doğru türden bir akıl yürütme. Mesele şu ki, konu evrenlere ve içerdikleri karanlık enerjiye geldiğinde, bu akıl yürütme bunlar için de doğru olabilir.
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.
Bir temel farklılık, elbette, bizler orada başka gezegenler olduğunu biliyoruz, oysa başka evrenler olabileceği fikri hakkında şimdiye kadar yaptığım şey ise sadece spekülasyon. Öyleyse parçaları bir araya getirdiğimizde, gerçekten başka evrenleri meydana getirecek bir mekanizmaya ihtiyacımız var. Ve bu da beni son kısma, üçüncü kısma getiriyor. Çünkü böyle bir mekanizma, "büyük patlama"yı anlamaya çalışan kozmologlar tarafından keşfedildi bile. Biliyorsunuz, büyük patlamadan bahsettiğimizde, genellikle aklımızda evrenimizi yaratan ve dışarı doğru büyümesini sağlayan bir çeşit kozmik patlama görüntüsü oluşur.
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.
Ama burada küçük bir sır var. Büyük Patlama çok önemli bir şeyi açıkta bırakıyor, "patlama" kısmını. Bize evrenin patlamadan sonra nasıl evrildiğini açıklıyor, ama o patlamayı neyin tetiklediği hakkında en ufak bir fikir vermiyor. Ve bu boşluk sonunda Büyük Patlama Teorisi'nin geliştirilmiş bir sürümünde dolduruldu. Buna "şişme kozmolojisi" deniyor, ve bu, uzayın dışarı doğru büyümesini doğal olarak sağlayacak bir çeşit yakıt betimliyor. Bu yakıt kuantum alanı denen bir şeye dayanıyor, ama bizim için burada gerekli tek ayrıntı şu ki, bu yakıt öylesine yüksek verimli ki, bunu kullanıp bitirmek hemen hemen imkansız. Dolayısıyla şişme kuramında, evrenimizi oluşturan büyük patlama tek seferlik bir olay gibi görünmüyor. Bu yakıt bizim büyük patlamamızı meydana getirmekle kalmadı, ayrıca başka sayısız büyük patlamaları da oluşturdu ve bunların her biri kendi ayrı evreninin oluşmasına sebep olurken bizim evrenimiz sayısız evrenlerden oluşan büyük kozmik köpük küveti içindeki tek bir köpük haline geldi.
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.
İşte şimdi bunu sicim teorisiyle birleştirdiğimizde, ortaya çıkan tablo bu şekilde. Bu evrenlerin her birinin ekstra boyutları var. Bu ekstra boyutlar pek çok farklı şekillerde olabiliyor. Bu değişik şekiller de farklı fiziksel özellikleri beraberinde getiriyor. Ve biz kendimizi diğerleri yerine bu evrende buluyoruz, çünkü bizim yaşam biçimimizin tutunabilmesi için uygun olan fiziksel özelliklere ve karanlık enerji miktarına sahip olan tek evren bizim evrenimiz. Ve kozmos'un geniş plandaki bu tablosu cezbedici ama oldukça da tartışmalı ve en gelişmiş gözlemlerimiz ve teorilerimiz bizi bu tabloyu ciddi ciddi düşünmeye sevk ediyor.
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.
Geriye kalan bir büyük soru ise elbette şu, diğer evrenlerin varlığını doğrulamamız hiç mümkün olabilecek mi? İzin verin günün birinde bunun gerçekleşebileceğini açıklayayım. Şişme kuramının şimdiden gözleme dayalı güçlü dayanakları var. Çünkü bu kuram, büyük patlamanın o denli şiddetli olduğunu öngörüyor ki, uzay süratle genişledikçe mikro dünyadaki küçük kuantum titreşimlerinin makro dünyaya yayılarak kendine özgü bir parmak izi gibi düşünülebilecek, uzayda nispeten sıcak ve soğuk noktalardan oluşan bir örüntü bırakacağını, bunun da güçlü teleskoplar tarafından gözlemlenebileceğini öngörüyor. Daha da ileri gidersek, eğer başka evrenler varsa, bu kuram bu evrenlerin sıklıkla birbiriyle çarpışabileceğini öngörüyor. Ve eğer bizim evrenimiz başka biriyle çarpışırsa, bu çarpışma ek olarak uzay boyunca sıcaklık değişikliklerinden oluşan hafif bir örüntü oluşturacaktır ve bunu günün birinde tespit etmemiz mümkün olabilir. Bu tablo bu denli egzotik olmasının yanında, günün birinde gözlemlere de dayandırılarak, diğer evrenlerin varlığı ortaya konulabilir.
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.
Sonuç olarak tüm bu fikirlerden yola çıkarak çok uzak bir gelecek için çarpıcı bir çıkarım yapacağım. Gördüğünüz gibi, evrenimizin durağan olmadığını, uzayın genişlemekte olduğunu, bu genişlemenin de giderek hızlandığını ve başka evrenler de olduğunu, hepsini uzak galaksilerden bize ulaşan yıldızların o noktasal zayıf ışıklarını dikkatlice irdeleyerek öğrendik. Ama bu genişleme hızlandığı için, çok uzak bir gelecekte, bu galaksiler çok hızlı bir şekilde iyice uzaklaşıyor olacak ve artık onları göremeyeceğiz -- teknolojik sebeplerden dolayı değil ama fizik kanunları sebebiyle. Bu galaksilerin yaydığı ışık mümkün olan en yüksek hızda, ışık hızında seyretse bile aramızdaki sürekli açılan bu mesafeyi kat edemeyecek hale gelecek. Yani uzak gelecekteki astronomlar uzayın derinliklerine baktıklarında durağan, zifiri bir kör karanlıktan oluşan sonsuz bir uzamdan başka bir şey görmeyecekler. Evrenin durağan ve değişmez olduğunu, kendilerine de evsahipliği yapan, maddenin bu tekil ve merkezi vahası dışında bir yerleşim olmadığı sonucuna varacaklar -- işte bu, kozmos'un tamamıyla yanlış olduğunu bildiğimiz bir tablosu.
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.
Ama belki de bu gelecekteki astronomların elinde önceki dönemlerden kalma, tıpkı bizimki gibi, genişleyen galaksilerle dolu bir kozmos fikrini onaylayan kayıtlar olacak. Ama acaba geleceğin astronomları bu tarihî bilgilere inanacak mı? Yoksa o karanlık, durağan ve boş evrende yalnızca kendilerinin o en gelişmiş gözlemlerinin sonuçlarına mı inanacaklar? İkincisinin olacağından kuşkulanıyorum. Bu da demek oluyor ki şu an inanılmaz derecede ayrıcalıklı çağlarda yaşıyoruz, kozmos hakkında belli derin gerçekliklerin halen insanların keşfetme arzusu tarafından ulaşılabilir olduğu çağlardayız. Görünüşe bakılırsa bu her zaman böyle olmayacak. Çünkü bugünün astronomları, güçlü teleskoplarını gökyüzüne çevirerek, bir avuç aydınlatıcı fotonu tüm çıplaklığıyla yakalayabildiler -- milyarlarca yıldır yolda olan bir çeşit kozmik mesaj. Ve çağlar boyunca yankılanan bu mesaj gayet açık. Doğa bazen sırlarını çözülmeyecek şekilde fizik kanunları ile sıkıca sarar ve onları gizler. Bazen gerçekliğin asıl doğası ufkun hemen ötesinden bizlere işaret verir.
Thank you very much.
Çok teşekkür ederim.
(Applause)
(Alkışlar)
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, teşekkürler. Az önce bahsettiğin fikirlerin çeşitliliği baş döndürücü, olağanüstü, harika. Tarihsel açıdan bakınca kozmolojinin bulunduğu yeri nasıl görüyorsun? Sana göre şu an tarihsel olarak olağandışı bir şeylerin ortasında mıyız?
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: Yani aslında bunu söylemek zor. Uzak gelecekteki astronomların bu meseleyi çözebilecek yeterince bilgiye sahip olamayacağını öğrendiğimizde, doğal olan soru şu ki, belki de zaten biz çoktan o duruma geldik ve evrenin belli bir takım derin, kritik özellikleri kozmolojinin evrimi sebebiyle anlayabilme yetimizden çoktan kaçtı. Yani bu perspektifle, belki de her zaman sorular soruyor olacağız ve bunlara asla tam olarak cevap veremeyeceğiz.
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.
Öte yandan, şu an evrenin ne kadar yaşlı olduğunu anlayabiliyoruz. 13.72 milyar yıl önce ortaya çıkan kozmik mikrodalga arkaplan ışıması verilerini nasıl değerlendireceğimizi anlayabiliyoruz. Böyle olunca, bugün ileride nasıl görüneceğini tahmin edecek hesaplamalar yapıyoruz ve tutuyor. Aman tanrım! Bu inanılmaz. Yani bir yandan, geldiğimiz yer gerçekten inanılmaz, ama gelecekte ne gibi kayalara çarpacağımızı kim bilebilir.
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: Önümüzdeki birkaç gün buralarda olacaksın. Belki bu diyalogların bir kısmı devam edebilir. Teşekkürler, Sağol, Brian. (BG: Ben teşekkür ederim.)
(Applause)
(Alkışlar)