Není nic většího nebo staršího než vesmír. Rád bych hovořil o následujících otázkách: Odkud jsme přišli? Jak vznikl vesmír? Jsme ve vesmíru sami? Existuje mimozemský život? Jaká je budoucnost lidstva?
There is nothing bigger or older than the universe. The questions I would like to talk about are: one, where did we come from? How did the universe come into being? Are we alone in the universe? Is there alien life out there? What is the future of the human race?
Až do 20. let 20. století se předpokládalo, že vesmír je svou podstatou statický a nemění se v čase. Později se zjistilo, že se vesmír rozpíná. Daleké galaxie se od nás vzdalují. To znamená, že v minulosti u sebe musely být blíže. Posuneme-li se dále do minulosti, zjistíme, že všechny galaxie byly nahuštěné na sobě asi před 15 miliardami let. To byl velký třesk, počátek vesmíru.
Up until the 1920s, everyone thought the universe was essentially static and unchanging in time. Then it was discovered that the universe was expanding. Distant galaxies were moving away from us. This meant they must have been closer together in the past. If we extrapolate back, we find we must have all been on top of each other about 15 billion years ago. This was the Big Bang, the beginning of the universe.
Bylo ale něco ještě před velkým třeskem? Pokud ne, co vesmír vytvořilo? Proč vznikl zrovna takový vesmír, jak ho známe? Dříve se vědci domnívali, že studium vesmíru lze rozdělit do dvou částí. Zaprvé - zákony, například Maxwellovy rovnice a obecná relativita, které určují vývoj vesmíru a jeho stav v každém časovém úseku. A zadruhé - otázka, jaký byl původní stav vesmíru.
But was there anything before the Big Bang? If not, what created the universe? Why did the universe emerge from the Big Bang the way it did? We used to think that the theory of the universe could be divided into two parts. First, there were the laws like Maxwell's equations and general relativity that determined the evolution of the universe, given its state over all of space at one time. And second, there was no question of the initial state of the universe.
V první části jsme se již dostali poměrně daleko, rozumíme už zákonům, podle nichž se vesmír vyvíjí za všech podmínek, kromě těch nejextrémnějších. Ale až donedávna jsme nevěděli téměř nic o počátečních podmínkách vesmíru. Takové rozdělení na zákony vývoje a počáteční podmínky ale předpokládá, že čas a prostor jsou vzájemně oddělené entity. V extrémních podmínkách obecná teorie relativity a kvantová teorie umožňují, aby se čas choval jako další prostorová dimenze. Tím mizí hranice mezi časem a prostorem, což znamená, že evoluční zákony mohou také určit počáteční stav. Vesmír může spontánně vzniknout z ničeho.
We have made good progress on the first part, and now have the knowledge of the laws of evolution in all but the most extreme conditions. But until recently, we have had little idea about the initial conditions for the universe. However, this division into laws of evolution and initial conditions depends on time and space being separate and distinct. Under extreme conditions, general relativity and quantum theory allow time to behave like another dimension of space. This removes the distinction between time and space, and means the laws of evolution can also determine the initial state. The universe can spontaneously create itself out of nothing.
Kromě toho můžeme spočítat pravděpodobnost, že vesmír vznikl v různých stavech. Tyto výpočty se dokonale shodují s údaji sondy WMAP, která měří reliktní záření na kosmickém pozadí, což jsou stopy velmi raného vesmíru. Domníváme se, že jsme rozluštili záhadu stvoření. Možná bychom si měli dát vesmír patentovat a vybírat poplatky za jeho používání.
Moreover, we can calculate a probability that the universe was created in different states. These predictions are in excellent agreement with observations by the WMAP satellite of the cosmic microwave background, which is an imprint of the very early universe. We think we have solved the mystery of creation. Maybe we should patent the universe and charge everyone royalties for their existence.
Zastavím se teď u té druhé otázky: Jsme ve vesmíru sami nebo existuje mimozemský život? Domníváme se, že život na Zemi vznikl spontánně, proto by se mohl objevit i na ostatních vhodných planetách, kterých je v naší galaxii, zdá se, velmi mnoho.
I now turn to the second big question: are we alone, or is there other life in the universe? We believe that life arose spontaneously on the Earth, so it must be possible for life to appear on other suitable planets, of which there seem to be a large number in the galaxy.
Nevíme ale, jak se život poprvé objevil. Pozorováním jsme získali dva důkazy pravděpodobnosti, že život vznikne. Tím prvním jsou zkameněliny řas z doby před 3,5 miliardami let. Země vznikla před 4,6 miliardami let a po dobu první půlmiliardy let byla nejspíš příliš horká. Takže život se na Zemi vyvinul v rozmezí půl miliardy let, kdy k tomu byly vhodné podmínky, což je krátká doba ve srovnání s 10 miliardami let - životností planet podobných Zemi. To naznačuje, že pravděpodobnost vzniku života je poměrně vysoká. Pokud by pravděpodobnost byla nízká, předpokládali bychom, že vznik života zabere většinu z oněch 10 miliard let.
But we don't know how life first appeared. We have two pieces of observational evidence on the probability of life appearing. The first is that we have fossils of algae from 3.5 billion years ago. The Earth was formed 4.6 billion years ago and was probably too hot for about the first half billion years. So life appeared on Earth within half a billion years of it being possible, which is short compared to the 10-billion-year lifetime of a planet of Earth type. This suggests that the probability of life appearing is reasonably high. If it was very low, one would have expected it to take most of the ten billion years available.
Na druhé straně se ale nezdá, že by nás navštěvovali mimozemšťané. Nahlášená UFO neberu vážně. Proč by se ukazovali jenom bláznům a podivínům? I kdyby šlo o spiknutí politiků ve snaze utajit údaje a vědecké poznatky mimozemských civilizací, zatím se nezdá, že by takový přístup příliš fungoval. Ani prostřednictvím rozsáhlého výzkumu SETI jsme zatím nezachytili vysílání žádné mimozemské televizní soutěže. To pravděpodobně znamená, že žádné mimozemské civilizace na naší vývojové úrovni v okruhu několika set světelných let neexistují. Vydávání pojištění pro případ únosu mimozemšťany by pro pojišťovny bylo poměrně bezpečným krokem.
On the other hand, we don't seem to have been visited by aliens. I am discounting the reports of UFOs. Why would they appear only to cranks and weirdos? If there is a government conspiracy to suppress the reports and keep for itself the scientific knowledge the aliens bring, it seems to have been a singularly ineffective policy so far. Furthermore, despite an extensive search by the SETI project, we haven't heard any alien television quiz shows. This probably indicates that there are no alien civilizations at our stage of development within a radius of a few hundred light years. Issuing an insurance policy against abduction by aliens seems a pretty safe bet.
To mě přivádí k poslední velké otázce: Jaká je budoucnost lidstva? Pokud jsme jedinými inteligentními tvory v naší galaxii, měli bychom zajistit, že sami sebe nezničíme. Nyní ovšem vstupujeme do stále nebezpečnějšího období dějin. Populace a spotřeba omezených zdrojů na Zemi rostou exponenciálně, společně s našimi technickými schopnostmi měnit okolní prostředí k lepšímu i horšímu. Náš genetický kód ale stále obsahuje sobecké a agresivní instinkty, které byly v minulosti výhodné pro přežití. Bude těžké vyhnout se katastrofám v následujících staletích, a to nemluvím o dalších tisících a miliónech let.
This brings me to the last of the big questions: the future of the human race. If we are the only intelligent beings in the galaxy, we should make sure we survive and continue. But we are entering an increasingly dangerous period of our history. Our population and our use of the finite resources of planet Earth are growing exponentially, along with our technical ability to change the environment for good or ill. But our genetic code still carries the selfish and aggressive instincts that were of survival advantage in the past. It will be difficult enough to avoid disaster in the next hundred years, let alone the next thousand or million.
Naší jedinou šancí na dlouhodobé přežití je opustit planetu Zemi a rozšířit se na další místa ve vesmíru. To, že známe odpovědi na tyto velké otázky, znamená, že jsme během posledního století učinili obdivuhodný pokrok. Ale jestli chceme přežít i déle než dalších sto let, naší budoucností je vesmír. Proto vítám lety do vesmíru s lidskou posádkou.
Our only chance of long-term survival is not to remain inward-looking on planet Earth, but to spread out into space. The answers to these big questions show that we have made remarkable progress in the last hundred years. But if we want to continue beyond the next hundred years, our future is in space. That is why I am in favor of manned -- or should I say, personned -- space flight.
Celý svůj život se snažím porozumět vesmíru a nalézt odpovědi na své otázky. Měl jsem opravdové štěstí, že má nemoc není tak závažnou překážkou; spíše naopak, díky ní mám více času než většina lidí zabývat se poznáváním světa. Konečným cílem je úplná teorie vesmíru a k ní se skutečně přibližujeme. Děkuji vám za pozornost.
All of my life I have sought to understand the universe and find answers to these questions. I have been very lucky that my disability has not been a serious handicap. Indeed, it has probably given me more time than most people to pursue the quest for knowledge. The ultimate goal is a complete theory of the universe, and we are making good progress. Thank you for listening.
Ch. Anderson: Pane profesore, pokud byste si měl tipnout, domníváte se, že je pravděpodobné, že jsme jedinou civilizací v Mléčné dráze na takovéto vývojové úrovni? Připravit odpověď zabralo sedm minut, a pochopil jsem, jak neskutečně vstřícným gestem tato přednáška je.
Chris Anderson: Professor, if you had to guess either way, do you now believe that it is more likely than not that we are alone in the Milky Way, as a civilization of our level of intelligence or higher? This answer took seven minutes, and really gave me an insight into the incredible act of generosity this whole talk was for TED.
Stephen Hawking: Myslím si, že je velmi pravděpodobné, že jsme jedinou civilizací v okruhu několika set světelných let; jinak bychom totiž zachytili rádiové signály. To by se ale dalo vysvětlit i tak, že civilizace nemají dlouhé trvání, protože se samy zničí. Ch. A.: Pane profesore, děkuji vám za odpověď. Myslím, že to budeme brát jako varování, které prolne celou konferencí. Pane profesore, mnohokrát děkujeme za vaše obrovské úsilí, s nímž jste připravil svůj příspěvek. Ještě jednou děkuji. (Potlesk)
Stephen Hawking: I think it quite likely that we are the only civilization within several hundred light years; otherwise we would have heard radio waves. The alternative is that civilizations don't last very long, but destroy themselves. CA: Professor Hawking, thank you for that answer. We will take it as a salutary warning, I think, for the rest of our conference this week. Professor, we really thank you for the extraordinary effort you made to share your questions with us today. Thank you very much indeed. (Applause)