I thought I would think about changing your perspective on the world a bit, and showing you some of the designs that we have in nature. And so, I have my first slide to talk about the dawning of the universe and what I call the cosmic scene investigation, that is, looking at the relics of creation and inferring what happened at the beginning, and then following it up and trying to understand it.
Pensé que consideraría cambiar su perspectiva sobre el mundo un poquito, y les mostraría algunos de los diseños que tenemos en la naturaleza. Así que, tengo mi primera diapositiva para hablar acerca del nacimiento del universo y lo que denomino la investigación de la escena cósmica (CSI) , eso es, mirando las reliquias de la creación e infiriendo lo que ocurrió en el principio, y luego hacerle seguimiento e intentar entenderlo.
And so one of the questions that I asked you is, when you look around, what do you see? Well, you see this space that's created by designers and by the work of people, but what you actually see is a lot of material that was already here, being reshaped in a certain form. And so the question is: how did that material get here? How did it get into the form that it had before it got reshaped, and so forth? It's a question of what's the continuity? So one of the things I look at is, how did the universe begin and shape? What was the whole process in the creation and the evolution of the universe to getting to the point that we have these kinds of materials?
Y así, una de las preguntas que les hago es, cuando miran a su alrededor, ¿qué es lo que ven? Bueno, ustedes ven este espacio que ha sido creado por diseñadores y por el trabajo de las personas, pero lo que realmente ven es mucho material que ya estaba aquí, siendo transformado de cierta manera. Entonces la pregunta es: ¿Cómo es que este material llegó aquí? ¿Cómo llegó a la forma que tenía antes de ser transformado, etc.? Es una pregunta sobre la continuidad. Así que una de las cosas que yo miro es, ¿cómo se inició y formó el universo? ¿Cuál fue el proceso entero en la creación y evolución del universo para llegar al punto donde tenemos esta clase de materiales?
So that's sort of the part, and let me move on then and show you the Hubble Ultra Deep Field. If you look at this picture, what you will see is a lot of dark with some light objects in it. And everything but -- four of these light objects are stars, and you can see them there -- little pluses. This is a star, this is a star, everything else is a galaxy, OK? So there's a couple of thousand galaxies you can see easily with your eye in here. And when I look out at particularly this galaxy, which looks a lot like ours, I wonder if there's an art design college conference going on, and intelligent beings there are thinking about, you know, what designs they might do, and there might be a few cosmologists trying to understand where the universe itself came from, and there might even be some in that galaxy looking at ours trying to figure out what's going on over here.
Así que esa es más o menos la parte, y déjenme continuar y mostrarles el Campo Ultra Profundo de Hubble. Si ustedes miran esta foto, lo que verán es mucha oscuridad con algunos objetos claros. Cuatro de estos objetos son estrellas, y los pueden ver ahí, pequeños cruces. Esta es una estrella, esta es una estrella, todo lo demás es una galaxia, ¿bien? Así que hay unas cuantas miles de galaxias que ustedes pueden ver con sus ojos aquí. Y cuando miro hacia esta galaxia en particular, que se parece a la nuestra, me pregunto si hay una conferencia en una universidad de arte, y seres inteligentes allá están pensando sobre, pues, qué diseños pudieran hacer, y tal vez hayan unos cuantos cosmólogos intentando entender de dónde vino el universo mismo, y tal vez incluso haya algunos en esa galaxia mirando a la nuestra intentando entender qué es lo que está ocurriendo aquí.
But there's a lot of other galaxies, and some are nearby, and they're kind of the color of the Sun, and some are further away and they're a little bluer, and so forth. But one of the questions is -- this should be, to you -- how come there are so many galaxies? Because this represents a very clean fraction of the sky. This is only 1,000 galaxies. We think there's on the order -- visible to the Hubble Space Telescope, if you had the time to scan it around -- about 100 billion galaxies. Right? It's a very large number of galaxies. And that's roughly how many stars there are in our own galaxy.
Pero hay muchas galaxias más, y algunas están cerca, y son más o menos del color del Sol, y algunas están más lejos y son un poco mas azules, y así sucesivamente. Pero una de las preguntas es, y debería serla para ustedes, ¿Cómo es que hay tantas galaxias? Porque esto representa una fracción muy diminuta del cielo. Esto es sólo 1,000 galaxias. Pensamos que hay en el orden de (visible al Telescopio Espacial Hubble, si se tuviese el tiempo para escanear), alrededor de 100 millardos de galaxias. ¿Cierto? Es un número muy grande de galaxias. Y eso es más o menos la cantidad de estrellas en nuestra galaxia.
But when you look at some of these regions like this, you'll see more galaxies than stars, which is kind of a conundrum. So the question should come to your mind is, what kind of design, you know, what kind of creative process and what kind of design produced the world like that? And then I'm going to show you it's actually a lot more complicated. We're going to try and follow it up. We have a tool that actually helps us out in this study, and that's the fact that the universe is so incredibly big that it's a time machine, in a certain sense. We draw this set of nested spheres cut away so you see it. Put the Earth at the center of the nested spheres, just because that's where we're making observations. And the moon is only two seconds away, so if you take a picture of the moon using ordinary light, it's the moon two seconds ago, and who cares. Two seconds is like the present. The Sun is eight minutes ago. That's not such a big deal, right, unless there's solar flares coming then you want to get out the way. You'd like to have a little advance warning.
Pero cuando miran algunas de estas regiones como esta, verán más galaxias que estrellas, lo que es una interrogante. Así que la pregunta que debe venirles en mente es, qué clase de diseño, si, qué clase de proceso creativo y qué clase de diseño produjo el mundo así? Y luego les voy a decir que de hecho es mucho más complicado. Vamos a intentar hacerle seguimiento. Tenemos una herramienta que de hecho nos ayuda en este estudio, y es el hecho que el universo es tan increíblemente grande que es una máquina del tiempo, en cierto sentido. Dibujamos este conjunto de esferas anidadas cortadas como lo ven. Ponemos la Tierra en el centro de las esferas anidadas, solo porque ahí es donde estamos haciendo las observaciones. Y la luna esta está a solo dos segundos, así que si toman una foto de la luna Utilizando la luz normal, esa es la luna hace dos segundos, y que importa. Dos segundos es como el presente. El Sol esta a hace ocho minutos. Eso no es gran cosa, cierto, a menos que vengan erupciones solares hacia ti, entonces te querrás quitar. A uno le gustaría tener un pequeño aviso de precaución anticipado.
But you get out to Jupiter and it's 40 minutes away. It's a problem. You hear about Mars, it's a problem communicating to Mars because it takes light long enough to go there. But if you look out to the nearest set of stars, to the nearest 40 or 50 stars, it's about 10 years. So if you take a picture of what's going on, it's 10 years ago. But you go and look to the center of the galaxy, it's thousands of years ago. If you look at Andromeda, which is the nearest big galaxy, and it's two million years ago. If you took a picture of the Earth two million years ago, there'd be no evidence of humans at all, because we don't think there were humans yet. I mean, it just gives you the scale. With the Hubble Space Telescope, we're looking at hundreds of millions of years to a billion years.
Pero te vas a Júpiter y está a 40 minutos. Eso es un problema. Uno escucha acerca de Marte, es un problema comunicarse a Marte Porque le toma a la luz demasiado tiempo para ir allá. Pero si miras al grupo más cercano de estrellas, a las 40 o 50 estrellas más cercanas, son como 10 años. Así que si tomas una foto de lo que está ocurriendo, eso ocurrió hace 10 años. Pero si vas y miras al centro de la galaxia, eso ocurrió hace miles de años. Si miras hacia Andrómeda, que es la galaxia más cercana, eso es hace dos millones de años. Si un tomará una foto de la tierra hace dos millones de años, no habría ninguna evidencia de los humanos, porque pensamos que aun no habían humanos. Es decir, esto tan solo te da una idea de la escala. Con el telescopio Hubble estamos mirando Cientos de millones de años a mil millones de años.
But if we were capable to come up with an idea of how to look even further -- there's some things even further, and that was what I did in a lot of my work, was to develop the techniques -- we could look out back to even earlier epochs before there were stars and before there were galaxies, back to when the universe was hot and dense and very different. And so that's the sort of sequence, and so I have a more artistic impression of this. There's the galaxy in the middle, which is the Milky Way, and around that are the Hubble -- you know, nearby kind of galaxies, and there's a sphere that marks the different times. And behind that are some more modern galaxies.
Pero si fuéramos capaces de idear una manera de ver incluso más allá (hay algunas cosas incluso más allá) y eso es lo que hice en bastante de mi trabajo, fue desarrollar las técnicas – poder mirar atrás a incluso a épocas más tempranas antes de que hubiesen estrellas y antes de que hubiesen galaxias, antes cuando el universo era caliente y denso y muy diferente. Y esa es más o menos el tipo de secuencia, y entonces tengo una impresión mas artística de esto. Ahí está la galaxia en el medio, la cual es la Vía Láctea, y alrededor están, tú sabes, las galaxias cercanas al Hubble, y hay una esfera que marca los diferentes tiempos. Y detrás están algunas galaxias más cercanas.
You see the whole big picture? The beginning of time is funny -- it's on the outside, right? And then there's a part of the universe we can't see because it's so dense and so hot, light can't escape. It's like you can't see to the center of the Sun; you have to use other techniques to know what's going on inside the Sun. But you can see the edge of the Sun, and the universe gets that way, and you can see that. And then you see this sort of model area around the outside, and that is the radiation coming from the Big Bang, which is actually incredibly uniform. The universe is almost a perfect sphere, but there are these very tiny variations which we show here in great exaggeration. And from them in the time sequence we're going to have to go from these tiny variations to these irregular galaxies and first stars to these more advanced galaxies, and eventually the solar system, and so forth.
Ven la imagen completa? El principio del tiempo es algo curioso, está en la parte de afuera cierto? Y hay una parte del universo que no podemos ver Porque es tan densa y tan caliente, que la luz no puede escapar. Es como el centro del Sol que no se puede ver, Tienes que utilizar otras técnicas para saber que está ocurriendo dentro del Sol. Pero si puede ver el borde del Sol, Y el universo se vuelve así, y ustedes lo pueden ver. Y luego tienes este cierto tipo de área modelo alrededor de la parte exterior, y esa es la radiación que procede del Big bang, la cual es increíblemente uniforme. El universo es una esfera casi perfecta, Pero hay estas variaciones muy diminutas, que mostramos aquí con gran exageración. Y a partir de ellas en la secuencia del tiempo vamos a ir desde estas pequeñas variaciones a estas galaxias irregulares y la primeras estrellas a estas galaxias más avanzadas, y eventualmente al sistema solar, y así sucesivamente.
So it's a big design job, but we'll see about how things are going on. So the way these measurements were done, there's been a set of satellites, and this is where you get to see. So there was the COBE satellite, which was launched in 1989, and we discovered these variations. And then in 2000, the MAP satellite was launched -- the WMAP -- and it made somewhat better pictures. And later this year -- this is the cool stealth version, the one that actually has some beautiful design features to it, and you should look -- the Planck satellite will be launched, and it will make very high-resolution maps. And that will be the sequence of understanding the very beginning of the universe.
Así que es un gran trabajo de diseño, pero vamos a dar una ojeada a cómo es que las cosas están pasando. Entonces la manera que estas mediciones se realizaron, ha habido un conjunto de satélites, y esto es lo que ustedes pueden ver. Entonces estaba el satélite COBE, el cual fue lanzado en 1989, y descubrimos estas variaciones. Y luego en el 2000, el satélite MAP fue lanzado, el WMAP, y tomó fotos un poco mejores Y más tarde este año, esta es la chévere versión moderna, el que de hecho tiene algunas hermosas características de diseño, y ustedes deben ver, el satélite Planck será lanzado, y va a hacer mapas de muy alta resolución. Y esa será la secuencia de entender el mismo inicio del universo.
And what we saw was, we saw these variations, and then they told us the secrets, both about the structure of space-time, and about the contents of the universe, and about how the universe started in its original motions. So we have this picture, which is quite a spectacular picture, and I'll come back to the beginning, where we're going to have some mysterious process that kicks the universe off at the beginning. And we go through a period of accelerating expansion, and the universe expands and cools until it gets to the point where it becomes transparent, then to the Dark Ages, and then the first stars turn on, and they evolve into galaxies, and then later they get to the more expansive galaxies. And somewhere around this period is when our solar system started forming. And it's maturing up to the present time. And there's some spectacular things. And this wastebasket part, that's to represent what the structure of space-time itself is doing during this period. And so this is a pretty weird model, right? What kind of evidence do we have for that?
Y lo que vimos fue, vimos estas variaciones, y luego nos dijeron los secretos, de ambos la estructura del espacio-tiempo, y del contenido del universo, y sobre como el universo inicio en sus movimientos originales. Así que tenemos esta foto, la cual es una foto realmente espectacular, y regresare al inicio, donde vamos a tener algún proceso misterioso que arranca el universo en el inicio. Y vamos a través de un periodo de expansión acelerada, y el universo se expande y se enfría hasta el punto donde se vuelve transparente, luego a las Eras Oscuras, y luego las primeras estrellas se prenden, y evolucionan en galaxias, y luego llegan a las galaxias más extensas. Y alrededor de este periodo es cuando nuestro sistema solar empieza a formarse. Y está madurando hasta el tiempo presente. Y hay algunas cosas espectaculares. Y esta parte como de una papelera, eso es para representar lo que la estructura misma del espacio-tiempo está haciendo durante este periodo Y es un modelo bastante extraño, cierto? Qué clase de evidencia tenemos para eso?
So let me show you some of nature's patterns that are the result of this. I always think of space-time as being the real substance of space, and the galaxies and the stars just like the foam on the ocean. It's a marker of where the interesting waves are and whatever went on. So here is the Sloan Digital Sky Survey showing the location of a million galaxies. So there's a dot on here for every galaxy. They go out and point a telescope at the sky, take a picture, identify what are stars and throw them away, look at the galaxies, estimate how far away they are, and plot them up. And just put radially they're going out that way. And you see these structures, this thing we call the Great Wall, but there are voids and those kinds of stuff, and they kind of fade out because the telescope isn't sensitive enough to do it.
Entonces déjenme mostrarles algunos de los patrones de la naturaleza que son resultado de esto. Siempre pienso que el espacio-tiempo es la verdadera substancia del espacio, y las galaxias y las estrellas son tan solo como la espuma en el océano. Es un marcador de donde las olas interesantes están y lo que sea que ocurrió. Así que aquí está el estudio “Sloan Digital Sky” (SDSS )mostrando la ubicación de un millón de galaxias. Entonces hay un punto por cada galaxia. Ellos salen y apuntan el telescopio al cielo, toman una foto, Identifican que son estrellas y las botan, miran a las galaxias, Calculan que tan lejos están, y las diagraman. y simplemente puesto radialmente van hacia allá en esa dirección. Y ustedes ven estas estructuras, a esto lo llamamos el Gran Muro, pero hay vacios y como esas cosas, y más o menos se desvanecen porque el telescopio no es lo suficientemente sensible para hacerlo.
Now I'm going to show you this in 3D. What happens is, you take pictures as the Earth rotates, you get a fan across the sky. There are some places you can't look because of our own galaxy, or because there are no telescopes available to do it. So the next picture shows you the three-dimensional version of this rotating around. Do you see the fan-like scans made across the sky? Remember, every spot on here is a galaxy, and you see the galaxies, you know, sort of in our neighborhood, and you sort of see the structure. And you see this thing we call the Great Wall, and you see the complicated structure, and you see these voids. There are places where there are no galaxies and there are places where there are thousands of galaxies clumped together, right. So there's an interesting pattern, but we don't have enough data here to actually see the pattern. We only have a million galaxies, right? So we're keeping, like, a million balls in the air but, what's going on? There's another survey which is very similar to this, called the Two-degree Field of View Galaxy Redshift Survey.
Ahora les voy a mostrar esto en 3D. Lo que ocurre es, que tomas fotos mientras que la tierra rota, obtienes un abanico a lo largo del cielo. Hay algunos lugares donde no puedes mirar por culpa nuestra propia galaxia, o porque no hay telescopios disponibles para hacerlo. Entonces la siguiente foto les muestra la versión tridimensional de esto rotando. Si ven los barridos en forma de abanico hechos a lo largo del cielo? Recuerden que en cada punto hay una galaxia, y ustedes ven las galaxias, Cierto, más o menos en nuestro barrio, y más o menos se ve la estructura. Y ven esta cosa que llamamos el Gran Muro, y ven la estructura complicada, y ven los vacios. Hay lugares donde no hay galaxias y hay lugares donde hay miles de galaxias amontonadas, cierto. Así que hay un patrón interesante, pero no tenemos información suficiente para ver el patrón. Solo tenemos un millón de galaxias, cierto? Así que estamos manteniendo, cierto, un millón de pelotas en el aire pero, que está pasando? Hay otro estudio muy similar a esto, llamado Estudio de Galaxia Redshift, Campo de Vista de Dos Grados (Two-degree Field of View galaxy RedShift Survey).
Now we're going to fly through it at warp a million. And every time there's a galaxy -- at its location there's a galaxy -- and if we know anything about the galaxy, which we do, because there's a redshift measurement and everything, you put in the type of galaxy and the color, so this is the real representation. And when you're in the middle of the galaxies it's hard to see the pattern; it's like being in the middle of life. It's hard to see the pattern in the middle of the audience, it's hard to see the pattern of this. So we're going to go out and swing around and look back at this. And you'll see, first, the structure of the survey, and then you'll start seeing the structure of the galaxies that we see out there. So again, you can see the extension of this Great Wall of galaxies showing up here.
Ahora vamos a volar a través de el a una velocidad de un millón de WARP. Y cada vez que hay una galaxia, en su ubicación hay una galaxia, y si sabemos algo de la galaxia, que de hecho si sabemos, porque hay una medición de redshift y todo, se pone el tipo de galaxia y el color, así que esta es la representación real. Y cuando se está en medio de las galaxias Es difícil ver el patrón; es como estar en medio de la vida. Es difícil ver el patrón en medio del público, es difícil ver el patrón de esto. Entonces vamos a salir, girar y ver esto nuevamente. Y ustedes verán primero, la estructura del estudio, y luego empezaran a ver la estructura de las galaxias que vemos allá afuera. Entonces nuevamente, se puede ver la extensión de este Gran Muro de galaxias que aparece aquí.
But you can see the voids, you can see the complicated structure, and you say, well, how did this happen? Suppose you're the cosmic designer. How are you going to put galaxies out there in a pattern like that? It's not just throwing them out at random. There's a more complicated process going on here. How are you going to end up doing that? And so now we're in for some serious play. That is, we have to seriously play God, not just change people's lives, but make the universe, right. So if that's your responsibility, how are you going to do that? What's the kind of technique? What's the kind of thing you're going to do?
Pero se pueden ver estos vacios, pueden ver la complicada estructura, y ustedes dicen, bueno, como es que esto ocurrió? Supongan que son el diseñador cósmico. Como van a poner las galaxias allá afuera en un patrón así? No solo tirándolas aleatoriamente. Hay un proceso más complicado que está ocurriendo aquí. Como vas a terminar haciendo eso? Y entonces ahora vamos a ponernos serios. Es decir, seriamente tenemos que jugar a ser Dios, no sólo cambiar la vida de las personas, sino también hacer el universo, cierto. Entonces si esa es su responsabilidad, cómo va usted a hacer eso? Cuál es la clase de técnica? Qué clase de cosa va usted a hacer?
So I'm going to show you the results of a very large-scale simulation of what we think the universe might be like, using, essentially, some of the play principles and some of the design principles that, you know, humans have labored so hard to pick up, but apparently nature knew how to do at the beginning. And that is, you start out with very simple ingredients and some simple rules, but you have to have enough ingredients to make it complicated. And then you put in some randomness, some fluctuations and some randomness, and realize a whole bunch of different representations.
Entonces les voy a mostrar los resultados de una simulación de muy grande escala de cómo pensamos que pudiera ser el universo, utilizando esencialmente, algunos de los principios de juego y algunos de los principios de diseño que, tu sabes, los humanos han trabajado tan fuerte para obtener, pero que aparentemente la naturaleza sabia hacer en el principio. Y esto consiste en, iniciar con unos ingredientes muy sencillos y unas reglas simples, pero se tienen que tener suficientes ingredientes para complicarlo. Y luego le añades algo de aleatoriedad, algunas fluctuaciones y algo de aleatoriedad, y notas una cantidad de diferentes presentaciones.
So what I'm going to do is show you the distribution of matter as a function of scales. We're going to zoom in, but this is a plot of what it is. And we had to add one more thing to make the universe come out right. It's called dark matter. That is matter that doesn't interact with light the typical way that ordinary matter does, the way the light's shining on me or on the stage. It's transparent to light, but in order for you to see it, we're going to make it white. OK? So the stuff that's in this picture that's white, that is the dark matter. It should be called invisible matter, but the dark matter we've made visible. And the stuff that is in the yellow color, that is the ordinary kind of matter that's turned into stars and galaxies.
Entonces lo que voy a hacer es mostrarles la distribución de materia como una función de escalas. Vamos a acercarnos, pero esto es un grafico de lo que es. Y tuvimos que hacer una cosa más para que el universo saliera bien. Se llama materia oscura. Esta materia no interactua con la luz de la manera normal que la materia ordinaria lo hace, de la manera como la luz brilla en mi o en la tarima. Es transparente a la luz, pero para que puedan verla, vamos a hacerla blanca, bueno? Entonces la cosa que está en esta imagen que es blanca, esa es la materia oscura. Se debería llamar materia invisible, pero la materia oscura la hemos hecho visible. Y la cosa que está en color amarillo, esa es la materia convencional que se ha convertido en estrellas y galaxias.
So I'll show you the next movie. So this -- we're going to zoom in. Notice this pattern and pay attention to this pattern. We're going to zoom in and zoom in. And you'll see there are all these filaments and structures and voids. And when a number of filaments come together in a knot, that makes a supercluster of galaxies. This one we're zooming in on is somewhere between 100,000 and a million galaxies in that small region. So we live in the boonies. We don't live in the center of the solar system, we don't live in the center of the galaxy and our galaxy's not in the center of the cluster.
Entonces les mostrare la próxima película. Entonces esto, vamos a acercarnos. Noten este patrón y presten atención a este patrón. Vamos a acercarnos más y acercarnos más. Y van a ver que hay todos estos filamentes y estructuras y vacios. Y cuando un número de filamentos se unen en un nudo, eso forma un super grupo de galaxias. Esta a la cual nos estamos acercando tiene más o menos entre 100,000 y un millón de galaxias en esa región pequeña. Entonces nosotros vivimos en la mitad de la nada. No vivimos en el centro del sistema solar, no vivimos en el centro de la galaxia y nuestra galaxia no está en el centro de un grupo de galaxias.
So we're zooming in. This is a region which probably has more than 100,000, on the order of a million galaxies in that region. We're going to keep zooming in. OK. And so I forgot to tell you the scale. A parsec is 3.26 light years. So a gigaparsec is three billion light years -- that's the scale. So it takes light three billion years to travel over that distance. Now we're into a distance sort of between here and here. That's the distance between us and Andromeda, right? These little specks that you're seeing in here, they're galaxies.
Entonces nos acercamos, Esta es una región que probablemente tiene más de 100,000, en el orden de un millón de galaxias en esta región. Vamos a seguir acercándonos, bueno. Y se me olvido decirles la escala. Un Parsec es 3.26 años luz Entonces un gigaparsec son tres mil millones de años luz, esa es la escala. Entonces le toma a la luz tres mil millones de años viajar esa distancia. Ahora tenemos una distancia de manera que de aquí a aquí Es la distancia entre nosotros y Andrómeda, bueno. Estas pequeñas manchas que están viendo aquí son galaxias.
Now we're going to zoom back out, and you can see this structure that, when we get very far out, looks very regular, but it's made up of a lot of irregular variations. So they're simple building blocks. There's a very simple fluid to begin with. It's got dark matter, it's got ordinary matter, it's got photons and it's got neutrinos, which don't play much role in the later part of the universe. And it's just a simple fluid and it, over time, develops into this complicated structure. And so you know when you first saw this picture, it didn't mean quite so much to you. Here you're looking across one percent of the volume of the visible universe and you're seeing billions of galaxies, right, and nodes, but you realize they're not even the main structure. There's a framework, which is the dark matter, the invisible matter, that's out there that's actually holding it all together.
Ahora vamos a alejarnos, Y pueden ver esta estructura, que, Cuando nos alejamos mucho, se ve muy regular, Pero se compone de muchas variaciones irregulares. Entonces, son bloques sencillos de construcción. Hay un fluido sencillo para iniciar. Tiene materia oscura y materia ordinaria, tiene fotones y tiene neutrinos, los cuales no tienen mucho rol en la parte posterior del universo. Y es un fluido simple y luego, a través del tiempo se desarrolla en esta estructura complicada. Y entonces cuando vieron esta imagen la primera vez, no significaba mucho para ustedes. Aquí están mirando a través de un uno por ciento del volumen del universo visible y están viendo miles de millones de galaxias, cierto, y nodos, pero se dan cuenta que ni siquiera son la estructura principal. Hay un marco de trabajo, el cual es la materia oscura, la materia invisible, eso está allá afuera, de hecho eso es lo que lo mantiene todo unido.
So let's fly through it, and you can see how much harder it is when you're in the middle of something to figure this out. So here's that same end result. You see a filament, you see the light is the invisible matter, and the yellow is the stars or the galaxies showing up. And we're going to fly around, and we'll fly around, and you'll see occasionally a couple of filaments intersect, and you get a large cluster of galaxies. And then we'll fly in to where the very large cluster is, and you can see what it looks like. And so from inside, it doesn't look very complicated, right? It's only when you look at it at a very large scale, and explore it and so forth, you realize it's a very intricate, complicated kind of a design, right? And it's grown up in some kind of way.
Entonces volemos a través de ello, y pueden ver lo mucho más complicado que es cuando estas en el medio de algo de descifrarlo. Entonces aquí está el resultado final. Ven un filamento, se ve que la luz es la materia invisible, y lo amarillo son las estrellas o galaxias que aparecen. Y vamos a volar alrededor, y alrededor, y ocasionalmente verán que unos cuantos filamentos se interceptan, y se obtiene un número grande de galaxias. Y luego vamos a volar a donde hay un grupo de galaxias muy grande, y pueden ver como es. Y entonces desde adentro, no se ve muy complicado cierto? Solo es cuando lo miras a una escala muy grande, y lo exploras y así sucesivamente, cuando te das cuenta que es, una clase de diseño muy intrincado y complicado, cierto? Y ha crecido de cierta manera.
So the question is, how hard would it be to assemble this, right? How big a contractor team would you need to put this universe together, right? That's the issue, right? And so here we are. You see how the filament -- you see how several filaments are coming together, therefore making this supercluster of galaxies. And you have to understand, this is not how it would actually look if you -- first, you can't travel this fast, everything would be distorted, but this is using simple rendering and graphic arts kind of stuff. This is how, if you took billions of years to go around, it might look to you, right? And if you could see invisible matter, too.
Entonces la pregunta es, que tan difícil seria armar esto, cierto? Que tan grande tendría que ser el equipo de contratistas para armar este universo, si? Esa es la cuestión, cierto? Entonces aquí estamos. Ven como el filamento, ven como varios filamentos se unen, por lo tanto creando este súper grupo de galaxias. Y hay que entender, que esta no es la manera como realmente se vería si uno, primero que todo pudiera viajar así de rápido, todo estaría distorcionado, pero esto es utilizando cosas de artes gráficas de presentación sencillas. Esto es la manera cómo, si usted se tomara miles de millones de años para darle la vuelta, se pudiera ver para usted. Bueno? Y también si pudiera ver la materia invisible.
And so the idea is, you know, how would you put together the universe in a very simple way? We're going to start and realize that the entire visible universe, everything we can see in every direction with the Hubble Space Telescope plus our other instruments, was once in a region that was smaller than an atom. It started with tiny quantum mechanical fluctuations, but expanding at a tremendous rate. And those fluctuations were stretched to astronomical sizes, and those fluctuations eventually are the things we see in the cosmic microwave background. And then we needed some way to turn those fluctuations into galaxies and clusters of galaxies and make these kinds of structures go on.
Entonces la idea es, cierto, como uno armaría el universo en una manera muy sencilla? Vamos a empezar a darnos cuenta que todo el universo visible, todo lo que podemos ver en toda dirección con el telescopio espacial Hubble además de otros instrumentos, estaba antes en una región que era más pequeña que un átomo. Empezó con pequeñísimas fluctuaciones cuánticas, pero expandiéndose a una taza tremenda. Y esas fluctuaciones se estiraron a tamaños astronómicos, y esas fluctuaciones eventualmente son las cosas que vemos en el fondo de microondas cósmico. Y luego necesitábamos alguna manera de convertir esas fluctuaciones en galaxias y grupos de galaxias y hacer que este tipo de estructuras continúen-
So I'm going to show you a smaller simulation. This simulation was run on 1,000 processors for a month in order to make just this simple visible one. So I'm going to show you one that can be run on a desktop in two days in the next picture. So you start out with teeny fluctuations when the universe was at this point, now four times smaller, and so forth. And you start seeing these networks, this cosmic web of structure forming. And this is a simple one, because it doesn't have the ordinary matter and it just has the dark matter in it. And you see how the dark matter lumps up, and the ordinary matter just trails along behind. So there it is. At the beginning it's very uniform. The fluctuations are a part in 100,000. There are a few peaks that are a part in 10,000, and then over billions of years, gravity just pulls in.
Entonces voy a mostrarles una simulación más pequeñas. Esta simulación se corrió en 1,000 procesadores por un mes tan solo para hacer esta pequeña (simulación) visible. Entonces les voy a mostrar una que se puede correr en un computador de escritorio en dos días, en la siguiente imagen. Entonces empieza con fluctuaciones chiquitas cuando el universo estaba en este punto, ahora cuatro veces más pequeño, y así sucesivamente. Y se empiezan a ver estas redes, a formarse esta red cósmica de estructura. Y esta es una sencilla, porque no tiene materia ordinaria, sólo tiene materia oscura en ella. Y pueden ver como la materia oscura se agruma, y la materia ordinaria solo la sigue. Entonces ahí está. En el principio es muy uniforme. Las fluctuaciones son una parte en 100,000. Hay algunos picos que son una parte en 10,000, y luego por miles de millones de años, la gravedad simplemente tira hacia dentro.
This is light over density, pulls the material around in. That pulls in more material and pulls in more material. But the distances on the universe are so large and the time scales are so large that it takes a long time for this to form. And it keeps forming until the universe is roughly about half the size it is now, in terms of its expansion. And at that point, the universe mysteriously starts accelerating its expansion and cuts off the formation of larger-scale structure. So we're just seeing as large a scale structure as we can see, and then only things that have started forming already are going to form, and then from then on it's going to go on.
Esto es luz sobre densidad, tira el material alrededor hacia dentro. Eso jala más y más material . Pero las distancias en el universo son tan grandes Y las escalas de tiempo son tan grandes que toma un gran tiempo para que esto se forme. Y se sigue formando hasta que el universo es más o menos la mitad del tamaño que tiene ahora, en términos de su expansión. Y en ese punto, el universo misteriosamente empieza a acelerar su expansión y detiene la formación de la estructura de escala más grande. Entonces sólo estamos viendo la estructura de mayor escala que podemos ver, y luego solo las cosas que ya se han empezado a formar van a formase, y entonces desde ahí va continuar ocurriendo.
So we're able to do the simulation, but this is two days on a desktop. We need, you know, 30 days on 1,000 processors to do the kind of simulation that I showed you before. So we have an idea of how to play seriously, creating the universe by starting with essentially less than an eyedrop full of material, and we create everything we can see in any direction, right, from almost nothing -- that is, something extremely tiny, extremely small -- and it is almost perfect, except it has these tiny fluctuations at a part in 100,000 level, which turn out to produce the interesting patterns and designs we see, that is, galaxies and stars and so forth.
Entonces somos capaces de hacer la simulación, pero esto es dos días en un pc de escritorio. Necesitamos, sabes, 30 dias en 1,000 procesadores para hacer la clase de simulación que les mostré anteriormente. Entonces tenemos nociones de cómo jugar seriamente a crear el universo empezando con esencialmente menos de una gota completa de material, y creamos todo lo que vemos en toda dirección, cierto, a partir de casi nada, es decir, algo extremadamente pequeñito, extremadamente pequeño, y es casi perfecto, excepto que tiene estas pequeñas fluctuaciones a un nivel de una parte en 100,000, lo cual resulta en producir los interesantes patrones y diseños que vemos, eso es, galaxias y estrellas , etc.
So we have a model, and we can calculate it, and we can use it to make designs of what we think the universe really looks like. And that design is sort of way beyond what our original imagination ever was. So this is what we started with 15 years ago, with the Cosmic Background Explorer -- made the map on the upper right, which basically showed us that there were large-scale fluctuations, and actually fluctuations on several scales. You can kind of see that. Since then we've had WMAP, which just gives us higher angular resolution. We see the same large-scale structure, but we see additional small-scale structure. And on the bottom right is if the satellite had flipped upside down and mapped the Earth, what kind of a map we would have got of the Earth. You can see, well, you can, kind of pick out all the major continents, but that's about it.
Entonces tenemos un modelo, y podemos calcularlo, y lo podemos usar para hacer estos diseños de cómo pensamos que es el universo. Y ese diseño está más o menos mucho más allá de lo que originalmente imaginamos que era. Entonces esto es con lo que iniciamos hace 15 años, con el Explorador del Fondo Cosmico, hizo el mapa en la (parte) superior derecha, el cual básicamente nos mostró que habían fluctuaciones de gran escala, y de hecho fluctuaciones en varias escalas. Pueden más o menos verlo. Desde entonces hemos tenido el WMAP, el cual nos da una resolución angular mayor. Vemos la misma estructura de gran escala, pero vemos estructura adicional de pequeña escala. Y en la parte inferior derecha está, si el satélite se hubiera volteado y mapeado la tierra, la clase de mapa que hubiésemos obtenido de la Tierra. Pueden ver, bueno, pueden, señalar todos los continentes, pero eso es todo.
But what we're hoping when we get to Planck, we'll have resolution about equivalent to the resolution you see of the Earth there, where you can really see the complicated pattern that exists on the Earth. And you can also tell, because of the sharp edges and the way things fit together, there are some non-linear processes. Geology has these effects, which is moving the plates around and so forth. You can see that just from the map alone. We want to get to the point in our maps of the early universe we can see whether there are any non-linear effects that are starting to move, to modify, and are giving us a hint about how space-time itself was actually created at the beginning moments. So that's where we are today, and that's what I wanted to give you a flavor of. Give you a different view about what the design and what everything else looks like. Thank you. (Applause)
Peo lo que esperamos cuando lleguemos al Planck, tendremos la resolución aproximadamente a la resolución que ven aquí de la Tierra, donde realmente pueden ver el patrón complicado que existe en la Tierra. Y también pueden notar, por los bordes agudos y la manera que las cosas encajan juntas, hay algunos procesos no lineales. La geología tiene estos efectos, que es mover las placas, etc. Pueden ver eso tan solo con el mapa. En nuestros mapas queremos llegar al punto del universo temprano (donde) podemos ver si hay algún efectos no lineales que están empezando a mover, modificar y nos están dando una pista de sobre como el espacio-tiempo fue creado en los momentos iníciales. Entonces ahí es donde estamos hoy, y eso es lo que les quería dar a probar. Darles una perspectiva diferente de como el diseño y todo lo demás se ve. Gracias. (Aplausos)