0:00:00.000,0:00:02.000
Das Universum

0:00:02.000,0:00:04.000
ist gewaltig.

0:00:04.000,0:00:07.000
Wir leben in einer Galaxie, der Milchstraße.

0:00:07.000,0:00:10.000
In der Milchstraße gibt es etwa einhundert Milliarden Sterne.

0:00:10.000,0:00:12.000
Und wenn Sie Ihre Kamera

0:00:12.000,0:00:14.000
auf einen beliebigen Punkt im Himmel richten

0:00:14.000,0:00:16.000
und Sie die Blende geöffnet halten,

0:00:16.000,0:00:19.000
dann werden Sie so etwas wie das hier zu sehen bekommen, solange Ihre Kamera

0:00:19.000,0:00:21.000
mit dem Hubble-Weltraumteleskop verbunden ist.

0:00:21.000,0:00:24.000
Jeder dieser kleinen Flecken

0:00:24.000,0:00:26.000
ist eine Galaxie etwa so groß wie unsere Milchstraße -

0:00:26.000,0:00:29.000
hundert Milliarden Sterne in jedem dieser Flecken.

0:00:29.000,0:00:32.000
Es gibt etwa einhundert Milliarden Galaxien

0:00:32.000,0:00:34.000
im sichtbaren Universum.

0:00:34.000,0:00:36.000
100 Milliarden ist die einzige Zahl, die Sie wissen müssen.

0:00:36.000,0:00:39.000
Das Alter des Universums, zwischen jetzt und dem Urknall,

0:00:39.000,0:00:41.000
beträgt einhundert Milliarden Hundejahre.

0:00:41.000,0:00:43.000
(Lachen)

0:00:43.000,0:00:46.000
Was Ihnen etwas über unsere Stellung im Universum verrät.

0:00:46.000,0:00:48.000
Eins, was Sie mit einem Bild wie diesem machen können, ist, es einfach zu bewundern.

0:00:48.000,0:00:50.000
Es ist wunderschön.

0:00:50.000,0:00:53.000
Ich habe mich oft gefragt, worin der Selektionsdruck,

0:00:53.000,0:00:56.000
der unsere Urahnen in der Steppe dazu veranlasste, sich anzupassen und weiterzuentwickeln,

0:00:56.000,0:00:58.000
besteht, sich an Bildern von Galaxien zu erfreuen,

0:00:58.000,0:01:00.000
wenn sie keine besaßen.

0:01:00.000,0:01:02.000
Aber wir würden es auch gerne begreifen.

0:01:02.000,0:01:06.000
Als Kosmologe möchte ich fragen, warum ist das Universum so, wie es ist?

0:01:06.000,0:01:09.000
Ein entscheidender Hinweis, den wir haben, ist, dass das Universum sich mit der Zeit verändert.

0:01:09.000,0:01:12.000
Wenn Sie sich eine dieser Galaxien anschauen und ihre Geschwindigkeit messen würden,

0:01:12.000,0:01:14.000
würden Sie feststellen, dass sie sich von Ihnen fortbewegt.

0:01:14.000,0:01:16.000
Und wenn Sie sich eine Galaxie anschauen würden, die weiter entfernt ist,

0:01:16.000,0:01:18.000
würde sich diese schneller entfernen.

0:01:18.000,0:01:20.000
Also sagen wir, dass das Universum sich ausdehnt.

0:01:20.000,0:01:22.000
Was das natürlich bedeutet, ist, dass die Dinge

0:01:22.000,0:01:24.000
in der Vergangenheit näher beieinander lagen.

0:01:24.000,0:01:26.000
In der Vergangenheit war das Universum dichter

0:01:26.000,0:01:28.000
und zudem heißer.

0:01:28.000,0:01:30.000
Wenn man Dinge zusammenpresst, steigt die Temperatur.

0:01:30.000,0:01:32.000
Das ergibt für uns grundsätzlich Sinn.

0:01:32.000,0:01:34.000
Was für uns nicht so viel Sinn ergibt, ist,

0:01:34.000,0:01:37.000
dass das Universum in früheren Zeiten, kurz nach dem Urknall,

0:01:37.000,0:01:39.000
auch sehr, sehr gleichmäßig war.

0:01:39.000,0:01:41.000
Sie mögen denken, das sei nicht überraschend.

0:01:41.000,0:01:43.000
Die Luft in diesem Raum ist sehr gleichmäßig verteilt.

0:01:43.000,0:01:46.000
Sie mögen sagen: "Naja, vielleicht haben sich die Dinge einfach von allein ausgeglichen."

0:01:46.000,0:01:49.000
Aber die Gegebenheiten kurz nach dem Urknall waren völlig anders

0:01:49.000,0:01:51.000
als die Gegebenheiten der Luft in diesem Raum.

0:01:51.000,0:01:53.000
Insbesondere waren die Dinge viel dichter.

0:01:53.000,0:01:55.000
Die Gravitationskraft der Dinge

0:01:55.000,0:01:57.000
war sehr viel größer kurz nach dem Urknall.

0:01:57.000,0:01:59.000
Was Sie bedenken müssen, ist,

0:01:59.000,0:02:01.000
dass wir es mit einem Universum zu tun haben mit einhundert Milliarden Galaxien,

0:02:01.000,0:02:03.000
mit je einhundert Milliarden Sternen.

0:02:03.000,0:02:06.000
In frühen Zeiten waren diese einhundert Milliarden Galaxien

0:02:06.000,0:02:09.000
in einem Raum zusammengepresst, der in etwa so groß war -

0:02:09.000,0:02:11.000
wortwörtlich, in frühen Zeiten.

0:02:11.000,0:02:13.000
Und Sie müssen sich dieses Zusammenpressen vorstellen

0:02:13.000,0:02:15.000
ohne jegliche Unregelmäßigkeiten,

0:02:15.000,0:02:17.000
ohne jegliche Punkte,

0:02:17.000,0:02:19.000
an denen es ein paar mehr Atome gab als anderswo.

0:02:19.000,0:02:22.000
Denn wenn das der Fall gewesen wäre, wären sie unter der Gravitationskraft kollabiert

0:02:22.000,0:02:24.000
zu einem riesigen schwarzen Loch.

0:02:24.000,0:02:27.000
Das Universum in frühen Zeiten völlig gleichmäßig zu halten

0:02:27.000,0:02:29.000
war nicht einfach, es war ein empfindliches Gefüge.

0:02:29.000,0:02:31.000
Das ist ein Hinweis darauf,

0:02:31.000,0:02:33.000
dass das frühe Universum nicht willkürlich ausgewählt wurde.

0:02:33.000,0:02:35.000
Es gibt etwas, dass es so gemacht hat, wie es ist.

0:02:35.000,0:02:37.000
Wir würden gerne wissen, was.

0:02:37.000,0:02:40.000
Ein Teil unseres Wissens hierüber wurde uns von Ludwig Boltzmann geliefert,

0:02:40.000,0:02:43.000
einem österreichischen Physiker aus dem 19. Jahrhundert.

0:02:43.000,0:02:46.000
Und Boltzmanns Beitrag bestand darin, dass er uns half, Entropie zu verstehen.

0:02:46.000,0:02:48.000
Sie haben sich von Entropie gehört.

0:02:48.000,0:02:51.000
Es handelt sich dabei um die Willkürlichkeit, die Unordnung, das Chaos mancher Systeme.

0:02:51.000,0:02:53.000
Boltzmann lieferte uns eine Formel -

0:02:53.000,0:02:55.000
jetzt eingraviert in seinen Grabstein -

0:02:55.000,0:02:57.000
die wirklich quantifiziert, was Entropie ist.

0:02:57.000,0:02:59.000
Und im Grunde besagt sie einfach,

0:02:59.000,0:03:01.000
dass Entropie die Anzahl der Arten und Weisen ist,

0:03:01.000,0:03:04.000
auf die wir die Komponenten eines Systems umorganisieren können, ohne dass man eine Veränderung bemerkt,

0:03:04.000,0:03:06.000
so dass es makroskopisch genau gleich aussieht.

0:03:06.000,0:03:08.000
Betrachtet man sich die Luft in diesem Raum,

0:03:08.000,0:03:11.000
nimmt man nicht jedes einzelne Atom wahr.

0:03:11.000,0:03:13.000
In einer Konfiguration mit niedriger Entropie

0:03:13.000,0:03:15.000
gibt es nur wenige Anordnungen, die so aussehen.

0:03:15.000,0:03:17.000
In einer Konfiguration mit hoher Entropie

0:03:17.000,0:03:19.000
gibt es viele Anordnungen, die so aussehen.

0:03:19.000,0:03:21.000
Dies ist eine äußerst wichtige Erkenntnis,

0:03:21.000,0:03:23.000
weil es uns dabei hilft,

0:03:23.000,0:03:25.000
das zweite Gesetz der Thermodynamik zu erklären -

0:03:25.000,0:03:28.000
das Gesetz, das besagt, das die Entropie im Universum zunimmt,

0:03:28.000,0:03:30.000
oder in einem begrenzten Teil des Universums.

0:03:30.000,0:03:32.000
Der Grund, warum die Entropie zunimmt,

0:03:32.000,0:03:35.000
ist, dass es sehr viel mehr Arten und Weisen gibt,

0:03:35.000,0:03:37.000
eine hohe Entropie zu haben als eine niedrige Entropie zu haben.

0:03:37.000,0:03:39.000
Das ist eine wunderbare Erkenntnis,

0:03:39.000,0:03:41.000
aber sie lässt etwas aus.

0:03:41.000,0:03:43.000
Übrigens ist die Erkennis, das die Entropie zunimmt,

0:03:43.000,0:03:46.000
das, was sich hinter dem sogenannten Zeitpfeil verbirgt,

0:03:46.000,0:03:48.000
dem Unterschied zwischen Vergangenheit und Zukunft.

0:03:48.000,0:03:50.000
Jeder Unterschied, den es

0:03:50.000,0:03:52.000
zwischen der Vergangenheit und der Zunkuft gibt,

0:03:52.000,0:03:54.000
existiert, weil Entropie zunimmt -

0:03:54.000,0:03:57.000
die Tatsache, dass Sie sich an die Vergangenheit, nicht aber an die Zukunft erinnern können.

0:03:57.000,0:04:00.000
Der Grund dafür, dass Sie geboren werden, leben und dann sterben,

0:04:00.000,0:04:02.000
immer in dieser Reihenfolge,

0:04:02.000,0:04:04.000
ist, dass Entropie zunimmt.

0:04:04.000,0:04:06.000
Boltzmann erklärte, dass es, wenn man mit einer niedrigen Entropie beginnt,

0:04:06.000,0:04:08.000
natürlich ist, dass diese zunimmt,

0:04:08.000,0:04:11.000
da es mehr Möglichkeiten für eine Anordnung mit hoher Entropie gibt.

0:04:11.000,0:04:13.000
Was er nicht erklärte, war,

0:04:13.000,0:04:16.000
warum die Entropie überhaupt jemals niedrig war.

0:04:16.000,0:04:18.000
Die Tatsache, dass das Universum eine niedrige Entropie hatte,

0:04:18.000,0:04:20.000
spiegelte die Tatsache wieder,

0:04:20.000,0:04:22.000
dass das frühe Universum sehr, sehr gleichmäßig war.

0:04:22.000,0:04:24.000
Wir würden das gerne verstehen.

0:04:24.000,0:04:26.000
Das ist unsere Aufgabe als Kosmologen.

0:04:26.000,0:04:28.000
Leider ist das kein Problem,

0:04:28.000,0:04:30.000
dem wir bisher genug Aufmerksamkeit geschenkt haben.

0:04:30.000,0:04:32.000
Es ist keines der Dinge, die die Leute nennen würden,

0:04:32.000,0:04:34.000
wenn Sie einen neuzeitlichen Kosmologen fragen würden:

0:04:34.000,0:04:36.000
"Welches sind die Probleme, die wir zu adressieren versuchen?"

0:04:36.000,0:04:38.000
Einer der Menschen, die dies als Problem erkannten,

0:04:38.000,0:04:40.000
war Richard Feynman.

0:04:40.000,0:04:42.000
Vor 50 Jahren hielt er eine Reihe von verschiedenen Vorlesungen.

0:04:42.000,0:04:44.000
Er hielt die berühmten Vorlesungen,

0:04:44.000,0:04:46.000
die bekannt wurden als "The Character of Physical Law."

0:04:46.000,0:04:48.000
Er hielt Vorlesungen für Caltech Studenten im grundständigen Studium,

0:04:48.000,0:04:50.000
die bekannt wurden als "The Feynman Lectures on Physics."

0:04:50.000,0:04:52.000
Er hielt Vorlesungen für Caltech Studenten im Aufbaustudium,

0:04:52.000,0:04:54.000
die bekannt wurden als "The Feynman Lectures on Gravitation."

0:04:54.000,0:04:57.000
In jedem dieser Bücher, jeder dieser Vorlesungsreihen,

0:04:57.000,0:04:59.000
hebt er dieses Rätsel hervor:

0:04:59.000,0:05:02.000
Warum hatte das frühe Universum eine solch niedrige Entropie?

0:05:02.000,0:05:04.000
Er sagt also - ich werde den Akzent nicht nachahmen -

0:05:04.000,0:05:07.000
er sagt: "Aus irgendeinem Grund hatte das Universum zu einem gewissen Zeitpunkt

0:05:07.000,0:05:10.000
eine sehr niedrige Entropie, gemessen an seinem Energiegehalt,

0:05:10.000,0:05:12.000
und seit diesem Zeitpunkt hat die Entropie zugenommen.

0:05:12.000,0:05:15.000
Der Zeitpfeil kann nicht vollständig verstanden werden,

0:05:15.000,0:05:18.000
bis man dem Geheimnis des Ursprungs des Universums

0:05:18.000,0:05:20.000
auf die Spur kommt und

0:05:20.000,0:05:22.000
Spekulation sich in Verstehen verwandelt."

0:05:22.000,0:05:24.000
Das also ist unsere Aufgabe.

0:05:24.000,0:05:26.000
Wir wollen es wissen - das war vor 50 Jahren, "Bestimmt," denken Sie,

0:05:26.000,0:05:28.000
"hat man das mittlerweile herausgefunden."

0:05:28.000,0:05:30.000
Es stimmt nicht, dass wir es mittlerweile herausgefunden haben.

0:05:30.000,0:05:32.000
Der Grund, warum sich das Problem noch vergrößert hat

0:05:32.000,0:05:34.000
anstatt besser zu werden, ist,

0:05:34.000,0:05:36.000
dass wir im Jahr 1998

0:05:36.000,0:05:39.000
etwas Entscheidendes über des Universum lernten, das wir vorher nicht gewusst hatten.

0:05:39.000,0:05:41.000
Wir fanden heraus, dass es sich beschleunigt.

0:05:41.000,0:05:43.000
Das Universum dehnt sich nicht nur aus.

0:05:43.000,0:05:45.000
Wenn man sich die Galaxie betrachtet, entfernt sie sich.

0:05:45.000,0:05:47.000
Wenn man sie sich eine Milliarde Jahre später wieder betrachtet,

0:05:47.000,0:05:50.000
wird sie sich schneller entfernen.

0:05:50.000,0:05:53.000
Die einzelnen Galaxien bewegen sich schneller und schneller von uns fort.

0:05:53.000,0:05:55.000
Daher sagen wir, dass das Universum sich beschleunigt.

0:05:55.000,0:05:57.000
Im Gegensatz zu der niedrigen Entropie des frühen Universums,

0:05:57.000,0:05:59.000
obwohl wir die Antwort darauf nicht kennen,

0:05:59.000,0:06:01.000
haben wir zumindest eine gute Theorie, die dies erklären kann,

0:06:01.000,0:06:03.000
falls diese Theorie zutrifft,

0:06:03.000,0:06:05.000
und dass die die Theorie von der dunklen Energie.

0:06:05.000,0:06:08.000
Dabei handelt es sich einfach um die Idee, dass der leere Raum selbst Energie besitzt.

0:06:08.000,0:06:11.000
In jedem kleinen Kubikzentimeter des Raums,

0:06:11.000,0:06:13.000
ob es nun Stoff darin gibt oder nicht,

0:06:13.000,0:06:15.000
ob es Teilchen gibt, Materie, Strahlung oder was auch immer,

0:06:15.000,0:06:18.000
gibt es Energie, auch im Raum selbst.

0:06:18.000,0:06:20.000
Und nach Einstein treibt diese Energie

0:06:20.000,0:06:23.000
das Universum an.

0:06:23.000,0:06:25.000
Sie ist ein fortwährender Impuls,

0:06:25.000,0:06:27.000
der die Galaxien auseinander treibt.

0:06:27.000,0:06:30.000
Denn im Gegensatz zu Materie oder Strahlung, verdünnt sich

0:06:30.000,0:06:33.000
dunkle Energie nicht, während das Universum sich ausdehnt.

0:06:33.000,0:06:35.000
Die Energiemenge in jedem Kubikzentimeter

0:06:35.000,0:06:37.000
bleibt gleich,

0:06:37.000,0:06:39.000
während das Universum größer und größer wird.

0:06:39.000,0:06:42.000
Das hat entscheidende Konsequenzen darauf,

0:06:42.000,0:06:45.000
was mit dem Universum in Zukunft geschehen wird.

0:06:45.000,0:06:47.000
Einerseits wir sich das Universum für immer ausdehnen.

0:06:47.000,0:06:49.000
Als ich in Ihrem Alter war,

0:06:49.000,0:06:51.000
wussten wir nicht, was mit dem Universum geschehen würde.

0:06:51.000,0:06:54.000
Manche Leute dachten, das Universum würde in der Zukunft wieder in sich zusammenfallen.

0:06:54.000,0:06:56.000
Einstein gefiehlt diese Idee.

0:06:56.000,0:06:59.000
Aber wenn es dunkle Energie gibt, und diese dunkle Energie nicht verschwindet,

0:06:59.000,0:07:02.000
dann wird sich das Universum für immer ausdehnen.

0:07:02.000,0:07:04.000
14 Milliarden Jahre in der Vergangenheit,

0:07:04.000,0:07:06.000
100 Milliarden Hundejahre,

0:07:06.000,0:07:09.000
aber eine unendliche Anzahl an Jahren in der Zukunft.

0:07:09.000,0:07:12.000
Derweil sieht der Weltraum für uns

0:07:12.000,0:07:14.000
im Grunde endlich aus.

0:07:14.000,0:07:16.000
Der Weltraum mag endlich oder unendlich sein,

0:07:16.000,0:07:18.000
aber weil sich das Universum beschleunigt,

0:07:18.000,0:07:20.000
gibt es Teile von ihm, die wir nicht sehen können

0:07:20.000,0:07:22.000
und nie sehen werden.

0:07:22.000,0:07:24.000
Es gibt nur eine begrenzte Region des Weltalls, zu der wir Zugang haben,

0:07:24.000,0:07:26.000
umgeben von einem Horizont.

0:07:26.000,0:07:28.000
Daher ist der Weltraum, obwohl die Zeit ewig fortbesteht,

0:07:28.000,0:07:30.000
für uns begrenzt.

0:07:30.000,0:07:33.000
Abschließend hat der leere Raum eine Temperatur.

0:07:33.000,0:07:35.000
In den 1970er Jahren berichtete uns Stephen Hawking,

0:07:35.000,0:07:37.000
dass ein schwarzes Loch, obwohl man meint, es sei schwarz,

0:07:37.000,0:07:39.000
tatsächlich Strahlung absondert,

0:07:39.000,0:07:41.000
wenn man Quantenmechanik berücksichtigt.

0:07:41.000,0:07:44.000
Die Krümmung des Raum-Zeit-Kontinuums um das schwarze Loch

0:07:44.000,0:07:47.000
lässt quantenmechanische Fluktuationen entstehen

0:07:47.000,0:07:49.000
und das schwarze Loch sendet Strahlung aus.

0:07:49.000,0:07:52.000
Eine ganz ähnliche Kalkulation von Hawking und Gary Gibbons zeigte,

0:07:52.000,0:07:55.000
dass, wenn man dunkle Energie in einem leeren Raum hat,

0:07:55.000,0:07:58.000
das ganze Universum Strahlung aussendet.

0:07:58.000,0:08:00.000
Die Energie des leeren Raums

0:08:00.000,0:08:02.000
lässt Quantumfluktuationen entstehen.

0:08:02.000,0:08:04.000
Und daher wird es, obwohl das Universum ewig fortbestehen wird

0:08:04.000,0:08:07.000
und gewöhnliche Materie und Strahlung sich verflüchtigen werden,

0:08:07.000,0:08:09.000
immer ein gewisses Maß an Strahlung geben,

0:08:09.000,0:08:11.000
einige thermische Fluktuationen,

0:08:11.000,0:08:13.000
selbst im leeren Raum.

0:08:13.000,0:08:15.000
Was das bedeutet, ist,

0:08:15.000,0:08:17.000
dass das Universum wie ein Behälter aus Gas ist,

0:08:17.000,0:08:19.000
den es für immer geben wird.

0:08:19.000,0:08:21.000
Was ist die Konsequenz von all dem?

0:08:21.000,0:08:24.000
Die Konsequenz wurde von Boltzmann im 19. Jahrhundert untersucht.

0:08:24.000,0:08:27.000
Er sagte, naja, Entropie nimmt zu,

0:08:27.000,0:08:29.000
weil es für eine hohe Entropie viel mehr Möglichkeiten gibt

0:08:29.000,0:08:32.000
als für eine niedrige Entropie.

0:08:32.000,0:08:35.000
Aber das ist eine wahrscheinlichkeitstheoretische Aussage.

0:08:35.000,0:08:37.000
Sie wird wahrscheinlich zunehmen,

0:08:37.000,0:08:39.000
und die Wahrscheinlichkeit ist extrem groß.

0:08:39.000,0:08:41.000
Das ist nichts, worüber Sie sich Sorgen machen müssten -

0:08:41.000,0:08:45.000
dass sich die Luft in diesem Raum in einem Teil des Raums zusammenzieht und uns ersticken lässt.

0:08:45.000,0:08:47.000
Das ist sehr, sehr unwahrscheinlich.

0:08:47.000,0:08:49.000
Es sei denn, jemand verschließt die Türen

0:08:49.000,0:08:51.000
und hält uns hier tatsächlich für immer fest,

0:08:51.000,0:08:53.000
dann würde das passieren.

0:08:53.000,0:08:55.000
Alles, was möglich ist,

0:08:55.000,0:08:58.000
jede Konfiguration, die den Molekülen in diesem Raum möglich ist,

0:08:58.000,0:09:00.000
würde irgendwann eingenommen werden.

0:09:00.000,0:09:03.000
Daher sagt Boltzmann, man könnte mit einem Universum beginnen,

0:09:03.000,0:09:05.000
das sich in einem thermischen Gleichgewicht befindet.

0:09:05.000,0:09:08.000
Er wusste nichts vom Urknall. Er wusste nicht von der Expansion des Universums.

0:09:08.000,0:09:11.000
Er dachte, dass Raum und Zeit schon von Issac Newton erklärt worden waren -

0:09:11.000,0:09:13.000
sie waren absolut; sie waren einfach für immer da.

0:09:13.000,0:09:15.000
Seine Idee eines natürlich Universums

0:09:15.000,0:09:18.000
bestand also darin, dass die Luftmoleküle einfach überall gleichmäßig verteilt waren -

0:09:18.000,0:09:20.000
die 'Alles'-Moleküle.

0:09:20.000,0:09:23.000
Aber wenn man Boltzmann ist, dann weiß man, wenn man lange genug wartet,

0:09:23.000,0:09:26.000
dann werden zufällige Fluktuationen dieser Moleküle

0:09:26.000,0:09:28.000
sie dann und wann in Konfiguationen

0:09:28.000,0:09:30.000
niedrigerer Entropie befördern.

0:09:30.000,0:09:32.000
Und dann werden sie sich natürlich wieder ausdehnen,

0:09:32.000,0:09:34.000
wie es der natürliche Lauf der Dinge ist.

0:09:34.000,0:09:36.000
Also ist es nicht so, dass Entropie immer zunehmen muss -

0:09:36.000,0:09:39.000
man kann Fluktuationen zu einer niedrigeren Entropie beobachten,

0:09:39.000,0:09:41.000
zu Zuständen, die organisierter sind.

0:09:41.000,0:09:43.000
Wenn das also wahr ist,

0:09:43.000,0:09:45.000
dann geht Boltzmann dazu über,

0:09:45.000,0:09:47.000
zwei hoch modern klingende Vorstellungen zu erfinden -

0:09:47.000,0:09:50.000
das Multiversum und das anthropische Prinzip.

0:09:50.000,0:09:52.000
Er sagt, dass das thermische Gleichgewicht deshalb ein Problem ist,

0:09:52.000,0:09:54.000
weil wir darin nicht leben können.

0:09:54.000,0:09:57.000
Erinnern Sie sich, das Leben selbst hängt ab vom Zeitpfeil.

0:09:57.000,0:09:59.000
Wir wären nicht in der Lage, Informationen zu verarbeiten,

0:09:59.000,0:10:01.000
Stoffwechsel zu betreiben, zu gehen und zu sprechen,

0:10:01.000,0:10:03.000
wenn wir in einem thermischen Gleichgewicht leben würden.

0:10:03.000,0:10:05.000
Wenn man sich also ein sehr, sehr großes Universum vorstellt,

0:10:05.000,0:10:07.000
ein unendlich großes Universum,

0:10:07.000,0:10:09.000
mit Teilchen, die willkürlich aneinander stoßen,

0:10:09.000,0:10:12.000
dann wird es gelegentlich kleine Fluktuationen in Zustände niedrigerer Entropie geben,

0:10:12.000,0:10:14.000
und dann gehen sie wieder zurück.

0:10:14.000,0:10:16.000
Aber es wir auch große Fluktuationen geben.

0:10:16.000,0:10:18.000
Gelegentlich wird ein Planeten erschaffen

0:10:18.000,0:10:20.000
oder ein Stern oder eine Galaxie

0:10:20.000,0:10:22.000
oder einhundert Milliarden Galaxien.

0:10:22.000,0:10:24.000
Boltzmann sagt also,

0:10:24.000,0:10:27.000
wir werden nur in dem Teil des Multiversums existieren,

0:10:27.000,0:10:30.000
in dem Teil dieses unendlich großen Gefüges fluktuierender Teilchen,

0:10:30.000,0:10:32.000
in dem Leben möglich ist.

0:10:32.000,0:10:34.000
Das ist die Region, in dem die Entropie niedrig ist.

0:10:34.000,0:10:37.000
Vielleicht ist unser Universum einfach eines dieser Dinge,

0:10:37.000,0:10:39.000
die von Zeit zu Zeit passieren.

0:10:39.000,0:10:41.000
Ihre Hausaufgabe ist es jetzt,

0:10:41.000,0:10:43.000
darüber wirklich nachzudenken, zu überlegen, was das bedeutet.

0:10:43.000,0:10:45.000
Carl Sagan sagte bekannterweise einmal:

0:10:45.000,0:10:47.000
"Um einen Apfelkuchen backen zu können,

0:10:47.000,0:10:50.000
muss man zunächst einmal das Universum erfinden."

0:10:50.000,0:10:52.000
Aber er hatte Unrecht.

0:10:52.000,0:10:55.000
Wenn man in Boltzmanns Szenario einen Apfelkuchen backen will,

0:10:55.000,0:10:58.000
dann wartet man einfach darauf, dass die willkürliche Bewegung von Atomen

0:10:58.000,0:11:00.000
den Apfelkuchen backt.

0:11:00.000,0:11:02.000
Das wird weitaus öfter geschehen

0:11:02.000,0:11:04.000
als die zufälligen Bewegungen von Atomen,

0:11:04.000,0:11:06.000
die eine Apfelbaumplantage

0:11:06.000,0:11:08.000
und etwas Zucker und einen Ofen

0:11:08.000,0:11:10.000
und dann einen Apfelkuchen hervorbringen.

0:11:10.000,0:11:13.000
Dieses Szenario trifft Vorhersagen.

0:11:13.000,0:11:15.000
Und die Vorhersagen sind,

0:11:15.000,0:11:18.000
dass die Fluktuationen, die uns hervorbringen, minimal sind.

0:11:18.000,0:11:21.000
Selbst, wenn man sich vorstellt, dass der Raum, in dem wir jetzt sind,

0:11:21.000,0:11:23.000
existiert und real ist und wir sind hier

0:11:23.000,0:11:25.000
und wir haben nicht nur unsere Erinnerungen,

0:11:25.000,0:11:27.000
sondern auch unseren Eindruck, dass draußen etwas existiert,

0:11:27.000,0:11:31.000
das sich Caltech und die Vereinigten Staaten und die Milchstraße nennt,

0:11:31.000,0:11:34.000
dann ist es viel einfacher, dass all diese Eindrücke zufällig in Ihr Gehirn fluktuieren,

0:11:34.000,0:11:36.000
als dass sie sich willkürlich zu Caltech

0:11:36.000,0:11:39.000
und zu den Vereinigten Staaten und zur Galaxie zusammenfluktuieren.

0:11:39.000,0:11:41.000
Die gute Nachricht ist,

0:11:41.000,0:11:44.000
dass dieses Szenario deshalb nicht funktioniert; es ist nicht richtig.

0:11:44.000,0:11:47.000
Dieses Szenario sagt vorher, dass wir eine minimale Fluktuation sein sollten.

0:11:47.000,0:11:49.000
Selbst, wenn man unsere Galaxie außer Acht lässt,

0:11:49.000,0:11:51.000
würde man nicht einhundert Milliarden andere Galaxien bekommen.

0:11:51.000,0:11:53.000
Und Feynman verstand dies ebenfalls.

0:11:53.000,0:11:57.000
Feynman sagt: "Ausgehend von der Hypothese, dass die Welt eine Fluktuation ist,

0:11:57.000,0:11:59.000
sind alle Prognosen solcherart, dass wir,

0:11:59.000,0:12:01.000
wenn wir einen Teil der Welt betrachten, den wir noch nie zuvor gesehen haben,

0:12:01.000,0:12:03.000
ihn durcheinander geraten vorfinden werden, und nicht wie den Teil, den wir kurz zuvor angeschaut haben -

0:12:03.000,0:12:05.000
hohe Entropie.

0:12:05.000,0:12:07.000
Wenn unsere Ordnung Folge einer Fluktuation wäre,

0:12:07.000,0:12:09.000
dann würden wir nirgendwo anders Ordnung erwarten als genau dort, wo wir sie gerade festgestellt haben.

0:12:09.000,0:12:13.000
Daraus schließen wir, dass das Universum keine Fluktuation ist."

0:12:13.000,0:12:16.000
Das ist gut. Die Frage ist dann, was ist die richtige Antwort?

0:12:16.000,0:12:18.000
Wenn das Universum keine Fluktuation ist,

0:12:18.000,0:12:21.000
warum hatte das frühe Universum dann eine niedrige Entropie?

0:12:21.000,0:12:24.000
Und ich würde Ihnen die Antwort darauf liebend gerne geben, aber mir rennt die Zeit davon.

0:12:24.000,0:12:26.000
(Lachen)

0:12:26.000,0:12:28.000
Auf der einen Seite haben wir hier das Universum, von dem wir Ihnen berichten,

0:12:28.000,0:12:30.000
auf der anderen Seite das Universum, das wirklich existiert.

0:12:30.000,0:12:32.000
Ich habe Ihnen gerade dieses Bild gezeigt.

0:12:32.000,0:12:34.000
Das Universum dehnt sich seit etwa 10 Milliarden Jahren aus.

0:12:34.000,0:12:36.000
Es kühlt sich ab.

0:12:36.000,0:12:38.000
Aber wir wissen jetzt genug über die Zukunft des Universums,

0:12:38.000,0:12:40.000
dass wir sehr viel mehr sagen können.

0:12:40.000,0:12:42.000
Wenn die dunkle Energie bestehen bleibt,

0:12:42.000,0:12:45.000
dann werden die Sterne um uns herum ihren nuklearen Treibstoff aufbrauchen, sie werden aufhören zu brennen.

0:12:45.000,0:12:47.000
Sie werden zu schwarzen Löchern kollabieren.

0:12:47.000,0:12:49.000
Wie werden in einem Universum leben,

0:12:49.000,0:12:51.000
in dem es nichts anderes gibt als schwarze Löcher.

0:12:51.000,0:12:55.000
Dieses Universum wird 10 hoch 100 Jahre existieren -

0:12:55.000,0:12:57.000
sehr viel länger als unser kleines Universum besteht.

0:12:57.000,0:12:59.000
Die Zukunft ist sehr viel länger als die Vergangenheit.

0:12:59.000,0:13:01.000
Aber auch schwarze Löcher halten nicht ewig.

0:13:01.000,0:13:03.000
Sie werden sich auflösen,

0:13:03.000,0:13:05.000
und wir werden zurückbleiben mit nichts als leerem Raum.

0:13:05.000,0:13:09.000
Dieser leere Raum wird im Wesentlichen für immer fortbestehen.

0:13:09.000,0:13:12.000
Aber da der leere Raum Strahlung absondert,

0:13:12.000,0:13:14.000
gibt es thermische Fluktuationen,

0:13:14.000,0:13:16.000
und er durchläuft

0:13:16.000,0:13:18.000
all die möglichen verschiedenen Kombinationen

0:13:18.000,0:13:21.000
des Maßes an Freizügigkeit, die in einem leeren Raum existiert.

0:13:21.000,0:13:23.000
Obwohl das Universum für immer fortbesteht,

0:13:23.000,0:13:25.000
gibt es also nur eine endliche Anzahl an Dingen,

0:13:25.000,0:13:27.000
die im Universum passieren können.

0:13:27.000,0:13:29.000
Sie alle geschehen über einen Zeitraum hinweg von

0:13:29.000,0:13:32.000
10 hoch 10 hoch 120 Jahren.

0:13:32.000,0:13:34.000
Hier sind also zwei Fragen für Sie.

0:13:34.000,0:13:37.000
Nummer eins: Wenn das Universum 10 hoch 10 hoch 120 Jahre fortbesteht,

0:13:37.000,0:13:39.000
warum werden wir geboren

0:13:39.000,0:13:42.000
in den ersten 14 Milliarden Jahren,

0:13:42.000,0:13:45.000
im warmen, komfortablen Nachglühen des Urknalls.

0:13:45.000,0:13:47.000
Warum existieren wir nicht im leeren Raum?

0:13:47.000,0:13:49.000
Sie mögen sagen: "Naja, dort gibt es nichts, worin man leben kann",

0:13:49.000,0:13:51.000
aber das ist nicht richtig.

0:13:51.000,0:13:53.000
Sie könnten eine willkürliche Fluktuation aus dem Nichts sein.

0:13:53.000,0:13:55.000
Warum sind Sie es nicht?

0:13:55.000,0:13:58.000
Mehr Hausaufgaben für Sie.

0:13:58.000,0:14:00.000
Wie ich schon gesagt habe, ich kenne die Antwort nicht wirklich.

0:14:00.000,0:14:02.000
Ich werde Ihnen mein Lieblingsszenario schildern.

0:14:02.000,0:14:05.000
Entweder ist es so, dass einfach keine Erklärung gibt.

0:14:05.000,0:14:07.000
Es ist eine rücksichtslose Tatsache der Universums,

0:14:07.000,0:14:10.000
die man akzeptieren und nicht hinterfragen sollte.

0:14:11.000,0:14:13.000
Oder vielleicht ist der Urknall

0:14:13.000,0:14:15.000
nicht der Beginn des Universums.

0:14:15.000,0:14:18.000
Ein Ei, ein unversehrtes Ei, ist eine Konfiguration niedriger Entropie,

0:14:18.000,0:14:20.000
und dennoch sagen wir, wenn wir unseren Kühlschrank öffnen,

0:14:20.000,0:14:22.000
nicht: "Hah, was für eine Überraschung

0:14:22.000,0:14:24.000
diese Konfiguration niedriger Entropie in unserem Kühlschrank zu finden."

0:14:24.000,0:14:27.000
Das kommt daher, dass ein Ei kein geschlossenes System ist;

0:14:27.000,0:14:29.000
es kommt aus einem Huhn.

0:14:29.000,0:14:33.000
Vielleicht kommt das Universum aus einem universellen Huhn.

0:14:33.000,0:14:35.000
Vielleicht gibt es etwas, das naturgemäß,

0:14:35.000,0:14:38.000
anhand der Entwicklung der physikalischen Gesetze,

0:14:38.000,0:14:40.000
Universen wie unseres hervorbringt,

0:14:40.000,0:14:42.000
in Konfigurationen niedriger Entropie.

0:14:42.000,0:14:44.000
Falls das der Fall ist, dann würde es mehr als einmal passieren;

0:14:44.000,0:14:47.000
wir wären Teil eines viel größeren Multiversums.

0:14:47.000,0:14:49.000
Das ist mein Lieblingsszenario.

0:14:49.000,0:14:52.000
Die Veranstalter haben mich darum gebeten, mit einer gewagten Spekulation zu enden.

0:14:52.000,0:14:54.000
Meine gewagte Spekulation ist,

0:14:54.000,0:14:57.000
dass die Zeit mich absolut bestätigen wird.

0:14:57.000,0:14:59.000
Und in 50 Jahren

0:14:59.000,0:15:02.000
werden all meine derzeitigen wilden Ideen als Wahrheiten akzeptiert werden

0:15:02.000,0:15:05.000
von den wissenschaftlichen und externen Gemeinden.

0:15:05.000,0:15:07.000
Wir alle werden der Ansicht sein, dass unser kleines Universum

0:15:07.000,0:15:10.000
nur ein kleiner Teil eines viel größeren Multiversums ist.

0:15:10.000,0:15:13.000
Und noch besser, wir werden verstehen, was beim Urknall geschehen ist,

0:15:13.000,0:15:15.000
mit Hilfe einer Theorie,

0:15:15.000,0:15:17.000
die wir mit unseren Beobachtungen vergleichen werden können.

0:15:17.000,0:15:19.000
Das ist eine Prophezeiung. Ich mag falsch liegen.

0:15:19.000,0:15:21.000
Aber wir machen uns als menschliche Rasse schon

0:15:21.000,0:15:23.000
seit vielen, vielen Jahre Gedanken darüber,

0:15:23.000,0:15:26.000
wie das Universum aussah, warum es entstand, wie es entstand.

0:15:26.000,0:15:29.000
Es ist aufregend, darüber nachzudenken, dass wir die Antwort vielleicht eines Tages kennen werden.

0:15:29.000,0:15:31.000
Vielen Dank.

0:15:31.000,0:15:33.000
(Applaus)