(Musik) Manchmal, wenn ich auf einem langen Flug bin, spähe ich zu all den Bergen und Wüsten hinaus und versuche zu begreifen, wie riesig unsere Erde ist. Und dann denke ich daran, dass wir ein Objekt jeden Tag sehen, in das buchstäblich eine Million Erden hineinpassen würden. Die Sonne scheint unheimlich groß zu sein, aber im großen Ganzen ist sie nur ein Nadelstich, einer von ca. 400 Milliarden Sternen der Milchstraße, die man in einer klaren Nacht als einen blassen, weißen Nebel betrachten kann, der sich quer durch den Himmel zieht. Aber es kommt noch dicker. Es gibt vielleicht 100 Milliarden Galaxien, die wir durch das Teleskop erkennen. Wenn also jeder Stern die Größe eines einzelnen Sandkorns hätte, dann gäbe es in der Milchstraße genug Sterne, um ein ca. 9 m x 9 m großes Stück Strand ca. 1 m tief mit Sand zu füllen. Aber die Erde hat nicht genug Strände, um die Sterne des ganzen Universums unterzubringen. Ein solcher Strand würde sich buchstäblich über Hunderte von Millionen Kilometern erstrecken. Ach, du heiliger Stephen Hawking, sind das eine Menge Sterne. Er und andere Physiker glauben jedoch jetzt, dass das Ganze in der Realität noch unvorstellbar größer ist. Zunächst einmal sind die 100 Milliarden Galaxien, die wir durch das Teleskop betrachten können, wahrscheinlich nur ein winziger Bruchteil des Ganzen. Das Weltall selbst vergrößert sich mit einer zunehmenden Geschwindigkeit. Die riesige Mehrheit der Galaxien entfernt sich so schnell von uns, dass ihr Licht uns vielleicht nie erreichen wird. Dennoch ist unsere physikalische Realität hier auf der Erde eng mit diesen weit entfernten unsichtbaren Galaxien verbunden. Sie sind ebenfalls Teil unseres Universums. Sie ergeben ein einziges, riesiges Gebilde, das den gleichen physikalischen Gesetzen unterworfen ist und aus den gleichen Atomen, Elektronen, Protonen, Quarks und Neutrinos besteht wie Sie und ich. Jedoch weisen nun jüngste Theorien in der Physik, darunter auch die so genannte Stringtheorie, darauf hin, dass es noch zahllose andere Universen geben könnte, die aus anderen Partikeln bestehen, mit anderen Eigenschaften, die wiederum anderen Gesetzen unterliegen. In den meisten dieser Universen könnte niemals menschliches Leben entstehen und sie kommen und gehen von einer Nanosekunde auf die andere, aber trotz alledem ergeben sie insgesamt ein riesiges Multiversum von möglichen Universen – bis hin zu elf Dimensionen und mit Dingen, die wir uns nicht einmal in unseren wildesten Träumen vorstellen. Die Hauptvariante der Stringtheorie sagt ein Multiversum vorher, das aus bis zu 10 hoch 500 Universen besteht. Das ist eine Eins gefolgt von 500 Nullen, eine Zahl so groß, dass, wenn jedes Atom in unserem wahrnehmbaren Universum sein eigenes Universum hätte und jedes dieser Atome in all diesen Universen wiederum sein eigenes Universum hätte, und man das noch zweimal wiederholen würde, man immer noch einen winzigen Teil des Ganzen hätte, nämlich den Billionen Billionen Billionen Billionen Billionen Billionen Billionen Billionen Billionen Billionen Billionen Billionen Billionen Billionen Billionsten. Aber sogar diese Zahl ist winzig, verglichen mit einer anderen Zahl: unendlich. Einige Physiker denken, dass das Raum-Zeit-Kontinuum buchstäblich unendlich ist und dass es eine unendliche Anzahl von sogenannten inflationären Universen mit variierenden Eigenschaften gibt. Können Sie mir noch folgen? Aber durch die Quantentheorie kommt noch ein ganz neues Problem hinzu. Diese Theorie hat sich ohne jeden Zweifel als richtig herausgestellt, aber sie zu interpretieren ist verwirrend. Einige Physiker denken, dass man sie nur entwirren kann, wenn man sich vorstellt, dass in jedem Moment eine riesige Anzahl von Paralleluniversen hervorgebracht wird, und viele dieser Universen wären der Welt ähnlich, in der wir leben, und es würde mehrere von Ihnen geben. In einem Universum schließen Sie die Universität mit Auszeichnung ab und heiraten den Partner Ihrer Träume. In einem anderen, eher nicht. Es gibt jedoch immer noch einige Wissenschaftler, die sagen, dass dies alles Unsinn ist. Die einzig bedeutende Antwort auf die Frage, wie viele Universen es gibt, ist, dass es nur ein einziges Universum gibt. Und einige Philosophen und Mystiker könnten argumentieren, dass sogar unser eigenes Universum eine Illusion ist. Wie Sie sehen können, gibt es bei dieser Frage keine Übereinstimmung, nicht einmal annähernd. Eines ist klar: Die Antwort liegt irgendwo zwischen Null und Unendlich. Ebenfalls klar ist, dass es im Moment ziemlich cool ist, Physik zu studieren. Wir durchleben wahrscheinlich gerade den größten Paradigmenwechsel des Wissens, den die Menschheit je erlebt hat.
(Music) Sometimes when I'm on a long plane flight, I gaze out at all those mountains and deserts and try to get my head around how vast our Earth is. And then I remember that there's an object we see every day that would literally fit one million Earths inside it. The sun seems impossibly big, but in the great scheme of things, it's a pinprick, one of about 400 billion stars in the Milky Way galaxy, which you can see on a clear night as a pale, white mist stretched across the sky. And it gets worse. There are maybe 100 billion galaxies detectable by our telescopes, so if each star was the size of a single grain of sand, just the Milky Way has enough stars to fill a 30 foot by 30 foot stretch of beach three feet deep with sand. And the entire Earth doesn't have enough beaches to represent the stars in the overall universe. Such a beach would continue for literally hundreds of millions of miles. Holy Stephen Hawking, that is a lot of stars. But he and other physicists now believe in a reality that is unimaginably bigger still. I mean, first of all, the 100 billion galaxies within range of our telescopes are probably a minuscule fraction of the total. Space itself is expanding at an accelerating pace. The vast majority of the galaxies are separating from us so fast that light from them may never reach us. Still, our physical reality here on Earth is intimately connected to those distant, invisible galaxies. We can think of them as part of our universe. They make up a single, giant edifice, obeying the same physical laws and all made from the same types of atoms, electrons, protons, quarks, neutrinos that make up you and me. However, recent theories in physics, including one called string theory, are now telling us there could be countless other universes, built on different types of particles, with different properties, obeying different laws. Most of these universes could never support life, and might flash in and out of existence in a nanosecond, but nonetheless, combined they make up a vast multiverse of possible universes. in up to 11 dimensions, featuring wonders beyond our wildest imagination. And the leading version of string theory predicts a multiverse made of up to 10 to the 500 universes. That's a one followed by 500 zeroes, a number so vast that if every atom in our observable universe had its own universe and all of the atoms in all of those universes each had their own universe, and you repeated that for two more cycles, you'd still be at a tiny fraction of the total -- namely, one trillion trillion trillion trillion trillion trillion trillion trillion trillion trillion trillion trillion trillion trillion trillionth. But even that number is minuscule compared to another number: infinity. Some physicists think the space-time continuum is literally infinite, and that it contains an infinite number of so-called pocket universes with varying properties. How's your brain doing? But quantum theory adds a whole new wrinkle. I mean, the theory's been proven true beyond all doubt, but interpreting it is baffling. And some physicists think you can only un-baffle it if you imagine that huge numbers of parallel universes are being spawned every moment, and many of these universes would actually be very like the world we're in, would include multiple copies of you. In one such universe, you'd graduate with honors and marry the person of your dreams. In another, not so much. There are still some scientists who would say, hogwash. The only meaningful answer to the question of how many universes there are is one, only one universe. And a few philosophers and mystics might argue that even our own universe is an illusion. So, as you can see, right now there is no agreement on this question, not even close. All we know is, the answer is somewhere between zero and infinity. Well, I guess we know one other thing: This is a pretty cool time to be studying physics. We just might be undergoing the biggest paradigm shift in knowledge that humanity has ever seen.