1
00:00:00,000 --> 00:00:02,000
Wszechświat

2
00:00:02,000 --> 00:00:04,000
jest naprawdę duży.

3
00:00:04,000 --> 00:00:07,000
Żyjemy w galaktyce Drogi Mlecznej

4
00:00:07,000 --> 00:00:10,000
W której znajduje się około stu miliardów gwiazd.

5
00:00:10,000 --> 00:00:12,000
Jeżeli weźmiemy aparat

6
00:00:12,000 --> 00:00:14,000
i skierujemy go na dowolną część nieba

7
00:00:14,000 --> 00:00:16,000
trzymając otwartą migawkę

8
00:00:16,000 --> 00:00:19,000
to o ile nasz aparat będzie przymocowany do teleskopu Hubbla

9
00:00:19,000 --> 00:00:21,000
zobaczymy coś takiego.

10
00:00:21,000 --> 00:00:24,000
Każda z tych plamek

11
00:00:24,000 --> 00:00:26,000
to galaktyka rozmiarów naszej Drogi Mlecznej --

12
00:00:26,000 --> 00:00:29,000
w każdej z tych kropek sto miliardów gwiazd.

13
00:00:29,000 --> 00:00:32,000
Jest około 100 miliardów galaktyk

14
00:00:32,000 --> 00:00:34,000
w widocznym wszechświecie.

15
00:00:34,000 --> 00:00:36,000
100 miliadrów to jedyna liczba, którą powinniście znać.

16
00:00:36,000 --> 00:00:39,000
Wiek wszechświata, czas od Wielkiego Wybuchu

17
00:00:39,000 --> 00:00:41,000
to sto miliardów psich lat.

18
00:00:41,000 --> 00:00:43,000
(Śmiech)

19
00:00:43,000 --> 00:00:46,000
Co daje pojęcie o naszym miejscu we wszechświecie.

20
00:00:46,000 --> 00:00:48,000
Jedno co można z tym obrazem zrobić, to po prostu podziwiać.

21
00:00:48,000 --> 00:00:50,000
Jest niesamowicie piękny.

22
00:00:50,000 --> 00:00:53,000
Często zastanawiałem się, jaki nacisk ewolucji

23
00:00:53,000 --> 00:00:56,000
nakazał naszym przodkom w buszu zaadaptować się i rozwinąć

24
00:00:56,000 --> 00:00:58,000
tak, by móc podziwiać zdjęcia galaktyk

25
00:00:58,000 --> 00:01:00,000
mimo, że nigdy ich nie widzieli.

26
00:01:00,000 --> 00:01:02,000
Chcielibyśmy je także rozumieć.

27
00:01:02,000 --> 00:01:06,000
Jako kosmolog pytam, dlaczego wszechświat jest taki ?

28
00:01:06,000 --> 00:01:09,000
Ważną wskazówką jest, że wszechświat zmienia się w czasie.

29
00:01:09,000 --> 00:01:12,000
Gdybyście popatrzyli na jedną z tych galaktyk i zmierzyli jej prędkość,

30
00:01:12,000 --> 00:01:14,000
będzie się od was oddalać

31
00:01:14,000 --> 00:01:16,000
A jeżeli weźmiecie jeszcze odleglejszą galaktykę

32
00:01:16,000 --> 00:01:18,000
będzie się oddalała jeszcze szybciej.

33
00:01:18,000 --> 00:01:20,000
Mówimy, że wszechświat się rozszerza,

34
00:01:20,000 --> 00:01:22,000
co oczywiście znaczy, że w przeszłości

35
00:01:22,000 --> 00:01:24,000
wszystko było bliżej siebie.

36
00:01:24,000 --> 00:01:26,000
W przeszłości wszechświat był bardziej gęsty

37
00:01:26,000 --> 00:01:28,000
i również bardziej gorący.

38
00:01:28,000 --> 00:01:30,000
Jeżeli ściskamy coś to temperatura wzrasta.

39
00:01:30,000 --> 00:01:32,000
To brzmi sensownie.

40
00:01:32,000 --> 00:01:34,000
Mniej sensownie brzmi

41
00:01:34,000 --> 00:01:37,000
że wszechświat u swoich początków po Wielkim Wybuchu

42
00:01:37,000 --> 00:01:39,000
był również bardzo, bardzo równomierny.

43
00:01:39,000 --> 00:01:41,000
Możecie pomyśleć, że nie ma w tym nic dziwnego.

44
00:01:41,000 --> 00:01:43,000
Powietrze w tym pomieszczeniu też jest równomierne.

45
00:01:43,000 --> 00:01:46,000
Powiecie - "może materia sama układa się równomiernie".

46
00:01:46,000 --> 00:01:49,000
Ale warunki zaraz po Wielkim Wybuchu były zupełnie inne

47
00:01:49,000 --> 00:01:51,000
niż panujące w tym pomieszczeniu.

48
00:01:51,000 --> 00:01:53,000
W szczególności materia była znacznie bardziej gęsta.

49
00:01:53,000 --> 00:01:55,000
Przyciąganie grawitacyjne

50
00:01:55,000 --> 00:01:57,000
było wtedy znacznie silniejsze.

51
00:01:57,000 --> 00:01:59,000
Wyobraźcie sobie -

52
00:01:59,000 --> 00:02:01,000
nasz wszechświat ma 100 miliardów galaktyk,

53
00:02:01,000 --> 00:02:03,000
i 100 miliardów gwiazd w każdej z nich.

54
00:02:03,000 --> 00:02:06,000
U początków te 100 miliardów galaktyk

55
00:02:06,000 --> 00:02:09,000
było ściśniętych w obszarze o takich rozmiarach --

56
00:02:09,000 --> 00:02:11,000
dosłownie.

57
00:02:11,000 --> 00:02:13,000
Wyobraźcie sobie to ściśnięcie

58
00:02:13,000 --> 00:02:15,000
bez żadnych defektów,

59
00:02:15,000 --> 00:02:17,000
bez żadnych miejsc,

60
00:02:17,000 --> 00:02:19,000
w których byłoby choćby kilka atomów więcej niż gdzie indziej.

61
00:02:19,000 --> 00:02:22,000
Bo gdyby były nierównomiernie gęste zapadłyby się pod wypływem grawitacji

62
00:02:22,000 --> 00:02:24,000
w gigantyczną czarną dziurę.

63
00:02:24,000 --> 00:02:27,000
Utrzymanie równomiernego wszechświata u jego początków

64
00:02:27,000 --> 00:02:29,000
nie jest łatwe, to kruchy stan.

65
00:02:29,000 --> 00:02:31,000
Podpowiada nam to,

66
00:02:31,000 --> 00:02:33,000
że wczesny wszechświat nie był wybrany przypadkowo.

67
00:02:33,000 --> 00:02:35,000
Było coś, co go tak ukształtowało.

68
00:02:35,000 --> 00:02:37,000
Chcielibyśmy wiedzieć co.

69
00:02:37,000 --> 00:02:40,000
Część wyjaśnienia tej zagadki podał nam Ludwig Boltzmann,

70
00:02:40,000 --> 00:02:43,000
austriacki fizyk na początku XIX wieku.

71
00:02:43,000 --> 00:02:46,000
Odkrycia Boltzmanna pomogły nam zrozumieć entropię.

72
00:02:46,000 --> 00:02:48,000
Słyszeliście o entropii.

73
00:02:48,000 --> 00:02:51,000
To losowość, nieuporządkowanie, chaos panujący w pewnych układach.

74
00:02:51,000 --> 00:02:53,000
Boltzmann podał wzór --

75
00:02:53,000 --> 00:02:55,000
wyryty na jego nagrobku --

76
00:02:55,000 --> 00:02:57,000
który dokładnie określa czym jest entropia.

77
00:02:57,000 --> 00:02:59,000
Mówi on po prostu,

78
00:02:59,000 --> 00:03:01,000
że entropia jest liczbą sposobów,

79
00:03:01,000 --> 00:03:04,000
na które możemy ułożyć składniki układu tak, żeby nie można było zauważyć

80
00:03:04,000 --> 00:03:06,000
zmian w skali makroskopowej.

81
00:03:06,000 --> 00:03:08,000
Mamy w tej sali powietrze,

82
00:03:08,000 --> 00:03:11,000
i nie widzimy poszczególnych jego atomów.

83
00:03:11,000 --> 00:03:13,000
Stan niskiej entropii

84
00:03:13,000 --> 00:03:15,000
to taki, w którym tylko kilka ułożeń wyglądałoby w ten sposób.

85
00:03:15,000 --> 00:03:17,000
W konfiguracji o wysokiej entropii

86
00:03:17,000 --> 00:03:19,000
wiele ułożeń wygląda w ten sposób.

87
00:03:19,000 --> 00:03:21,000
Ta wiedza jest niezwykle ważna,

88
00:03:21,000 --> 00:03:23,000
bo dzięki niej potrafimy wytłumaczyć

89
00:03:23,000 --> 00:03:25,000
drugie prawo termodynamiki --

90
00:03:25,000 --> 00:03:28,000
które mówi, że we wszechświecie entropia rośnie,

91
00:03:28,000 --> 00:03:30,000
podobnie jak w jego fragmentach.

92
00:03:30,000 --> 00:03:32,000
Dzieje się tak ponieważ

93
00:03:32,000 --> 00:03:35,000
jest coraz więcej sposobów

94
00:03:35,000 --> 00:03:37,000
na ułożenie układu.

95
00:03:37,000 --> 00:03:39,000
To wspaniałe spostrzeżenie,

96
00:03:39,000 --> 00:03:41,000
jednak coś zostaje pominięte.

97
00:03:41,000 --> 00:03:43,000
Fakt wzrastania entropii

98
00:03:43,000 --> 00:03:46,000
stoi za tym, co nazywamy strzałką czasu,

99
00:03:46,000 --> 00:03:48,000
różnicą pomiędzy przeszłością a przyszłością.

100
00:03:48,000 --> 00:03:50,000
Każda taka różnica

101
00:03:50,000 --> 00:03:52,000
Każda taka różnica

102
00:03:52,000 --> 00:03:54,000
wynika z narastającej entropii --

103
00:03:54,000 --> 00:03:57,000
to, że pamiętamy przeszłość a nie przyszłość.

104
00:03:57,000 --> 00:04:00,000
Fakt, że najpierw się rodzimy, potem żyjemy a na końcu umieramy,

105
00:04:00,000 --> 00:04:02,000
zawsze w tej kolejności,

106
00:04:02,000 --> 00:04:04,000
wynika ze wzrastającej entropii.

107
00:04:04,000 --> 00:04:06,000
Boltzmann zauważył, że jeżeli zaczynamy z niską entropią

108
00:04:06,000 --> 00:04:08,000
jest całkiem naturalne, że będzie się zwiększała

109
00:04:08,000 --> 00:04:11,000
ponieważ będzie coraz więcej możliwości wysokiej entropii.

110
00:04:11,000 --> 00:04:13,000
Nie wyjaśnił jednak

111
00:04:13,000 --> 00:04:16,000
dlaczego entropia w ogóle była na początku niska.

112
00:04:16,000 --> 00:04:18,000
To, że we wczesnym wszechświecie była ona niska

113
00:04:18,000 --> 00:04:20,000
odzwierciedla fakt

114
00:04:20,000 --> 00:04:22,000
że wczesny wszechświat był bardzo równomierny.

115
00:04:22,000 --> 00:04:24,000
Chcielibyśmy to zrozumieć.

116
00:04:24,000 --> 00:04:26,000
To nasze zadanie jako kosmologów.

117
00:04:26,000 --> 00:04:28,000
Niestety, nie jest to zagadnienie

118
00:04:28,000 --> 00:04:30,000
do którego przywiązywaliśmy dużą wagę.

119
00:04:30,000 --> 00:04:32,000
Nie jest to temat o którym dowiedzielibyście się

120
00:04:32,000 --> 00:04:34,000
gdybyście zapytali współczesnego kosmologa,

121
00:04:34,000 --> 00:04:36,000
"Jakie problemy chcecie rozwiązać ?"

122
00:04:36,000 --> 00:04:38,000
Jedną z osób, które zrozumiały, że jest to problem,

123
00:04:38,000 --> 00:04:40,000
był Richard Feynman.

124
00:04:40,000 --> 00:04:42,000
50 lat temu zaprezentował kilka różnych serii wykładów.

125
00:04:42,000 --> 00:04:44,000
Jego wykłady popularnonaukowe

126
00:04:44,000 --> 00:04:46,000
zebrano w książce "Charakter praw fizycznych"

127
00:04:46,000 --> 00:04:48,000
Wykłady dla studentów Caltech

128
00:04:48,000 --> 00:04:50,000
zebrano w "Feynmana wykłady z fizyki"

129
00:04:50,000 --> 00:04:52,000
Wykłady dla absolwentów Caltech

130
00:04:52,000 --> 00:04:54,000
zebrano w "Wykłady z grawitacji "

131
00:04:54,000 --> 00:04:57,000
W każdej z tych książek

132
00:04:57,000 --> 00:04:59,000
podkreślał zagadkę

133
00:04:59,000 --> 00:05:02,000
dlaczego wszechświat na początku miał tak niską entropię?

134
00:05:02,000 --> 00:05:04,000
Mówił -- nie odtworzę jego akcentu --

135
00:05:04,000 --> 00:05:07,000
"Z jakichś powodów wszechświat w pewnym momencie

136
00:05:07,000 --> 00:05:10,000
miał bardzo niską entropię, jak na swoją zawartość energii,

137
00:05:10,000 --> 00:05:12,000
i od tego czasu entropia się zwiększyła.

138
00:05:12,000 --> 00:05:15,000
Strzałka czasu nie zostanie w pełni zrozumiana

139
00:05:15,000 --> 00:05:18,000
dopóki tajemnica początków historii wszechświata

140
00:05:18,000 --> 00:05:20,000
nie przejdzie ze sfery spekulacji

141
00:05:20,000 --> 00:05:22,000
do jej zrozumienia."

142
00:05:22,000 --> 00:05:24,000
To nasze zadanie.

143
00:05:24,000 --> 00:05:26,000
Chcemy wiedzieć -- minęło już 50 lat, myślicie pewnie

144
00:05:26,000 --> 00:05:28,000
"Na pewno już to rozgryźliśmy."

145
00:05:28,000 --> 00:05:30,000
Nie prawda, nie rozgryźliśmy tego do dziś.

146
00:05:30,000 --> 00:05:32,000
Jest raczej gorzej,

147
00:05:32,000 --> 00:05:34,000
niż lepiej, ponieważ

148
00:05:34,000 --> 00:05:36,000
w 1998r.

149
00:05:36,000 --> 00:05:39,000
odkryliśmy kluczowy fakt, którego wcześniej nie byliśmy świadomi.

150
00:05:39,000 --> 00:05:41,000
Odkryliśmy, że przyspiesza.

151
00:05:41,000 --> 00:05:43,000
Wszechświat nie tylko się rozszerza.

152
00:05:43,000 --> 00:05:45,000
Patrząc na galaktyki widzimy, że się oddalają.

153
00:05:45,000 --> 00:05:47,000
Gdybyśmy wrócili są miliard lat, zobaczylibyśmy

154
00:05:47,000 --> 00:05:50,000
że oddalają się jeszcze szybciej.

155
00:05:50,000 --> 00:05:53,000
Poszczególne galaktyki przyspieszają coraz szybciej.

156
00:05:53,000 --> 00:05:55,000
Mówimy, że wszechświat przyspiesza.

157
00:05:55,000 --> 00:05:57,000
W przeciwieństwie do niskiej entropii wczesnego wszechświata,

158
00:05:57,000 --> 00:05:59,000
mimo, że nie mamy jasnej odpowiedzi czemu tak jest

159
00:05:59,000 --> 00:06:01,000
mamy przynajmniej dobrą teorię, która może to wyjaśnić.

160
00:06:01,000 --> 00:06:03,000
jeżeli jest poprawna --

161
00:06:03,000 --> 00:06:05,000
to teoria ciemnej energii.

162
00:06:05,000 --> 00:06:08,000
Opiera się na pomyśle, że pusta przestrzeń ma swoją energię.

163
00:06:08,000 --> 00:06:11,000
W każdym centymetrze sześciennym przestrzeni,

164
00:06:11,000 --> 00:06:13,000
czy jest on pusty czy też nie,

165
00:06:13,000 --> 00:06:15,000
czy zawiera cząsteczki, materię, promieniowanie, czy cokolwiek innego

166
00:06:15,000 --> 00:06:18,000
jest w nim zawsze energia, nawet w samej przestrzeni.

167
00:06:18,000 --> 00:06:20,000
Ta energia, według Einsteina,

168
00:06:20,000 --> 00:06:23,000
wywiera nacisk na wszechświat.

169
00:06:23,000 --> 00:06:25,000
To ciągły impuls,

170
00:06:25,000 --> 00:06:27,000
który odsunął od siebie galaktyki.

171
00:06:27,000 --> 00:06:30,000
Ciemna energia, w przeciwieństwie do materii czy promieniowania

172
00:06:30,000 --> 00:06:33,000
nie rozcieńcza się w miarę rozszerzania wszechświata.

173
00:06:33,000 --> 00:06:35,000
Ilość energii w każdym centymetrze sześciennym

174
00:06:35,000 --> 00:06:37,000
pozostaje taka sama,

175
00:06:37,000 --> 00:06:39,000
nawet gdy wszechświat się powiększa.

176
00:06:39,000 --> 00:06:42,000
Ma to zasadniczy wpływ

177
00:06:42,000 --> 00:06:45,000
na to, czym stanie się wszechświat w przyszłości.

178
00:06:45,000 --> 00:06:47,000
Po pierwsze, wszechświat będzie się rozszerzał wiecznie.

179
00:06:47,000 --> 00:06:49,000
Gdy byłem w waszym wieku,

180
00:06:49,000 --> 00:06:51,000
nie wiedzieliśmy, co się stanie z wszechświatem.

181
00:06:51,000 --> 00:06:54,000
Niektórzy uważali, że w przyszłości wszechświat zacznie się kurczyć.

182
00:06:54,000 --> 00:06:56,000
Einstein popierał taki scenariusz.

183
00:06:56,000 --> 00:06:59,000
Jednak jeżeli istnieje ciemna energia, która się nie rozprasza,

184
00:06:59,000 --> 00:07:02,000
wszechświat będzie się po prostu rozszerzał na wieki wieków.

185
00:07:02,000 --> 00:07:04,000
14 miliardów lat przeszłości,

186
00:07:04,000 --> 00:07:06,000
100 miliardów psich lat,

187
00:07:06,000 --> 00:07:09,000
ale nieskończona liczba lat w przyszłość.

188
00:07:09,000 --> 00:07:12,000
W rzeczywistości jednak

189
00:07:12,000 --> 00:07:14,000
obserwujemy ograniczoną przestrzeń.

190
00:07:14,000 --> 00:07:16,000
Przestrzeń może być ograniczona lub nie,

191
00:07:16,000 --> 00:07:18,000
ale ponieważ wszechświat przyspiesza,

192
00:07:18,000 --> 00:07:20,000
to są części, których nie możemy zobaczyć.

193
00:07:20,000 --> 00:07:22,000
i nigdy nie zobaczymy.

194
00:07:22,000 --> 00:07:24,000
Mamy dostęp do ograniczonej części przestrzeni,

195
00:07:24,000 --> 00:07:26,000
otoczonej horyzontem.

196
00:07:26,000 --> 00:07:28,000
Nawet jeśli czas biegnie w nieskończoność

197
00:07:28,000 --> 00:07:30,000
przestrzeń jest dla nas ograniczona.

198
00:07:30,000 --> 00:07:33,000
W końcu, pusta przestrzeń ma temperaturę.

199
00:07:33,000 --> 00:07:35,000
W latach 70-tych Stephen Hawking dowiódł

200
00:07:35,000 --> 00:07:37,000
że czarna dziura, mimo że sądzimy, że jest czarna,

201
00:07:37,000 --> 00:07:39,000
w rzeczywistości promieniuje,

202
00:07:39,000 --> 00:07:41,000
jeżeli uwzględnimy mechanikę kwantową.

203
00:07:41,000 --> 00:07:44,000
Zakrzywienie czasoprzestrzeni w pobliżu czarnej dziury

204
00:07:44,000 --> 00:07:47,000
wywołuje fluktuacje na poziomie mechaniki kwantowej

205
00:07:47,000 --> 00:07:49,000
i czarna dziura promieniuje.

206
00:07:49,000 --> 00:07:52,000
Bardzo podobne obliczenia Hawkinga i Gary'ego Gibonsa

207
00:07:52,000 --> 00:07:55,000
pokazały, że jeśli pustą przestrzeń wypełnia ciemna energia,

208
00:07:55,000 --> 00:07:58,000
to cały wszechświat promieniuje.

209
00:07:58,000 --> 00:08:00,000
Energia pustej przestrzeni

210
00:08:00,000 --> 00:08:02,000
wywołuje kwantowe fluktuacje.

211
00:08:02,000 --> 00:08:04,000
Mimo, że wszechświat będzie trwał wiecznie,

212
00:08:04,000 --> 00:08:07,000
a zwykła materia i promieniowanie będą się rozpraszały,

213
00:08:07,000 --> 00:08:09,000
zawsze będzie trochę promieniowania

214
00:08:09,000 --> 00:08:11,000
i fluktuacji termicznych,

215
00:08:11,000 --> 00:08:13,000
nawet w pustej przestrzeni.

216
00:08:13,000 --> 00:08:15,000
Oznacza to,

217
00:08:15,000 --> 00:08:17,000
że wszechświat jest jak pojemnik z gazem,

218
00:08:17,000 --> 00:08:19,000
istniejący wiecznie.

219
00:08:19,000 --> 00:08:21,000
Co z tego dla nas wynika ?

220
00:08:21,000 --> 00:08:24,000
Skutki były analizowane przez Boltzmanna w XIX wieku.

221
00:08:24,000 --> 00:08:27,000
Stwierdził: entropia się zwiększa

222
00:08:27,000 --> 00:08:29,000
bo jest znacznie więcej sposobów ułożenia

223
00:08:29,000 --> 00:08:32,000
dla wszechświata z dużą entropią niż niską.

224
00:08:32,000 --> 00:08:35,000
Ale jest to stwierdzenie probabilistyczne.

225
00:08:35,000 --> 00:08:37,000
Prawdopodobnie będzie się zwiększała

226
00:08:37,000 --> 00:08:39,000
i prawdopodobieństwo jest ogromne.

227
00:08:39,000 --> 00:08:41,000
Nie musimy się obawiać, że powietrze w tej sali

228
00:08:41,000 --> 00:08:45,000
zbierze się w jednym miejscu i nas udusi.

229
00:08:45,000 --> 00:08:47,000
To bardzo mało prawdopodobne.

230
00:08:47,000 --> 00:08:49,000
O ile nie zamkną drzwi

231
00:08:49,000 --> 00:08:51,000
i nie będą nas tu trzymać wiecznie,

232
00:08:51,000 --> 00:08:53,000
to się nie to zdarzy.

233
00:08:53,000 --> 00:08:55,000
Wszystko co jest możliwe,

234
00:08:55,000 --> 00:08:58,000
każde ułożenie, które mogą przyjąć cząsteczki w tej sali

235
00:08:58,000 --> 00:09:00,000
kiedyś się wydarzy.

236
00:09:00,000 --> 00:09:03,000
Boltzman mówi - zacznijmy od wszechświata

237
00:09:03,000 --> 00:09:05,000
który był w termicznej równowadze.

238
00:09:05,000 --> 00:09:08,000
Nie wiedział o Wielkiego Wybuchu ani o rozszerzaniu się wszechświata.

239
00:09:08,000 --> 00:09:11,000
Sądził, że czas i przestrzeń zostały opisane przez Izaaka Newtona --

240
00:09:11,000 --> 00:09:13,000
były niezmienne; były takie od zawsze.

241
00:09:13,000 --> 00:09:15,000
W jego naturalnym wszechświecie

242
00:09:15,000 --> 00:09:18,000
cząsteczki powietrza były wszędzie rozproszone równomiernie --

243
00:09:18,000 --> 00:09:20,000
uniwersalne cząsteczki.

244
00:09:20,000 --> 00:09:23,000
Boltzmann wiedział, że jeżeli będziemy czekać odpowiednio długo,

245
00:09:23,000 --> 00:09:26,000
losowe ruchy tych cząsteczek

246
00:09:26,000 --> 00:09:28,000
ustawią je czasami

247
00:09:28,000 --> 00:09:30,000
w konfiguracjach o niskiej entropii.

248
00:09:30,000 --> 00:09:32,000
Potem, zgodnie z naturą rzeczy,

249
00:09:32,000 --> 00:09:34,000
z powrotem się rozproszą.

250
00:09:34,000 --> 00:09:36,000
Nie jest tak, że entropia musi zawsze rosnąć --

251
00:09:36,000 --> 00:09:39,000
mogą powstać stany o niższej entropii,

252
00:09:39,000 --> 00:09:41,000
sytuacje bardziej ułożone.

253
00:09:41,000 --> 00:09:43,000
Jeżeli tak jest,

254
00:09:43,000 --> 00:09:45,000
Boltzmann dochodzi do odkrycia

255
00:09:45,000 --> 00:09:47,000
dwóch bardzo nowoczesnych teorii --

256
00:09:47,000 --> 00:09:50,000
wieloświata i zasady antropicznej.

257
00:09:50,000 --> 00:09:52,000
Mówi ona, że w stanie równowagi termicznej

258
00:09:52,000 --> 00:09:54,000
nie możemy żyć.

259
00:09:54,000 --> 00:09:57,000
Pamiętajcie, życie zależy od strzałki czasu.

260
00:09:57,000 --> 00:09:59,000
Nie moglibyśmy przetwarzać informacji,

261
00:09:59,000 --> 00:10:01,000
trawić, poruszać się ani rozmawiać,

262
00:10:01,000 --> 00:10:03,000
gdybyśmy żyli w równowadze termicznej.

263
00:10:03,000 --> 00:10:05,000
Jeśli wyobrazicie sobie bardzo duży wszechświat,

264
00:10:05,000 --> 00:10:07,000
nieskończenie wielki,

265
00:10:07,000 --> 00:10:09,000
z losowo wpadającymi na siebie cząsteczkami,

266
00:10:09,000 --> 00:10:12,000
będą tam czasami niewielkie zaburzenia i stany niższej entropii,

267
00:10:12,000 --> 00:10:14,000
które później zanikną.

268
00:10:14,000 --> 00:10:16,000
Ale będą również duże fluktuacje.

269
00:10:16,000 --> 00:10:18,000
Zdarza się, że wytworzą planetę,

270
00:10:18,000 --> 00:10:20,000
gwiazdę, lub galaktykę.

271
00:10:20,000 --> 00:10:22,000
albo sto miliardów galaktyk.

272
00:10:22,000 --> 00:10:24,000
Boltzmann mówi,

273
00:10:24,000 --> 00:10:27,000
że żyjemy w części wieloświata,

274
00:10:27,000 --> 00:10:30,000
w części tego nieskończenie wielkiego zbioru poruszających się cząsteczek,

275
00:10:30,000 --> 00:10:32,000
gdzie życie jest możliwe.

276
00:10:32,000 --> 00:10:34,000
To miejsce, gdzie entropia jest niska.

277
00:10:34,000 --> 00:10:37,000
Może nasz wszechświat to tylko jedno z tych zaburzeń,

278
00:10:37,000 --> 00:10:39,000
które zdarza się od czasu do czasu.

279
00:10:39,000 --> 00:10:41,000
Jako zadanie domowe

280
00:10:41,000 --> 00:10:43,000
pomyślcie nad tym, zastanówcie się, co to oznacza.

281
00:10:43,000 --> 00:10:45,000
Carl Segan powiedział kiedyś słynne zdanie

282
00:10:45,000 --> 00:10:47,000
"aby zrobić szarlotkę

283
00:10:47,000 --> 00:10:50,000
trzeba najpierw wymyślić wszechświat".

284
00:10:50,000 --> 00:10:52,000
Ale nie miał racji.

285
00:10:52,000 --> 00:10:55,000
W scenariuszu Boltzmanna, gdybyście chcieli zrobić szarlotkę,

286
00:10:55,000 --> 00:10:58,000
wystarczyłoby poczekać aż przypadkowy układ atomów

287
00:10:58,000 --> 00:11:00,000
stworzy szarlotkę.

288
00:11:00,000 --> 00:11:02,000
Będzie się to zdarzało znacznie częściej

289
00:11:02,000 --> 00:11:04,000
niż przypadkowe układy atomów

290
00:11:04,000 --> 00:11:06,000
tworzące sad jabłkowy

291
00:11:06,000 --> 00:11:08,000
trochę cukru i piekarnik,

292
00:11:08,000 --> 00:11:10,000
i robiące wam szarlotkę.

293
00:11:10,000 --> 00:11:13,000
Ten scenariusz tworzy przewidywania.

294
00:11:13,000 --> 00:11:15,000
Przewiduje,

295
00:11:15,000 --> 00:11:18,000
że zaburzenia, które nas tworzą są minimalne.

296
00:11:18,000 --> 00:11:21,000
Nawet, jeżeli wyobrazicie sobie, że sala w której teraz jesteśmy

297
00:11:21,000 --> 00:11:23,000
istnieje naprawdę i my razem z nią,

298
00:11:23,000 --> 00:11:25,000
i mamy nie tylko nasze wspomnienia,

299
00:11:25,000 --> 00:11:27,000
ale również wrażenie, że na zewnątrz jest coś,

300
00:11:27,000 --> 00:11:31,000
Caltech, Stany Zjednoczone i Galaktyka Mlecznej Drogi,

301
00:11:31,000 --> 00:11:34,000
łatwiej jest, by te wrażenia powstały z losowego zaburzenia w naszych mózgach

302
00:11:34,000 --> 00:11:36,000
niż gdyby rzeczywiście zaistniały jako losowe zaburzenie,

303
00:11:36,000 --> 00:11:39,000
tworząc Caltech, Stany Zjednoczone i galaktykę.

304
00:11:39,000 --> 00:11:41,000
Dobra wiadomość jest taka,

305
00:11:41,000 --> 00:11:44,000
że ten scenariusz nie działa; nie jest prawidłowy.

306
00:11:44,000 --> 00:11:47,000
Przewiduje on, że powinniśmy być minimalnym zaburzeniem.

307
00:11:47,000 --> 00:11:49,000
Nawet gdyby pominąć naszą galaktykę,

308
00:11:49,000 --> 00:11:51,000
nie powstałoby 100 miliardów innych galaktyk.

309
00:11:51,000 --> 00:11:53,000
Feynmann również to rozumiał.

310
00:11:53,000 --> 00:11:57,000
Feynman powiedział, "z hipotezy, że świat jest zaburzeniem,

311
00:11:57,000 --> 00:11:59,000
wynika tylko tyle, że jeżeli spojrzymy na część świata,

312
00:11:59,000 --> 00:12:01,000
której nie widzieliśmy wcześniej,

313
00:12:01,000 --> 00:12:03,000
zobaczymy chaos, w przeciwieństwie do tego na co patrzyliśmy wcześniej --

314
00:12:03,000 --> 00:12:05,000
zobaczymy wysoką entropię.

315
00:12:05,000 --> 00:12:07,000
Gdyby nasz porządek wynikał z zaburzenia,

316
00:12:07,000 --> 00:12:09,000
nie spodziewalibyśmy się zobaczyć porządku gdziekolwiek indziej.

317
00:12:09,000 --> 00:12:13,000
Wniosek: wszechświat nie jest zaburzeniem."

318
00:12:13,000 --> 00:12:16,000
Zgoda. Pytanie brzmi, jaka jest właściwa odpowiedź?

319
00:12:16,000 --> 00:12:18,000
Jeśli wszechświat nie jest zaburzeniem,

320
00:12:18,000 --> 00:12:21,000
czemu wczesny wszechświat miał niską entropię?

321
00:12:21,000 --> 00:12:24,000
Chętnie podałbym wam odpowiedź, ale kończy mi się czas.

322
00:12:24,000 --> 00:12:26,000
(Śmiech)

323
00:12:26,000 --> 00:12:28,000
Oto wszechświat o którym opowiadamy

324
00:12:28,000 --> 00:12:30,000
w porównaniu do prawdziwego.

325
00:12:30,000 --> 00:12:32,000
- porównanie na obrazku.

326
00:12:32,000 --> 00:12:34,000
Wszechświat rozszerza się od ok. 10 miliardów lat.

327
00:12:34,000 --> 00:12:36,000
Stygnie.

328
00:12:36,000 --> 00:12:38,000
Ale wiemy już znacznie więcej na temat jego przyszłości,

329
00:12:38,000 --> 00:12:40,000
aby móc powiedzieć więcej.

330
00:12:40,000 --> 00:12:42,000
Jeżeli ciemna energia istnieje wokoło,

331
00:12:42,000 --> 00:12:45,000
gwiazdy zużyją swoje paliwo nuklearne i zgasną.

332
00:12:45,000 --> 00:12:47,000
Zapadną się w czarne dziury.

333
00:12:47,000 --> 00:12:49,000
Będziemy żyć we wszechświecie,

334
00:12:49,000 --> 00:12:51,000
w którym nie będzie nic poza czarnymi dziurami.

335
00:12:51,000 --> 00:12:55,000
Taki wszechświat będzie trwał od 10 do 100 miliardów lat --

336
00:12:55,000 --> 00:12:57,000
znacznie dłużej, niż przeżył nasz mały wszechświat.

337
00:12:57,000 --> 00:12:59,000
Przyszłość będzie znacznie dłuższa niż przeszłość.

338
00:12:59,000 --> 00:13:01,000
Jednak czarne dziury nie będą istnieć wiecznie.

339
00:13:01,000 --> 00:13:03,000
W końcu wyparują,

340
00:13:03,000 --> 00:13:05,000
i nie zostanie nic poza pustą przestrzenią.

341
00:13:05,000 --> 00:13:09,000
Ta pusta przestrzeń będzie trwała wiecznie.

342
00:13:09,000 --> 00:13:12,000
Jednak, ponieważ pusta przestrzeń promieniuje,

343
00:13:12,000 --> 00:13:14,000
istnieją termiczne fluktuacje,

344
00:13:14,000 --> 00:13:16,000
i pojawiają się

345
00:13:16,000 --> 00:13:18,000
wszystkie możliwe kombinacje

346
00:13:18,000 --> 00:13:21,000
stopni swobody, które mogą istnieć w pustej przestrzeni.

347
00:13:21,000 --> 00:13:23,000
Mimo, że wszechświat będzie trwał wiecznie,

348
00:13:23,000 --> 00:13:25,000
jest tylko skończona liczba zdarzeń,

349
00:13:25,000 --> 00:13:27,000
które mogą mieć w nim miejsce.

350
00:13:27,000 --> 00:13:29,000
Wszystkie zdarzą się w okresie równym

351
00:13:29,000 --> 00:13:32,000
10 do potęgi 10 do potęgi 120 lat.

352
00:13:32,000 --> 00:13:34,000
Teraz dwa pytania dla was.

353
00:13:34,000 --> 00:13:37,000
Pierwsze: jeżeli wszechświat trwa 10^10^120 lat,

354
00:13:37,000 --> 00:13:39,000
czemu urodziliśmy się

355
00:13:39,000 --> 00:13:42,000
w pierwszych 14 miliardach lat,

356
00:13:42,000 --> 00:13:45,000
w ciepłej, wygodnej poświecie Wielkiego Wybuchu?

357
00:13:45,000 --> 00:13:47,000
Czemu nie żyjemy w pustej przestrzeni?

358
00:13:47,000 --> 00:13:49,000
Możecie powiedzieć "Tam nie dałoby się życ",

359
00:13:49,000 --> 00:13:51,000
ale to nie prawda.

360
00:13:51,000 --> 00:13:53,000
Moglibyście być losowym zaburzeniem wśród nicości.

361
00:13:53,000 --> 00:13:55,000
Czemu nie jesteście?

362
00:13:55,000 --> 00:13:58,000
Drugie zadanie domowe.

363
00:13:58,000 --> 00:14:00,000
Jak powiedziałem, nie znam odpowiedzi.

364
00:14:00,000 --> 00:14:02,000
Przedstawię wam moją ulubioną teorię.

365
00:14:02,000 --> 00:14:05,000
Albo tak po prostu jest i nie ma wytłumaczenia.

366
00:14:05,000 --> 00:14:07,000
To brutalny fakt o wszechświecie

367
00:14:07,000 --> 00:14:10,000
który powinniście zaakceptować i nie zadawać pytań.

368
00:14:11,000 --> 00:14:13,000
Albo Wielki Wybuch

369
00:14:13,000 --> 00:14:15,000
nie jest początkiem wszechświata.

370
00:14:15,000 --> 00:14:18,000
Całe jajko, jest konfiguracją o niskiej entropii,

371
00:14:18,000 --> 00:14:20,000
a mimo to otwierając lodówkę

372
00:14:20,000 --> 00:14:22,000
nie dziwimy się "No proszę, skąd się wziął

373
00:14:22,000 --> 00:14:24,000
ten układ o niskiej entropii w mojej lodówce."

374
00:14:24,000 --> 00:14:27,000
Jajko nie jest zamkniętym układem;

375
00:14:27,000 --> 00:14:29,000
pochodzi od kury.

376
00:14:29,000 --> 00:14:33,000
Może wszechświat pochodzi od wszechkury.

377
00:14:33,000 --> 00:14:35,000
Może jest coś, to naturalnie,

378
00:14:35,000 --> 00:14:38,000
zgodnie z prawami fizyki wyrasta

379
00:14:38,000 --> 00:14:40,000
tworząc wszechświat taki jak nasz,

380
00:14:40,000 --> 00:14:42,000
z niską entropią.

381
00:14:42,000 --> 00:14:44,000
Gdyby tak było, zdarzałoby się to wiele razy;

382
00:14:44,000 --> 00:14:47,000
Bylibyśmy częścią znacznie większego wieloświata.

383
00:14:47,000 --> 00:14:49,000
To moja ulubiona teoria.

384
00:14:49,000 --> 00:14:52,000
Organizatorzy poprosili mnie, abym zakończył jakąś śmiałą spekulacją.

385
00:14:52,000 --> 00:14:54,000
Śmiało spekuluję,

386
00:14:54,000 --> 00:14:57,000
że historia potwierdzi moje słowa.

387
00:14:57,000 --> 00:14:59,000
Za 50 lat

388
00:14:59,000 --> 00:15:02,000
wszystkie moje szalone pomysły będą obowiązywały

389
00:15:02,000 --> 00:15:05,000
przez środowiska naukowe i zewnętrzne.

390
00:15:05,000 --> 00:15:07,000
Będziemy wierzyli, że nasz mały wszechświat

391
00:15:07,000 --> 00:15:10,000
jest tylko małą częścią znacznie większego wieloświata.

392
00:15:10,000 --> 00:15:13,000
Zrozumiemy co stało się podczas Wielkiego Wybuchu

393
00:15:13,000 --> 00:15:15,000
zgodnie z teorią

394
00:15:15,000 --> 00:15:17,000
którą potwierdzą obserwacje.

395
00:15:17,000 --> 00:15:19,000
To przepowiednia. Mogę się mylić.

396
00:15:19,000 --> 00:15:21,000
Jako ludzie zastanawialiśmy się

397
00:15:21,000 --> 00:15:23,000
jaki jest wszechświat,

398
00:15:23,000 --> 00:15:26,000
i czemu taki się stał, przez wiele lat.

399
00:15:26,000 --> 00:15:29,000
Wspaniale jest pomyśleć, że kiedyś możemy poznać odpowiedź.

400
00:15:29,000 --> 00:15:31,000
Dziękuję.

401
00:15:31,000 --> 00:15:33,000
(Oklaski)