The universe is really big. We live in a galaxy, the Milky Way Galaxy. There are about a hundred billion stars in the Milky Way Galaxy. And if you take a camera and you point it at a random part of the sky, and you just keep the shutter open, as long as your camera is attached to the Hubble Space Telescope, it will see something like this. Every one of these little blobs is a galaxy roughly the size of our Milky Way -- a hundred billion stars in each of those blobs. There are approximately a hundred billion galaxies in the observable universe. 100 billion is the only number you need to know. The age of the universe, between now and the Big Bang, is a hundred billion in dog years. (Laughter) Which tells you something about our place in the universe.
O universo é bem grande. Vivemos em uma galáxia, a Via-Láctea. Há cerca de cem bilhões de estrelas na Galáxia Via-Láctea. E se você pegar uma câmera e apontar para uma parte qualquer do céu, e deixar o obturador aberto, contanto que sua câmera esteja anexada ao Telescópio Espacial Hubble, verá algo assim. Cada um desses borrões é uma galáxia mais ou menos do tamanho da Via-Láctea - cem bilhões de estrelas em cada um desses borrões. Há aproximadamente cem bilhões de galáxias no universo observável. Cem bilhões é o único número que você precisa saber. A idade do universo, entre agora e o Big Bang, é cem bilhões em anos de cachorro. (Risos) O que diz algo sobre o nosso lugar no universo.
One thing you can do with a picture like this is simply admire it. It's extremely beautiful. I've often wondered, what is the evolutionary pressure that made our ancestors in the Veldt adapt and evolve to really enjoy pictures of galaxies when they didn't have any. But we would also like to understand it. As a cosmologist, I want to ask, why is the universe like this? One big clue we have is that the universe is changing with time. If you looked at one of these galaxies and measured its velocity, it would be moving away from you. And if you look at a galaxy even farther away, it would be moving away faster. So we say the universe is expanding.
Uma coisa que você pode fazer com uma foto dessas é simplesmente admirá-la. É extremamente linda. Eu sempre me perguntei qual é a pressão evolucionária que fez nossos ancestrais nas savanas se adaptarem e evoluírem para realmente gostar de fotos das galáxias quando não tinham tais fotos. Mas também gostaríamos de entender. Sendo um cosmólogo, eu quero perguntar, por que o universo é assim? Uma grande pista que temos é que o universo está mudando com o tempo. Se você olhasse para uma das galáxias e medisse sua velocidade, ela estaria se movendo para longe de você. E se você olhar a para uma galáxia ainda mais distante, estaria se movendo ainda mais rápido. Então dizemos que o universo está expandindo.
What that means, of course, is that, in the past, things were closer together. In the past, the universe was more dense, and it was also hotter. If you squeeze things together, the temperature goes up. That kind of makes sense to us. The thing that doesn't make sense to us as much is that the universe, at early times, near the Big Bang, was also very, very smooth. You might think that that's not a surprise. The air in this room is very smooth. You might say, "Well, maybe things just smoothed themselves out." But the conditions near the Big Bang are very, very different than the conditions of the air in this room. In particular, things were a lot denser. The gravitational pull of things was a lot stronger near the Big Bang.
Isso significa, é claro, que no passado, as coisas estavam mais próximas. No passado, o universo era mais denso, e também era mais quente. Se você comprime coisas, a temperatura aumenta. Isso faz um certo sentido para nós. O que não faz tanto sentido é que o universo, no início dos tempos, perto do Big Bang, era também muito homogêneo. Talvez isso não seja uma surpresa. O ar neste recinto é bem homogêneo. Vocês podem pensar, "Talvez as coisas se homogenizem por conta própria." Mas as condições perto do Big Bang eram muito diferentes das condições do ar desta sala. Em particular, as coisas eram muito mais densas. A força gravitacional das coisas era muito mais forte perto do Big Bang.
What you have to think about is we have a universe with a hundred billion galaxies, a hundred billion stars each. At early times, those hundred billion galaxies were squeezed into a region about this big -- literally -- at early times. And you have to imagine doing that squeezing without any imperfections, without any little spots where there were a few more atoms than somewhere else. Because if there had been, they would have collapsed under the gravitational pull into a huge black hole. Keeping the universe very, very smooth at early times is not easy; it's a delicate arrangement. It's a clue that the early universe is not chosen randomly. There is something that made it that way. We would like to know what.
Vocês têm que pensar que temos um universo com cem bilhões de galáxias, cem bilhões de estrelas em cada. No início, essas cem bilhões de galáxias estavam comprimidas em uma região mais ou menos desse tamanho - literalmente, no início. E é preciso imaginar fazer essa compressão sem quaisquer imperfeições, sem quaisquer pontos onde existiam mais átomos do que em outro lugar. Pois se tivesse havido, eles entrariam em colapso por causa da força da gravidade e se tornariam um enorme buraco negro. Manter o universo tão homogêneo no início não é fácil, é um arranjo delicado. É uma pista de que o começo do universo não é escolhido ao acaso. Há algo que o fez dessa maneira. Nós gostaríamos de saber o quê.
So part of our understanding of this was given to us by Ludwig Boltzmann, an Austrian physicist in the 19th century. And Boltzmann's contribution was that he helped us understand entropy. You've heard of entropy. It's the randomness, the disorder, the chaoticness of some systems. Boltzmann gave us a formula -- engraved on his tombstone now -- that really quantifies what entropy is. And it's basically just saying that entropy is the number of ways we can rearrange the constituents of a system so that you don't notice, so that macroscopically it looks the same. If you have the air in this room, you don't notice each individual atom. A low entropy configuration is one in which there's only a few arrangements that look that way. A high entropy arrangement is one that there are many arrangements that look that way. This is a crucially important insight because it helps us explain the second law of thermodynamics -- the law that says that entropy increases in the universe, or in some isolated bit of the universe.
Parte do nosso entendimento nos foi dado por Ludwig Boltzmann, um físico austríaco, no século 19. E a contribuição de Boltzmann foi que ele ajudou a entendemos entropia. Vocês já ouviram falar de entropia. É o aleatório, a desordem, o caos de alguns sistemas. Boltzmann nos deu uma fórmula - gravada no seu túmulo agora - que quantifica o que é entropia. E basicamente diz que entropia são as diferentes maneiras em que podemos rearranjar os constituintes de um sistema para que não se note, para que macroscopicamente pareça o mesmo. Se considerarmos o ar desta sala, não notamos cada um dos átomos. Uma configuração de baixa entropia é onde há somente poucos arranjos que se assemelhem. Uma disposição de alta entropia é onde há muitos arranjos que se assemelhem. E este é um conceito de crucial importância, porque ajuda a explicar a segunda lei da termodinâmica - a lei que diz que a entropia aumenta no universo, ou em uma parte isolada do universo.
The reason why entropy increases is simply because there are many more ways to be high entropy than to be low entropy. That's a wonderful insight, but it leaves something out. This insight that entropy increases, by the way, is what's behind what we call the arrow of time, the difference between the past and the future. Every difference that there is between the past and the future is because entropy is increasing -- the fact that you can remember the past, but not the future. The fact that you are born, and then you live, and then you die, always in that order, that's because entropy is increasing. Boltzmann explained that if you start with low entropy, it's very natural for it to increase because there's more ways to be high entropy. What he didn't explain was why the entropy was ever low in the first place.
A razão por que a entropia aumenta é simplesmente porque há muito mais maneiras de se ter alta entropia do que baixa entropia. Esta é uma noção maravilhosa, mas deixa algo de fora. Essa percepção de que a entropia aumenta, por sinal, é o que está por trás do que chamamos de flecha do tempo, a diferença entre o passado e o futuro. Cada diferença que há entre o passado e o futuro é porque a entropia aumenta - o fato de que você consegue lembrar do passado, mas não do futuro. O fato que de você nasce, e vive, e morre, sempre nessa ordem, é porque a entropia está aumentando. Boltzmann explicou que se você começar com baixa entropia, é muito natural que ela aumente, porque há mais maneiras de se ter alta entropia. O que ele não explicou foi porque a entropia era baixa em primeiro lugar.
The fact that the entropy of the universe was low was a reflection of the fact that the early universe was very, very smooth. We'd like to understand that. That's our job as cosmologists. Unfortunately, it's actually not a problem that we've been giving enough attention to. It's not one of the first things people would say, if you asked a modern cosmologist, "What are the problems we're trying to address?" One of the people who did understand that this was a problem was Richard Feynman. 50 years ago, he gave a series of a bunch of different lectures. He gave the popular lectures that became "The Character of Physical Law." He gave lectures to Caltech undergrads that became "The Feynman Lectures on Physics." He gave lectures to Caltech graduate students that became "The Feynman Lectures on Gravitation." In every one of these books, every one of these sets of lectures, he emphasized this puzzle: Why did the early universe have such a small entropy?
O fato de que a entropia do universo era baixa foi um reflexo do fato de que o início do universo era muito homogêneo. Gostaríamos de entender isso. Este é nosso trabalho como cosmólogos. Infelizmente, não é na verdade um problema para o qual estamos dando atenção. Não é uma das primeiras coisas que as pessoas diriam, se perguntassem para um cosmólogo moderno, "Quais são os problemas com que estamos tentando lidar?" Uma das pessoas que entendeu que isso era um problema foi Richard Feynman. 50 anos atrás, ele deu uma série de diferentes palestras. Ele deu as palestras populares que se tornaram "O Caráter da Lei da Física." Ele deu palestras para alunos da Caltech que se tornaram "As Palestras de Feynman sobre Física." Ele deu palestras para alunos da graduação da Caltech que se tornaram "As Palestras de Feynman sobre Gravitação." Em todos esses livros, todas essas sérias de palestras, ele enfatizou este enigma: "Por que o início do universo teve uma entropia tão baixa?"
So he says -- I'm not going to do the accent -- he says, "For some reason, the universe, at one time, had a very low entropy for its energy content, and since then the entropy has increased. The arrow of time cannot be completely understood until the mystery of the beginnings of the history of the universe are reduced still further from speculation to understanding." So that's our job. We want to know -- this is 50 years ago, "Surely," you're thinking, "we've figured it out by now." It's not true that we've figured it out by now.
Ele diz - eu não vou fazer o sotaque - ele diz, "Por alguma razão, o universo, em algum momento, teve uma entropia muito baixa para seu conteúdo de energia, e a partir daí a entropia aumentou. A flecha do tempo não pode ser totalmente compreendida até que o mistério do começo da história do universo seja reduzido ainda mais da especulação para entendimento." Este é o nosso trabalho. Queremos saber - isso foi há 50 anos, "Certo," vocês pensam, "nós já entendemos agora." Não é verdade que já entendemos agora.
The reason the problem has gotten worse, rather than better, is because in 1998 we learned something crucial about the universe that we didn't know before. We learned that it's accelerating. The universe is not only expanding. If you look at the galaxy, it's moving away. If you come back a billion years later and look at it again, it will be moving away faster. Individual galaxies are speeding away from us faster and faster so we say the universe is accelerating. Unlike the low entropy of the early universe, even though we don't know the answer for this, we at least have a good theory that can explain it, if that theory is right, and that's the theory of dark energy. It's just the idea that empty space itself has energy.
A razão pela qual o problema piorou, ao invés de melhorar, é porque em 1998 aprendemos algo crucial sobre o universo que não sabíamos. Aprendemos que ele está acelerando. O universo não está só expandindo. Se olharmos para a galáxia, está se afastando. Se voltarmos um bilhão de anos mais tarde e olharmos de novo, vai estar se afastando mais rápido. Galáxias individuais estão se afastando de nós cada vez mais rápido. Então dizemos que o universo está acelerando. Diferente da baixa entropia do início do universo, embora não saibamos a resposta para isso, pelo menos temos uma boa teoria que a possa explicar, se a teoria estiver certa, e esta é a teoria da energia escura. É a ideia de que o espaço vazio por si só tem energia.
In every little cubic centimeter of space, whether or not there's stuff, whether or not there's particles, matter, radiation or whatever, there's still energy, even in the space itself. And this energy, according to Einstein, exerts a push on the universe. It is a perpetual impulse that pushes galaxies apart from each other. Because dark energy, unlike matter or radiation, does not dilute away as the universe expands. The amount of energy in each cubic centimeter remains the same, even as the universe gets bigger and bigger. This has crucial implications for what the universe is going to do in the future. For one thing, the universe will expand forever.
Em cada centímetro cúbico de espaço, com ou sem coisas, com ou sem partículas, matéria, radiação ou o que seja, ainda há energia, mesmo no espaço em si. E essa energia, de acordo com Einstein, exerce uma força no universo. É um impulso perpétuo que força as galáxias para longe umas das outras. Porque a energia escura, diferente da matéria e da radiação, não se dilui à medida que o universo expande. A quantidade de energia em cada centímetro cúbico permanece a mesma, mesmo que o universo se torne cada vez maior. Isso tem implicações cruciais sobre o que o universo vai fazer no futuro. Uma coisa é certa, o universo vai se expandir para sempre.
Back when I was your age, we didn't know what the universe was going to do. Some people thought that the universe would recollapse in the future. Einstein was fond of this idea. But if there's dark energy, and the dark energy does not go away, the universe is just going to keep expanding forever and ever and ever. 14 billion years in the past, 100 billion dog years, but an infinite number of years into the future. Meanwhile, for all intents and purposes, space looks finite to us. Space may be finite or infinite, but because the universe is accelerating, there are parts of it we cannot see and never will see. There's a finite region of space that we have access to, surrounded by a horizon. So even though time goes on forever, space is limited to us. Finally, empty space has a temperature.
Quando eu era da idade de vocês, não sabíamos o que o universo iria fazer. Algumas pessoas achavam que iria entrar em colapso novamente no futuro. Einstein gostava dessa ideia. Mas há energia escura, e a energia escura não desaparece, o universo vai continuar expandindo para todo o sempre. 14 bilhões de anos no passado, 100 bilhões de anos de cachorro, mas um número infinito de anos no futuro. Enquanto isso, para todas as intenções e propósitos, o espaço parece finito. O espaço pode ser finito ou infinito, mas porque o universo está acelerando, há partes que não podemos ver e nunca veremos. Há uma região finita de espaço à qual temos acesso, cercada por um horizonte. Então mesmo que o tempo continue para sempre, espaço é limitado para nós. Finalmente, espaço vazio tem uma temperatura.
In the 1970s, Stephen Hawking told us that a black hole, even though you think it's black, it actually emits radiation when you take into account quantum mechanics. The curvature of space-time around the black hole brings to life the quantum mechanical fluctuation, and the black hole radiates. A precisely similar calculation by Hawking and Gary Gibbons showed that if you have dark energy in empty space, then the whole universe radiates. The energy of empty space brings to life quantum fluctuations. And so even though the universe will last forever, and ordinary matter and radiation will dilute away, there will always be some radiation, some thermal fluctuations, even in empty space. So what this means is that the universe is like a box of gas that lasts forever. Well what is the implication of that?
Nos anos 70, Stephen Hawking nos disse que um buraco negro, embora pensem que é negro, na verdade emite radiação, se levarmos em conta a mecânica quântica. A curvatura do espaço-tempo em volta do buraco negro traz à tona a flutuação da mecânica quântica, e o buraco negro emite radiação. Um cálculo precisamente similar por Hawking e Gary Gibbons mostrou que, se você tiver energia escura em espaço vazio, então todo o universo emite radiação. A energia do espaço vazio traz à tona flutuações quânticas. Então mesmo que o universo dure para sempre, e matéria comum e radiação vão se diluir, sempre haverá radiação, algumas flutuações térmicas, mesmo em espaço vazio. Isso significa que o universo é como uma caixa de gás que dura para sempre. Qual é a implicação disso?
That implication was studied by Boltzmann back in the 19th century. He said, well, entropy increases because there are many, many more ways for the universe to be high entropy, rather than low entropy. But that's a probabilistic statement. It will probably increase, and the probability is enormously huge. It's not something you have to worry about -- the air in this room all gathering over one part of the room and suffocating us. It's very, very unlikely. Except if they locked the doors and kept us here literally forever, that would happen. Everything that is allowed, every configuration that is allowed to be obtained by the molecules in this room, would eventually be obtained.
Essa implicação foi estudada por Boltzmann no século 19. Ele disse, bem, a entropia aumenta porque há muito mais maneiras do universo ter alta entropia ao invés de baixa entropia. Mas esta é uma afirmação probabilística. Provavelmente vai aumentar, e a probabilidade é extremamente alta. Não é algo para se preocupar - o ar nesta sala se acumulando em um canto e sufocando a todos. É muito improvável. Exceto se trancarem as portas e nos manterem aqui literalmente para sempre, isso aconteceria. Tudo que é permitido, cada configuração que é permitida ser obtida pelas moléculas neste recinto, será em algum ponto obtida.
So Boltzmann says, look, you could start with a universe that was in thermal equilibrium. He didn't know about the Big Bang. He didn't know about the expansion of the universe. He thought that space and time were explained by Isaac Newton -- they were absolute; they just stuck there forever. So his idea of a natural universe was one in which the air molecules were just spread out evenly everywhere -- the everything molecules. But if you're Boltzmann, you know that if you wait long enough, the random fluctuations of those molecules will occasionally bring them into lower entropy configurations. And then, of course, in the natural course of things, they will expand back. So it's not that entropy must always increase -- you can get fluctuations into lower entropy, more organized situations.
Então Boltzmann diz, veja, podemos começar com o universo que estava em equilíbrio térmico. Ele não sabia sobre o Big Bang. Ele não sabia sobre a expansão do universo. Ele achava que o espaço e o tempo foram explicados por Isaac Newton - eles eram absolutos; estavam lá para sempre. Então sua ideia de um universo natural era que as moléculas do ar estavam espalhadas uniformemente por toda a parte - as moléculas de tudo. Mas se você é Boltzmann, você sabe que, se esperar o tempo certo, as flutuações aleatórias dessas moléculas vão ocasionalmente levá-las a configurações de baixa entropia. E então, claro, no curso natural das coisas, elas vão tornar a se expandir. Então não é que entropia deva sempre aumentar - pode haver flutuações para baixa entropia, situações mais organizadas.
Well if that's true, Boltzmann then goes onto invent two very modern-sounding ideas -- the multiverse and the anthropic principle. He says, the problem with thermal equilibrium is that we can't live there. Remember, life itself depends on the arrow of time. We would not be able to process information, metabolize, walk and talk, if we lived in thermal equilibrium. So if you imagine a very, very big universe, an infinitely big universe, with randomly bumping into each other particles, there will occasionally be small fluctuations in the lower entropy states, and then they relax back. But there will also be large fluctuations. Occasionally, you will make a planet or a star or a galaxy or a hundred billion galaxies. So Boltzmann says, we will only live in the part of the multiverse, in the part of this infinitely big set of fluctuating particles, where life is possible. That's the region where entropy is low. Maybe our universe is just one of those things that happens from time to time.
Bem, se isso for verdade, Boltzmann então inventa duas ideias que soam bem modernas - o multiverso e o princípio antrópico. Ele diz que o problema com equilíbrio térmico é que nós não podemos viver ali. Lembrem, a vida em si depende da flecha do tempo. Não seríamos capazes de processar informações, metabolizar, andar e falar, se vivêssemos em equilíbrio térmico. Então se imaginarem um universo muito grande, infinitamente grande, com partículas batendo umas nas outras aleatoriamente, haverá ocasionalmente pequenas flutuações em estados de baixa entropia, e então elas relaxam de volta. Mas também haverá grandes flutuações. Ocasionalmente, se fará um planeta ou uma estrela ou uma galáxia ou cem bilhões de galáxias. Então Boltzmann diz que nós só viveremos na parte do multiverso, na parte deste grupo infinitamente grande de partículas de flutuação, onde a vida é possível. Nessa região a entopia é baixa. Talvez nosso universo seja uma dessas coisas que acontecem de tempos em tempos.
Now your homework assignment is to really think about this, to contemplate what it means. Carl Sagan once famously said that "in order to make an apple pie, you must first invent the universe." But he was not right. In Boltzmann's scenario, if you want to make an apple pie, you just wait for the random motion of atoms to make you an apple pie. That will happen much more frequently than the random motions of atoms making you an apple orchard and some sugar and an oven, and then making you an apple pie. So this scenario makes predictions. And the predictions are that the fluctuations that make us are minimal. Even if you imagine that this room we are in now exists and is real and here we are, and we have, not only our memories, but our impression that outside there's something called Caltech and the United States and the Milky Way Galaxy, it's much easier for all those impressions to randomly fluctuate into your brain than for them actually to randomly fluctuate into Caltech, the United States and the galaxy.
Agora, o dever de casa de vocês é realmente pensar sobre isso, contemplar o que isso significa. Carl Sagan disse uma vez que "para se fazer uma torta de maçã, é preciso primeiro inventar o universo." Mas ele não estava certo. No cenário de Boltzmann, se você quer fazer uma torta de maçã, você só espera pelo movimento aleatório dos átomos para fazer a torta de maçã. Isso vai acontecer com muito mais frequência do que movimentos aleatórios de átomos fazendo um pomar e açúcar e um forno, e então fazer uma torta de maçã. Então esse cenário faz previsões. E as previsões são que as flutuações que nos fazem são mínimas. Mesmo que vocês imaginem que esta sala em que estamos exista e seja real e aqui estamos, e que temos, não somente lembranças, mas nossa impressão de que há algo lá fora chamado Caltech e Estados Unidos e a Via Láctea, é muito mais fácil que todas essas impressões flutuem aleatoriamente no seu cérebro do que na verdade aleatoriamente flutuarem em uma Caltech, em um Estados Unidos e em uma galáxia.
The good news is that, therefore, this scenario does not work; it is not right. This scenario predicts that we should be a minimal fluctuation. Even if you left our galaxy out, you would not get a hundred billion other galaxies. And Feynman also understood this. Feynman says, "From the hypothesis that the world is a fluctuation, all the predictions are that if we look at a part of the world we've never seen before, we will find it mixed up, and not like the piece we've just looked at -- high entropy. If our order were due to a fluctuation, we would not expect order anywhere but where we have just noticed it. We therefore conclude the universe is not a fluctuation." So that's good. The question is then what is the right answer? If the universe is not a fluctuation, why did the early universe have a low entropy? And I would love to tell you the answer, but I'm running out of time.
A boa notícia é que portanto esse cenário não funciona; não é correto. Esse cenário prevê que devemos ser uma flutuação mínima. Mesmo que deixássemos nossa galáxia de fora, não teríamos cem bilhões de outras galáxias. E Feynman também entendeu isso. Feynman diz, "Da hipótese de que o mundo é uma flutuação, todas as previsões são que, se olhássemos para uma parte do mundo que nunca vimos antes, encontraríamos mistura, e não como o pedaço que recém olhamos - alta entropia. Se nossa ordem fosse propensa a uma flutuação, não esperaríamos ordem em qualquer outro lugar além de onde recém notamos. Então concluímos que o universo não é uma flutuação." Então isso é bom. A pergunta é 'qual é a resposta certa?' Se universo não é uma flutuação, porque o início do universo tinha baixa entropia? E eu adoraria lhes dizer a resposta, mas o tempo está acabando.
(Laughter)
(Risos)
Here is the universe that we tell you about, versus the universe that really exists. I just showed you this picture. The universe is expanding for the last 10 billion years or so. It's cooling off. But we now know enough about the future of the universe to say a lot more. If the dark energy remains around, the stars around us will use up their nuclear fuel, they will stop burning. They will fall into black holes. We will live in a universe with nothing in it but black holes. That universe will last 10 to the 100 years -- a lot longer than our little universe has lived. The future is much longer than the past. But even black holes don't last forever. They will evaporate, and we will be left with nothing but empty space. That empty space lasts essentially forever. However, you notice, since empty space gives off radiation, there's actually thermal fluctuations, and it cycles around all the different possible combinations of the degrees of freedom that exist in empty space. So even though the universe lasts forever, there's only a finite number of things that can possibly happen in the universe. They all happen over a period of time equal to 10 to the 10 to the 120 years.
Aqui está o universo sobre o qual é falado, versus o universo que realmente existe. Eu já mostrei essa foto. O universo está se expandindo há cerca de 10 bilhões de anos. Está esfriando. Mas sabemos o suficiente sobre o futuro do universo para dizer muito mais. Se a energia escura permanecer, as estrelas ao nosso redor vão usar todo seu combustível nuclear, vão parar de queimar. Vão cair em buracos negros. Vamos viver em um universo sem nada dentro, além de buracos negros. Esse universo vai durar 10 elevado a 100 anos - muito mais do que o nosso pequeno universo. O futuro é muito mais longo do que o passado. Mas mesmo buracos negros não duram para sempre. Eles vão evaporar, e eles ficarão sem nada além de espaços vazios. O espaço vazio essencialmente dura para sempre. No entanto, você pensa, já que o espaço vazio emite radiação, há na verdade flutuações térmicas, e passa por um ciclo de diferentes combinações possíveis de graus de liberdade que existem em espaço vazio. Então mesmo que o universo dure para sempre, há somente um número finito de coisas que podem acontecer com o universo. Elas acontecem por um período de tempo igual a 10 elevado a 10 elevado a 120 anos.
So here's two questions for you. Number one: If the universe lasts for 10 to the 10 to the 120 years, why are we born in the first 14 billion years of it, in the warm, comfortable afterglow of the Big Bang? Why aren't we in empty space? You might say, "Well there's nothing there to be living," but that's not right. You could be a random fluctuation out of the nothingness. Why aren't you? More homework assignment for you.
Então aqui vai duas perguntas para vocês. Primeira: Se o universo dura por 10 elevado a 10 elevado a 120 anos, por que nascemos nos primeiros 14 bilhões de anos dele, no quente e confortável resultado do Big Bang? Por que não estamos em um espaço vazio? Talvez digam, "Bem, não há nada lá para viver," mas isso não está certo. Você pode ser uma flutuação aleatória do nada. Por que não é? Mais dever de casa para vocês.
So like I said, I don't actually know the answer. I'm going to give you my favorite scenario. Either it's just like that. There is no explanation. This is a brute fact about the universe that you should learn to accept and stop asking questions. Or maybe the Big Bang is not the beginning of the universe. An egg, an unbroken egg, is a low entropy configuration, and yet, when we open our refrigerator, we do not go, "Hah, how surprising to find this low entropy configuration in our refrigerator." That's because an egg is not a closed system; it comes out of a chicken. Maybe the universe comes out of a universal chicken. Maybe there is something that naturally, through the growth of the laws of physics, gives rise to universe like ours in low entropy configurations. If that's true, it would happen more than once; we would be part of a much bigger multiverse. That's my favorite scenario.
Como eu disse, eu não sei a resposta. Eu vou dar o meu cenário favorito. Pode ser simplesmente isso, não há explicação. É um fato bruto sobre o universo que você deva aprender a aceitar e parar de fazer perguntas. Ou talvez o Big Bang não seja o começo do universo. Um ovo, um ovo intacto, é uma configuração de baixa entropia, mas quando abrimos nosso refrigerador, não falamos, "Ah, que surpresa encontrar essa configuração de baixa entropia no refrigerador." Isso porque um ovo não é um sistema fechado; vem de uma galinha. Talvez o universo venha de uma galinha universal. Talvez haja algo que naturalmente, através do crescimento das leis da física, dê origem a um universo como o nosso em configurações de baixa entropia. Se fosse verdade, aconteceria mais de uma vez; seríamos parte de um multiverso muito maior. Este é o meu cenário favorito.
So the organizers asked me to end with a bold speculation. My bold speculation is that I will be absolutely vindicated by history. And 50 years from now, all of my current wild ideas will be accepted as truths by the scientific and external communities. We will all believe that our little universe is just a small part of a much larger multiverse. And even better, we will understand what happened at the Big Bang in terms of a theory that we will be able to compare to observations. This is a prediction. I might be wrong. But we've been thinking as a human race about what the universe was like, why it came to be in the way it did for many, many years. It's exciting to think we may finally know the answer someday.
Os organizadores me pediram para terminar com uma especulação ousada. Minha especulação ousada é que serei absolutamente inocentado pela história. E daqui a 50 anos, todas as minhas ideias loucas serão aceitas como verdades pelas comunidades científicas e externas. Vamos todos acreditar que nosso pequeno universo é só uma pequena parte de um multiverso muito maior. E muito melhor, vamos entender o que aconteceu no Big Bang em termos de teoria que seremos capazes de comparar as observações. Isto é uma previsão. Eu posso estar errado. Mas temos pensado como uma raça humana sobre o como era o universo, por que ele veio a ser da maneira que foi por muitos anos. É empolgante pensar que talvez possamos saber a resposta algum dia.
Thank you.
Obrigado.
(Applause)
(Aplausos)