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.
Universul este foarte vast. Noi trăim într-o galaxie, galaxia Calea Lactee. Există în jur de 100 miliarde de stele în Calea Lactee. Dacă iei un aparat foto, îl îndrepţi într-un loc aleatoriu pe cer, şi ţii diafragma deschisă, cât timp camera e ataşată de Telescopul Spaţial Hubble, va vedea ceva de genul ăsta. Fiecare din aceste mici luminiscențe e o galaxie precum Calea noastră Lactee -- 100 miliarde de stele în fiecare din aceste perluțe. Există în jur de 100 miliarde de galaxii în universul observabil. 100 de miliarde e singurul număr pe care trebuie să-l reţii. Vechimea universului, de la Big Bang până acum, e de 100 miliarde de ani câineşti. (Râsete) Ceea ce spune ceva despre locul nostru în univers.
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.
Un lucru pe care poţi să-l faci cu o astfel de poză e s-o admiri. E superbă. M-am întrebat adesea, care a fost presiunea evoluţionară ce i-a determinat pe strămoşii noștri din câmpiile Africii să evolueze să se poată bucura de fotografii ale galaxiilor când ei nu aveau nici una. Dar noi am vrea să le și înţelegem. Cosmolog fiind, vreau să întreb de ce-i universul aşa cum este? Un indiciu evident e că universul se schimbă în timp. Dacă te uiţi la una din aceste galaxii și-i măsori viteza, observi că se îndepărtează de tine. Dacă te uiţi la o galaxie mai depărtată, observi că se îndepărtează mai repede. Deci spunem ca universul se extinde.
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.
Asta înseamnă, desigur, că în trecut corpurile erau mai apropiate. În trecut, universul era mai dens, şi de asemenea mai fierbinte. Dacă comprimi materia, temperatura crește. Asta pare intuitiv. Lucrul care nu e chiar așa intuitiv e că universul, la începuturi, aproape de Big Bang, era foarte, foarte uniform. Poate nu te surprinde. Aerul din această cameră e foarte uniform. Ai fi tentat să zici, "Ei bine, unele lucruri se uniformizează de la sine." Dar condiţiile de la momentul Big Bang-ului erau foarte diferite de condiţiile aerului din această cameră. În special, lucrurile erau mult mai dense. Atracţia gravitaţională era mult mai puternică la momentul Big Bang-ului.
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.
Trebuie să realizezi că avem un univers cu o sută de miliarde de galaxii, cu o sută miliarde de stele fiecare. La începuturi, aceste sute de miliarde de galaxii erau înghesuite într-o regiune doar atât de mare. Literalmente, la începuturi. Şi trebuie să-ţi imaginezi acea compactare fără nici o imperfecţiune, fără nici un loc unde să fie mai puţini atomi decât în alte locuri. Altfel totul s-ar fi prăbuşit sub atracţia lor gravitaţională într-o imensă gaură neagră. Păstrând Universul foarte, foarte uniform la începuturi nu-i uşor, e un aranjament fragil. E un indiciu că universul timpuriu nu s-a format întâmplător. Ceva l-a facut aşa. Am dori să ştim ce.
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.
O parte din înțelegerea noastră ne-a fost dată de Ludwig Boltzmann, un fizician austriac din secolul 19. Contribuţia lui Boltzmann ne-a ajutat să înţelegem entropia. Aţi auzit de entropie. Reprezintă dezordinea, gradul de haos dintr-un sistem. Boltzmann ne-a dat o formulă -- gravată pe mormântul său acum -- care cuantifică entropia. În principiu formula spune că entropia reprezintă numărul de posibilităţi prin care putem rearanja constituenţii unui sistem fără să observăm, astfel încât, macroscopic să arate la fel. În cazul aerului din această cameră, noi nu observăm fiecare atom individual. Într-o configurație cu entropie scăzută există puţine aranjamente care o fac să arate aşa. Într-un sistem cu entropie ridicată există multe aranjamente care îl fac să arate la fel. E important, pentru că ne ajută să explicăm a doua lege a termodinamicii -- legea care spune că entropia creşte în univers, sau în părţile izolate ale universului.
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.
Motivul pentru care entropia creşte e simplu pentru că există mult mai multe căi de-a avea o entropie mare decât una scăzută. Asta e o înțelegere profundă, dar omite ceva. Această intuiție că entropia creşte stă la baza a ceea ce se numește 'săgeata timpului', diferenţa între trecut și viitor. Orice diferenţă care există între trecut și viitor se datorează creşterii entropiei -- faptul pentru care poţi să-ţi aminteşti trecutul, dar nu viitorul. Faptul că te naşti, apoi trăieşti și apoi mori, totdeauna în această ordine, e din cauză că entropia crește. Boltzmann a explicat că dacă începi cu entropie scăzută, e foarte natural ca ea să crească, pentru că există mai multe modalități să ai entropie ridicată. Ce nu a explicat a fost de ce entropia a fost scăzută la început.
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?
Faptul că entropia universului era scăzută era o reflexie a faptului că universul timpuriu era foarte, foarte uniform. Am vrea să înţelegem asta. Ăsta e scopul nostru al cosmologilor. Din nefericire, nu e o problemă căreia să-i fi acordat destulă atenţie. Nu e un lucru pe care oamenii să-l spună, dacă ai întreba un cosmolog modern: "Care sunt problemele pe care încercăm să le adresăm?" Unul din cei care au înţeles că asta era o problemă a fost Richard Feynman. Acum 50 de ani el a predat o serie de cursuri. A ţinut faimoasele conferințe care au devenit "Caracterul Legii Fizice." A ţinut cursuri pentru studenţii de la Caltech care au devenit "Cursurile Feynman de Fizică." A oferit cursuri studenților doctoranzi de la Caltech care au devenit "Cursurile lui Feynman despre Gravitaţie." În fiecare din aceste cărţi, în fiecare curs, el a subliniat acest puzzle: De ce universul timpuriu avea entropie aşa scăzută?
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.
El spunea -- nu voi încerca să-i imit accentul -- "Din cine știe ce motiv, universul, mai de mult, avea o entropie foarte scăzută pentru conținutul său energetic, şi de atunci entropia a tot crescut. Săgeata timpului nu poate fi înţeleasă complet până când misterul începuturilor istoriei universului e redus de la speculaţie la înţelegere." Deci asta e slujba noastră. Vrem să ştim -- asta a fost acum 50 de ani, vă gândiţi desigur, "că am reuşit să rezolvăm misterul până acum." Nu e adevărat că am reuşit.
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.
Motivul pentru care problema s-a înrăutăţit, în loc să se îmbunătăţească, e pentru că în 1998 am aflat ceva crucial despre univers ce nu ştiam înainte. Am aflat că universul accelerează. Nu doar se extinde. Dacă te uiţi la o galaxie, se îndepărtează. Dacă te întorci peste un miliard de ani și te uiţi din nou la ea, se va îndepărta mai rapid. Galaxiile individuale se îndepărtează de noi din ce în ce mai repede. Deci noi spunem că universul accelerează. Spre deosebire de entropia scăzută a universului timpuriu, chiar dacă nu avem raspunsul pentru asta, cel puțin avem o teorie explicativă, dacă acea teorie e corectă, asta e teoria energiei latente. E doar idea că spațiul gol în sine are energie.
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.
În fiecare centimentru cub de spaţiu, indiferent că are sau nu materie, indiferent dacă avem sau nu particule, materie, radiaţii, există energie difuză, în spaţiul însuși. Şi această energie, comform lui Einstein, exercită o forţă de apăsare asupra universului. Este un impuls perpetuu care depărtează galaxiile una de alta. Pentru că energia latentă, spre deosebire de materie sau radiaţie, nu se diluează când universul se extinde. Cantitatea de energie în fiecare centrimetru cub rămâne constantă, chiar dacă universul devine din ce în ce mai mare. Acest fapt are implicaţii cruciale pentru felul în care va evolua universul în viitor. Un lucru e clar, universul se va extinde pentru totdeauna.
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.
Când eram de vârsta voastră, nu se știa ce urma să se întâmple cu universul. Unii credeau că universul se va recompacta la loc în viitor. Lui Einstein îi plăcea această idee. Dar dacă există energie latentă şi acea energie nu dispare, atunci universul se va extinde la infinit. 14 miliarde de ani în trecut, sau 100 de miliarde de ani câineşti, dar o infinitate de ani în viitor. Între timp, concret, nouă spaţiul ne apare finit. Spaţiul poate fi finit sau infinit, dar pentru că universul accelerează, există părţi din el pe care nu le vedem și nu le vom vedea niciodată. Există o regiune finită în spaţiu la care avem acces, înconjurată de un orizont. Deci chiar dacă timpul înaintează pentru toteauna, nouă spaţiul ne apare limitat. În final, spaţiul gol are o temperatură.
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?
În anii '70, Stephen Hawking ne-a spus că o gaură neagră, chiar dacă o credem neagră, de fapt emite radiaţii, când iei în considerare mecanica cuantică. Spaţiu-timpul e curbat în jurul unei găuri negre făcând posibile fluctuaţiile cuantum mecanice, și gaura neagră emană radiaţii. Un calcul precis făcut de Hawking şi Gary Gibbons a arătat că, dacă avem energie latentă în spațiu gol, atunci tot universul emană radiaţii. Energia spaţiului gol permite fluctuaţii cuantice. Prin urmare, chiar dacă universul va dura o veşnicie, iar materia și radiaţiile se vor rarefia, vor mai rămâne mereu nişte radiaţii, nişte fluctuaţii termice, chiar în spaţiul gol. Deci asta înseamnă că universul e ca o cutie de gaze ce durează o veşnicie. Care sunt implicaţiile?
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.
Posibilele implicaţii au fost studiate de Boltzman în secolul 19. El a spus că entropia creşte pentru că sunt mult mai multe aranjamente pentru un univers cu entropie mare decât cu entropie joasă. Dar asta-i o afirmaţie probabilistică. Probabil va creşte, iar probabilitatea e imens de mare. Nu trebuie să ne facem griji că aerul din această cameră s-ar muta într-un colţ şi ne-ar sufoca. Este foarte, foarte improbabil. Exceptând cazul în care s-ar încuia uşile și ne-ar ţine aici literalmente pe veci, atunci s-ar întâmpla. Tot ce este permis, orice configuraţie posibilă pentru moleculele acestei camere, va fi obţinută într-un final.
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.
Așa că Boltzmann spune, uite, poți începe cu un univers care se află în echilibru termic. El nu știa de Big Bang. Nu știa de expansiunea universului. Credea că spațiul și timpul erau explicate de legile lui Isaac Newton: erau absolute, existau veșnic. Așa ca idea lui de univers natural presupunea că moleculele de aer se distribuiau în mod egal peste tot -- sau moleculele de orice altceva. Dacă gândești ca Boltzmann știi că, așteptând destul timp, mișcările aleatorii ale acestor molecule le vor aduce ocazional în configurații cu entropie scăzută. Apoi, desigur, urmând cursul natural, se vor extinde înapoi. Deci nu-i neapărat ca entropia tot timpul să crească -- e posibil să obții fluctuații cu entropie mică, să ajungi la configurații mai organizate.
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.
Dacă asta e adevărat, Boltzmann continuă să raționeze introducând două idei moderne -- multiversul și principiul antropic. El spune că problema cu echilibrul termic e că noi nu putem trăi în el. Rețineți, viața însăși depinde de săgeata timpului. N-am putea procesa informații, să metabolizăm, să umblăm sau să vorbim, dacă am trăi în echilibru termic. Deci dacă vă imaginați un univers foarte, foarte mare, un univers infinit de mare, cu particule ciocnindu-se între ele aleator, vor exista ocazional mici fluctuații în stările joase de entropie, după care își revin la loc. Dar vor fi de asemenea și fluctuații la scară mare. Ocazional, se va crea o planetă sau o stea sau o galaxie sau 100 de miliarde de galaxii. Așa că Boltzmann raționează că, noi putem trăi doar în partea multiversului, în partea acestei mulțimi infinite de fluctuații de particule, în care viața e posibilă. E zona în care entropia e scăzută. Poate universul nostru e doar unul din acele fenomene care se întamplă din când în când.
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.
Acum tema voastră de casă e să vă gandiți la implicațiile acestui aspect. Faimosul astrofizician Carl Sagan a spus odată că "pentru a face o plăcintă de mere de la zero, trebuie mai întâi să inventezi universul." Dar nu avea dreptate. În scenariul lui Boltzmann, dacă vrei o plăcintă cu mere, trebuie doar să aștepți ca mișcarea haotică a atomilor să-ți facă o plăcintă cu mere. Asta se va întâmpla mult mai frecvent decât mișcarea haotică a atomilor să-ți facă o livadă de mere niște zahăr și un cuptor, după care să-ți facă plăcinta cu mere. Deci acest scenariu face previziuni. Și acele previziuni sunt că fluctuațiile care ne fac pe noi sunt minime. Chiar dacă îți imaginezi că această cameră în care ne aflăm există în realitate și noi ne aflăm aici, și că avem, nu numai memoriile noastre, ci și impresia că afară există ceva numit Caltech, Statele Unite și galaxia Calea Lactee, e mult mai ușor ca toate acele impresii să fluctueze aleator în creierul tău decât să fluctueze în Caltech, Statele Unite și galaxie.
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.
Vestea bună e că în concluzie acest scenariu nu funcționează; nu e corect. Acest scenariu prezice că noi ar trebui să reprezentăm o fluctuație minimă. Chiar dacă lași galaxia noastră deoparte, nu ai avea o sută de miliarde de galaxii. Feynman a înțeles și el acest lucru. Feynman spunea, "De la ipoteza că lumea e o fluctuație, toate prezicerile spun că dacă ne uităm la o parte a lumii pe care n-am văzut-o încă, o vom găsi schimbată, diferită de cea la care ne-am uitat din cauza entropiei înalte. Dacă ordinea noastră s-ar datora unei fluctuații, nu ne-am aștepta la ordine peste tot ci doar acolo unde am observat-o. Așadar concluzionăm că universul nu e o fluctuație. Bine. Atunci întrebarea e care-i răspunsul corect? Dacă universul nu e o fluctuație, atunci de ce a avut universul timpuriu o entropie scăzută? Aș vrea să vă dau răspunsul, dar n-a mai rămas timp.
(Laughter)
(Râsete)
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.
Iată universul pe care vi-l descriem, vs. universul care există cu adevărat. V-am arătat această poză. Universul se extinde de 10 miliarde de ani. Devine din ce în ce mai rece. Dar acum știm destul despre viitorul universului ca să putem spune mult mai mult. Dacă energia latentă rămâne prezentă, stelele din jur în final vor folosi tot combustibilul nuclear și se vor stinge. Vor cădea în găuri negre. Vom trăi într-un univers cu nimic în el în afară de găuri negre. Acel univers va dura 10 la puterea 100 ani -- mult mai mult decât tânărul nostru univers. Viitorul e mult mai îndelungat decât trecutul. Dar nici găurile negre nu durează la nesfârșit. Se vor evapora, și vom rămâne cu nimic mai mult decât spațiul gol. Acel spațiu gol va dura, în principiu, la nesfârșit. Cu toate acestea, vedeți voi, spațiul gol emană radiație, în realitate există fluctuații termice, ce trec prin toate combinațiile posibile ale gradelor de libertate ce există în spațiul gol. Chiar dacă universul e veșnic, există un număr finit de aranjamente care se pot petrece în univers. Toate astea se întâmplă pe o perioadă egală cu 10 la puterea 10 la puterea 120 de ani.
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.
Am două întrebări pentru voi. Prima: Dacă universul durează 10 la puterea 10 la puterea 120 de ani, de ce ne-am născut în primii 14 miliarde de ani ai săi, în comfortabilul afterglow de după Big Bang? De ce nu existăm în spațiul gol? Ai putea spune că nimic nu poate trăi acolo, dar e fals. Am putea fi o fluctuație aleatorie apărută din spațiul gol. De ce nu suntem? Încă o temă de casă pentru voi.
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.
După cum am spus, nu știu răspunsul. Vă voi da scenariul meu favorit. Fie pur și simplu nu există o explicație. E un fapt frustrant despre univers pe care trebuie să învățăm să-l acceptăm și să nu mai căutăm răspunsuri. Sau poate că Big Bang-ul nu e începutul universului. Un ou, un ou întreg, e o configurație cu entropie scăzută, și totuși când deschidem frigiderul, nu ne mirăm, "Ha, ce surpiză să găsim această configurație cu entropie scăzută în frigider." Asta pentru că un ou nu e un sistem închis provine de la o găină. Poate universul provine și el de la o 'găină universală' Poate există ceva care în mod natural, prin acțiunea legilor fizicii, dă naștere la un univers ca al nostru în configurații cu entropie scăzută. Dacă e adevărat atunci s-ar întâmpla de mai multe ori, am face parte dintr-un multivers mult mai mare. Acesta e scenariul meu favorit.
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.
Așa că organizatorii m-au rugat să închei cu o speculație îndrăzneață. Speculația mea îndrăzneață e că voi fi îndreptățit de istorie. Și peste 50 de ani, toate ideile mele nebunești vor fi acceptate ca adevăr de comunitatea științifică și externă. Vom crede cu toții că universul nostru face parte dintr-un multivers mult mai vast. Și chiar mai bine, vom înțelege ce s-a întâmplat la Big Bang sub forma unei explicații teoretice care va putea fi comparată cu observații. Asta e o predicție. Poate n-am dreptate. Dar noi, rasa umană, ne-am tot gândit la cum arată universul și de ce e așa cum e de mulți, mulți ani. Mă entuziasmează să cred că într-o bună zi vom ști raspunsul.
Thank you.
Vă mulțumesc.
(Applause)
(Aplauze)