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.
Universum är riktigt stort. Vi bor i en galax, Vintergatan. Det finns ungefär ett hundra miljarder stjärnor i Vintergatan. Riktar du en kamera mot en slumpmässig del av himlen, med öppen slutare, så kommer det, så länge kameran sitter på rymdteleskopet Hubbles, se ut så här. Varenda en av de här små plumparna är en galax av ungefär samma storlek som vintergatan - hundra miljarder stjärnor i varje plump. Det finns ungefär hundra miljarder galaxer i det synliga universum. 100 miljarder är det enda nummer man behöver känna till. Universums ålder mellan nu och Big Bang är ett hundra miljarder i hundår. (Skratt) Vilket säger något om vår plats i universum.
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.
Det är lätt att beundra en sådan här bild. Det är väldigt vackert. Jag har ofta undrat vilka evolutionära påtryckningar som fick våra förfäder att anpassa sig och utvecklas att verkligen njuta av bilder av galaxer när de inte hade några. Men vi vill också förstå det. Som kosmolog vill jag fråga, varför är universum så här? En stor ledtråd är att universum förändras med tiden. Om du tittade på en av dessa galaxer och mätte dess hastighet, skulle den röra sig bort från dig. Och ser du på en galax ännu längre bort skulle den röra sig bortåt snabbare. Så vi säger att universum expanderar.
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.
Det innebär förstås att i det förflutna var saker mycket närmare varandra. Förr i tiden var universum mycket tätare och mycket hetare. Pressar du ihop saker stiger temperaturen. Det låter vettigt. Det som inte låter lika vettigt är att universum i början, nära Big Bang, också var väldigt, väldigt utjämnat. Du kanske tror att det inte är förvånande. Luften i det här rummet är väldigt utjämnad. Du kanske säger, "Nå, kanske jämnade saker bara ut sig". Men förhållandena nära Big Bang är väldigt, väldigt annorlunda från luftens förhållanden i det här rummet. Särskilt att saker var mycket tätare. Sakers gravitationella dragningskraft var mycket starkare nära 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.
Vad du måste tänka på är att vi har ett universum med hundra miljarder galaxer, var och en med hundra miljarder stjärnor. I början var dessa hundra miljarder galaxer sammanpressade i ett ungefär så här stort område - bokstavligen. Och du måste föreställa dig att pressa ihop det utan skavanker, utan några små fläckar där det fanns några fler atomer än någon annanstans. Hade det funnits skulle de kollapsat under gravitationskraften och bildat ett svart hål. Att hålla universum väldigt, väldigt jämnt i början är inte lätt, det är ett ömtåligt arrangemang. Det är en ledtråd att det tidiga universum inte är ett slumpmässigt val. Någonting gjorde att det blev så. Vi vill gärna veta vad.
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.
En del av vår förståelse fick vi av Ludwig Boltzmann, en österikisk fysiker på 1800-talet. Boltzmanns bidrag var att han hjälpte oss att förstå entropi. Ni har hört talas om entropi. Det är det slumpmässiga, oordnade och kaotiska i vissa system. Boltzmann gav oss en formel - inristad på hans gravsten - som verkligen kvantifierar vad entropi är. Och den säger i stort sett bara att entropi är det antal sätt vi kan arrangera om delarna av ett system så att du inte märker det, så att det makroskopiskt sett ser likadant ut. Om ni tar luften i det här rummet, så märker ni inte av varje enskild atom. En konfiguration med låg entropi är en där det endast finns ett fåtal arrangemang som ser ut på det sättet. En konfiguration med hög entropi är ett där det finns många arrangemang som ser ut på det sättet. Det är en insikt av avgörande vikt för den hjälper oss förstå termodynamikens andra lag - lagen som säger att entropin ökar i universum, eller i en isolerad bit av universum.
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.
Orsaken till att entropin ökar är helt enkelt att det finns många fler sätt att vara hög entropi än låg entropi. Det är en fantastisk insikt, men den utelämnar någonting Insikten att entropin ökar är förresten det som ligger bakom vad vi kallar tidens pil, skillnaden mellan det förflutna och framtiden. Varje skillnad som finns mellan förflutet och framtid beror på att entropin ökar - att du kommer ihåg det förflutna men inte framtiden. Det faktum att du föds, lever och sedan dör, alltid i den ordningen, beror på att entropin ökar. Boltzmann förklarade att om du börjar med låg entropi, så är det väldigt naturligt att den ökar, då det finns fler sätt att vara hög entropi. Vad han inte förklarade var varför entropin var låg till att börja med.
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?
Det faktum att entropin i universum var låg var en återspegling av det faktum att det tidiga universum var väldigt, väldigt utjämnat. Vi vill förstå det. Det är vårt jobb som kosmologer. Tyvärr är det ett problem som vi inte ägnat tillräcklig uppmärksamhet. Det är inte det första någon skulle säga om du frågade en modern kosmolog, "Vilka problem tittar ni på?" En av de som förstod att det var ett problem var Richard Feynman. För 50 år sedan gav han en rad olika föreläsningar. Han gav de allmänna föreläsningar som blev "The Character of Physical Law" (De fysiska lagarnas karaktär). Han gav föreläsningar för studenterna vid Caltech som blev "The Feynman Lectures on Physics" (Feynmans fysikföreläsningar) Han gav föreläsningar för doktorander vid Caltech som blev "The Feynman Lectures on Gravitation" (Feynmans gravitationsföreläsningar) I var av dessa böcker, i var av dessa föreläsningsserier betonade han detta problem: Varför hade det tidiga universum så låg entropi?
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.
Så han säger - jag tänker inte göra dialekten - han säger, "Av någon anledning hade universum vid en tidpunkt väldigt låg entropi i förhållande till sitt energiinnehåll, och sedan dess har entropin ökat. Tidens pil kan inte till fullo förstås förrän mysteriet med begynnelsen av universums historia har vidare reducerats från spekulation till förståelse." Så det är vårt jobb. Vi vill veta - det här är för 50 år sedan, så ni tänker "Vi har säkert förstått det vi det här laget." Vi har inte förstått det vid det här laget.
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.
Anledningen till att problemet blivit värre, snarare än bättre, är för att vi 1998 lärde oss någonting väsentligt om universum som vi inte kände till tidigare. Vi lärde oss att det accelererar. Universum inte bara expanderar. Om du ser på galaxen, den rör sig bort. Om du kommer tillbaka en miljard år senare och tittar igen, så rör den sig bort snabbare. Individuella galaxer far iväg från oss allt fortare. Så vi säger att universum accelererar. Till skillnad från den låga entropin i det tidiga universum, även om vi inte har svaret, så har vi åtminstone en bra teori som kan förklara det, om den teorin stämmer, och det är teorin om mörk materia. Det är förställningen att tomma rymden i sig har energi.
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.
I varje kubikcentimeter av rymd, oavsett om det finns något där eller inte, oavsett om det finns partiklar, materia, strålning eller vadsomhelst, så finns det fortfarande energi, i själva rymden i sig. Och denna energi utövar, enligt Einstein, ett tryck på universum. Det är en oavbruten impuls som trycker bort galaxerna från varandra. För mörk energi, till skillnad från materia eller strålning, tunnas inte ut när universum expanderar Mängden energi i varje kubikcentimeter förblir den samma, även om universum blir större och större. Detta medför avgörande konsekvenser för vad universum kommer göra i framtiden. För det första kommer universum att expandera för alltid.
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.
När jag var i er ålder visste vi inte vad universum skulle göra. Somliga trodde att universum skulle kollapsa i framtiden. Einstein var anhängare av den idén. Men finns det mörk energi och den inte försvinner så kommer universum att expandera för alltid. 14 miljarder år i det förflutna, 100 miljarder hundår, men ett oändligt antal år in i framtiden. Samtidigt, när allting kommer kring, ser rymden ändlig ut för oss. Rymden kan vara ändlig eller oändlig men i och att universum accelererar finns det delar vi inte kan se och aldrig kommer att se. Vi har tillgång till en avgränsad region av rymden omgärdad av en horisont. Så även om tiden fortsätter för alltid så är rymden begränsad för oss. Och slutligen har tomma rymden en temperatur.
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?
På 70-talet förklarade Stephen Hawking att ett svart hål, även om du tror att det är svart, faktiskt avger strålning när man tar med kvantmekaniken i beräkningarna. Rumtidens krökning kring ett svart hål väcker de kvantmekaniska fluktuationerna till liv, och det svarta hålet strålar. En likadan beräkning av Hawking och Gary Gibbons visade att, om du har mörk energi i tomma rymden, så strålar hela universum. Energin i den tomma rymden väcker kvantfluktuationer till liv. Så även om universum varar för alltid, och vanlig materia och strålning tunnas ut och försvinner, så kommer det för alltid att finnas strålning och fluktuationer i temperatur även i tomma rymden. Så det här betyder att universum är som en gasbehållare som varar för alltid. Vad får det för konsekvenser?
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.
Konsekvenserna studerades av Boltzmann på 1800-talet. Han sa att entropin ökar på grund av att det finns väldigt många fler sätt för universum att ha hög entropi än låg entropi. Men det är en fråga om sannolikhet. Det kommer sannolikt att öka och sannolikheten är enormt hög. Det är inget ni behöver oroa er över - att luften i det här rummet samlas i en del och kväver oss. Det är väldigt, väldigt osannolikt. Men hade de låst dörrarna och hållt kvar oss, bokstavligen, för alltid hade det hänt. Allt som är tillåtet, varje konfiguration av molekyler som är tillåten skulle till slut uppstå.
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.
Så Boltzmann säger att du kan börja med ett universum med termisk jämvikt. Han kände inte till Big Bang eller universums expansion. Han trodde att rum och tid förklarades av Isaac Newton - de var absoluta - de stannade där för alltid. Så hans föreställning om ett naturligt universum var ett där luftmolekyler var utsprida överallt - allting molekylerna. Men väntar du tillräckligt länge kommer molekylernas slumpmässiga fluktuationer ibland leda till en lägre entropi tillstånd. För att sedan, i enlighet med den naturliga ordningen, åter expandera. Entropi måste alltså inte öka - man kan få fluktuationer ner till lägre entropi, mer organiserade tillstånd.
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.
Men, om det är sant... Boltzmann fortsätter sedan att utveckla två modernt klingande idéer - multiversum och den antropiska principen. Problemet med termisk jämvikt är att vi inte kan leva där. Glöm inte att livet i sig är beroende av tidens pil. Vi skulle inte klarat av informationshantering metabolism, att gå och tala, ifall vi levde i termisk jämvikt. Så om du föreställer dig ett väldigt stort universum, ett oändligt stort universum, med partiklar som slumpmässigt krockar med varandra, så kommer det ibland uppstå lägre entropitillstånd som sedan återgår till normalläge. Men det kommer också finnas stora fluktuationer. Då och då skapas en planet eller en stjärna eller en galax eller hundra miljarder galaxer. Så Boltzmann säger: - Vi kommer endast existera i den del av multiversum, i den del av det oändliga hav av fluktuerande partiklar, där liv är möjligt. Det är den region där entropin är låg. Kanske är vårt universum bara en sådan sak som händer lite då och då.
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.
Er hemläxa blir att verkligen fundera på vad det här betyder. Carl Sagan sa en gång "För att göra en äppelkaka måste du först uppfinna universum." Men han hade fel. I Boltzmanns scenario gör du en äppelkaka genom att bara vänta på att atomernas slumpmässiga rörelser ska skapa en äppelkaka. Det kommer hända oftare än att atomernas slumpmässiga rörelse ger dig en äppelodling, lite socker och en spis, och sedan ger dig en äppelkaka. Så det här scenariot gör förutsägelser. Och förutsägelserna är att fluktuationerna som skapar oss är minimala. Även om du föreställer dig att det här rummet existerar på riktigt och att vi är här, och att vi har, inte bara våra minnen, utan våra intryck av att det finns någonting utanför som heter Caltech och USA och Vintergatan, så är det mycket enklare att de intrycken fluktuerar in i din hjärna än att fluktuationerna faktiskt skapar Caltech, USA och Vintergatan.
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.
Den goda nyheten är att detta scenario därför inte fungerar - det stämmer inte. Det förutsäger att vi borde vara en minimal fluktuation. Även om man utelämnar vår galax får man inte hundra miljarder andra galaxer. Och Feynman förstod också detta. Feynmann säger, "utifrån hypotesen att världen är en fluktuation, säger alla förutsägelser att vi, ifall vi tittar på en ny del av världen, finner den utblandad och inte som den del vi nyss tittade på - hög entropi. Om vår ordning berodde på fluktuationer skulle vi inte förvänta oss ordning någon annanstans än var vi just funnit det. Vi drar därför slutsatsen att universum inte är en fluktuationer." Bra. Frågan är då vilket det rätta svaret är? Om universum inte är en fluktuation, varför hade det tidiga universum låg entropi? Jag hade gärna talat om det för er, men jag har ont om tid.
(Laughter)
(Skratt)
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.
Här är universum så som vi talar om det mot universum så som det verkligen är. Jag visade er den här bilden. Universum har expanderat i 10 miljarder år. Det svalnar. Men vi vet tillräckligt om universums framtid för att säga mycket mer. Om den mörka energin finns kvar kommer stjärnorna bränna allt sitt kärnbränsle och sluta brinna. De kommer falla ner i svarta hål. Vi kommer se ett universum med endast svarta hål. Det universum kommer vara 10 upphöjt till 100 år - mycket längre än vårt lilla universum. Framtiden är mycket längre än det förflutna. Men inte ens svarta hål varar för alltid. De kommer avdunsta, och endast tomma rymden återstår. Den tomma rymden vara i stort sett för alltid. Men, märk väl, att då den tomma rymden avger strålning, finns det faktiskt termisk fluktuation, och den cirkulerar genom alla de olika möjliga kombinationer som är möjliga i tomma rymden. Så även om universum varar för alltid finns det ett begränsat antal saker som kan hända i universum. De händer alla över en period motsvarande 10 upphöjt till 10 upphöjt till 120 år.
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.
Här är två frågor till er. Nummer ett: Om universum varar i 10 upphöjt till 10 upphöjt till 120 år, varför är vi födda under de första 14 miljarder åren, i den varma behagliga efterglöden av Big Bang? Varför finns vi inte i tomma rymden? Du kan svara, "För det finns inget levande där," men det stämmer inte. Du kunde vara en slumpmässig fluktuation från tomrummet. Varför är du inte det? Mer hemläxor.
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.
Som jag sa så har jag inte inte svaret. Ni ska få mitt favorit scenario. Antingen är det bara så. Det finns ingen förklaring. Det är ett kallt faktum om universum som du måste lära dig acceptera och sluta fråga. Eller så är kanske Big Bang inte begynnelsen av universum. Ett icke krossat ägg är en låg entropikonfiguration, men ändå öppnar vi inte våra kylskåp och utbrister "Oj så överraskande att hitta denna låga entropikonfiguration i vårt kylskåp." Det beror på att ett ägg inte är ett slutet system - det kommer från en höna. Kanske kommer universum från en kosmisk höna. Kanske finns det något som naturligt, genom de fysiska lagarnas utveckling, ger upphov till universum likt vårt i låga entropi konfigurationer. Är det sant händer det mer än en gång - då är vi del av ett mycket större multiversum. Det är mitt favorit scenario.
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.
Organisatörerna bad mig avsluta med en vild spekulation. Min vilda spekulation är att historien kommer ge mig rätt. Om 50 år kommer alla mina nuvarande vilda idéer accepteras som sanningar av allmänheten och det vetenskapliga gemenskapen. Vi kommer alla att anse att vårt lilla universum endast är en liten del av ett mycket större multiversum. Och vi kommer förstå vad som hände vid Big Bang i form av en teori som vi kan jämföra med observationer. Det är en förutsägelse. Jag kan ha fel. Men det mänskliga släktet har funderat på hur universum är och det kom att bli så som det är, under många, många år. Det är spännande att föreställa sig att vi till slut en dag kommer ha svaret.
Thank you.
Tack.
(Applause)
(Applåder)