WEBVTT

00:00:00.000 --> 00:00:02.000
Wszechświat

00:00:02.000 --> 00:00:04.000
jest naprawdę duży.

00:00:04.000 --> 00:00:07.000
Żyjemy w galaktyce Drogi Mlecznej

00:00:07.000 --> 00:00:10.000
W której znajduje się około stu miliardów gwiazd.

00:00:10.000 --> 00:00:12.000
Jeżeli weźmiemy aparat

00:00:12.000 --> 00:00:14.000
i skierujemy go na dowolną część nieba

00:00:14.000 --> 00:00:16.000
trzymając otwartą migawkę

00:00:16.000 --> 00:00:19.000
to o ile nasz aparat będzie przymocowany do teleskopu Hubbla

00:00:19.000 --> 00:00:21.000
zobaczymy coś takiego.

00:00:21.000 --> 00:00:24.000
Każda z tych plamek

00:00:24.000 --> 00:00:26.000
to galaktyka rozmiarów naszej Drogi Mlecznej --

00:00:26.000 --> 00:00:29.000
w każdej z tych kropek sto miliardów gwiazd.

00:00:29.000 --> 00:00:32.000
Jest około 100 miliardów galaktyk

00:00:32.000 --> 00:00:34.000
w widocznym wszechświecie.

00:00:34.000 --> 00:00:36.000
100 miliadrów to jedyna liczba, którą powinniście znać.

00:00:36.000 --> 00:00:39.000
Wiek wszechświata, czas od Wielkiego Wybuchu

00:00:39.000 --> 00:00:41.000
to sto miliardów psich lat.

00:00:41.000 --> 00:00:43.000
(Śmiech)

00:00:43.000 --> 00:00:46.000
Co daje pojęcie o naszym miejscu we wszechświecie.

NOTE Paragraph

00:00:46.000 --> 00:00:48.000
Jedno co można z tym obrazem zrobić, to po prostu podziwiać.

00:00:48.000 --> 00:00:50.000
Jest niesamowicie piękny.

00:00:50.000 --> 00:00:53.000
Często zastanawiałem się, jaki nacisk ewolucji

00:00:53.000 --> 00:00:56.000
nakazał naszym przodkom w buszu zaadaptować się i rozwinąć

00:00:56.000 --> 00:00:58.000
tak, by móc podziwiać zdjęcia galaktyk

00:00:58.000 --> 00:01:00.000
mimo, że nigdy ich nie widzieli.

00:01:00.000 --> 00:01:02.000
Chcielibyśmy je także rozumieć.

00:01:02.000 --> 00:01:06.000
Jako kosmolog pytam, dlaczego wszechświat jest taki ?

00:01:06.000 --> 00:01:09.000
Ważną wskazówką jest, że wszechświat zmienia się w czasie.

00:01:09.000 --> 00:01:12.000
Gdybyście popatrzyli na jedną z tych galaktyk i zmierzyli jej prędkość,

00:01:12.000 --> 00:01:14.000
będzie się od was oddalać

00:01:14.000 --> 00:01:16.000
A jeżeli weźmiecie jeszcze odleglejszą galaktykę

00:01:16.000 --> 00:01:18.000
będzie się oddalała jeszcze szybciej.

00:01:18.000 --> 00:01:20.000
Mówimy, że wszechświat się rozszerza,

NOTE Paragraph

00:01:20.000 --> 00:01:22.000
co oczywiście znaczy, że w przeszłości

00:01:22.000 --> 00:01:24.000
wszystko było bliżej siebie.

00:01:24.000 --> 00:01:26.000
W przeszłości wszechświat był bardziej gęsty

00:01:26.000 --> 00:01:28.000
i również bardziej gorący.

00:01:28.000 --> 00:01:30.000
Jeżeli ściskamy coś to temperatura wzrasta.

00:01:30.000 --> 00:01:32.000
To brzmi sensownie.

00:01:32.000 --> 00:01:34.000
Mniej sensownie brzmi

00:01:34.000 --> 00:01:37.000
że wszechświat u swoich początków po Wielkim Wybuchu

00:01:37.000 --> 00:01:39.000
był również bardzo, bardzo równomierny.

00:01:39.000 --> 00:01:41.000
Możecie pomyśleć, że nie ma w tym nic dziwnego.

00:01:41.000 --> 00:01:43.000
Powietrze w tym pomieszczeniu też jest równomierne.

00:01:43.000 --> 00:01:46.000
Powiecie - "może materia sama układa się równomiernie".

00:01:46.000 --> 00:01:49.000
Ale warunki zaraz po Wielkim Wybuchu były zupełnie inne

00:01:49.000 --> 00:01:51.000
niż panujące w tym pomieszczeniu.

00:01:51.000 --> 00:01:53.000
W szczególności materia była znacznie bardziej gęsta.

00:01:53.000 --> 00:01:55.000
Przyciąganie grawitacyjne

00:01:55.000 --> 00:01:57.000
było wtedy znacznie silniejsze.

NOTE Paragraph

00:01:57.000 --> 00:01:59.000
Wyobraźcie sobie -

00:01:59.000 --> 00:02:01.000
nasz wszechświat ma 100 miliardów galaktyk,

00:02:01.000 --> 00:02:03.000
i 100 miliardów gwiazd w każdej z nich.

00:02:03.000 --> 00:02:06.000
U początków te 100 miliardów galaktyk

00:02:06.000 --> 00:02:09.000
było ściśniętych w obszarze o takich rozmiarach --

00:02:09.000 --> 00:02:11.000
dosłownie.

00:02:11.000 --> 00:02:13.000
Wyobraźcie sobie to ściśnięcie

00:02:13.000 --> 00:02:15.000
bez żadnych defektów,

00:02:15.000 --> 00:02:17.000
bez żadnych miejsc,

00:02:17.000 --> 00:02:19.000
w których byłoby choćby kilka atomów więcej niż gdzie indziej.

00:02:19.000 --> 00:02:22.000
Bo gdyby były nierównomiernie gęste zapadłyby się pod wypływem grawitacji

00:02:22.000 --> 00:02:24.000
w gigantyczną czarną dziurę.

00:02:24.000 --> 00:02:27.000
Utrzymanie równomiernego wszechświata u jego początków

00:02:27.000 --> 00:02:29.000
nie jest łatwe, to kruchy stan.

00:02:29.000 --> 00:02:31.000
Podpowiada nam to,

00:02:31.000 --> 00:02:33.000
że wczesny wszechświat nie był wybrany przypadkowo.

00:02:33.000 --> 00:02:35.000
Było coś, co go tak ukształtowało.

00:02:35.000 --> 00:02:37.000
Chcielibyśmy wiedzieć co.

NOTE Paragraph

00:02:37.000 --> 00:02:40.000
Część wyjaśnienia tej zagadki podał nam Ludwig Boltzmann,

00:02:40.000 --> 00:02:43.000
austriacki fizyk na początku XIX wieku.

00:02:43.000 --> 00:02:46.000
Odkrycia Boltzmanna pomogły nam zrozumieć entropię.

00:02:46.000 --> 00:02:48.000
Słyszeliście o entropii.

00:02:48.000 --> 00:02:51.000
To losowość, nieuporządkowanie, chaos panujący w pewnych układach.

00:02:51.000 --> 00:02:53.000
Boltzmann podał wzór --

00:02:53.000 --> 00:02:55.000
wyryty na jego nagrobku --

00:02:55.000 --> 00:02:57.000
który dokładnie określa czym jest entropia.

00:02:57.000 --> 00:02:59.000
Mówi on po prostu,

00:02:59.000 --> 00:03:01.000
że entropia jest liczbą sposobów,

00:03:01.000 --> 00:03:04.000
na które możemy ułożyć składniki układu tak, żeby nie można było zauważyć

00:03:04.000 --> 00:03:06.000
zmian w skali makroskopowej.

00:03:06.000 --> 00:03:08.000
Mamy w tej sali powietrze,

00:03:08.000 --> 00:03:11.000
i nie widzimy poszczególnych jego atomów.

00:03:11.000 --> 00:03:13.000
Stan niskiej entropii

00:03:13.000 --> 00:03:15.000
to taki, w którym tylko kilka ułożeń wyglądałoby w ten sposób.

00:03:15.000 --> 00:03:17.000
W konfiguracji o wysokiej entropii

00:03:17.000 --> 00:03:19.000
wiele ułożeń wygląda w ten sposób.

00:03:19.000 --> 00:03:21.000
Ta wiedza jest niezwykle ważna,

00:03:21.000 --> 00:03:23.000
bo dzięki niej potrafimy wytłumaczyć

00:03:23.000 --> 00:03:25.000
drugie prawo termodynamiki --

00:03:25.000 --> 00:03:28.000
które mówi, że we wszechświecie entropia rośnie,

00:03:28.000 --> 00:03:30.000
podobnie jak w jego fragmentach.

NOTE Paragraph

00:03:30.000 --> 00:03:32.000
Dzieje się tak ponieważ

00:03:32.000 --> 00:03:35.000
jest coraz więcej sposobów

00:03:35.000 --> 00:03:37.000
na ułożenie układu.

00:03:37.000 --> 00:03:39.000
To wspaniałe spostrzeżenie,

00:03:39.000 --> 00:03:41.000
jednak coś zostaje pominięte.

00:03:41.000 --> 00:03:43.000
Fakt wzrastania entropii

00:03:43.000 --> 00:03:46.000
stoi za tym, co nazywamy strzałką czasu,

00:03:46.000 --> 00:03:48.000
różnicą pomiędzy przeszłością a przyszłością.

00:03:48.000 --> 00:03:50.000
Każda taka różnica

00:03:50.000 --> 00:03:52.000
Każda taka różnica

00:03:52.000 --> 00:03:54.000
wynika z narastającej entropii --

00:03:54.000 --> 00:03:57.000
to, że pamiętamy przeszłość a nie przyszłość.

00:03:57.000 --> 00:04:00.000
Fakt, że najpierw się rodzimy, potem żyjemy a na końcu umieramy,

00:04:00.000 --> 00:04:02.000
zawsze w tej kolejności,

00:04:02.000 --> 00:04:04.000
wynika ze wzrastającej entropii.

00:04:04.000 --> 00:04:06.000
Boltzmann zauważył, że jeżeli zaczynamy z niską entropią

00:04:06.000 --> 00:04:08.000
jest całkiem naturalne, że będzie się zwiększała

00:04:08.000 --> 00:04:11.000
ponieważ będzie coraz więcej możliwości wysokiej entropii.

00:04:11.000 --> 00:04:13.000
Nie wyjaśnił jednak

00:04:13.000 --> 00:04:16.000
dlaczego entropia w ogóle była na początku niska.

NOTE Paragraph

00:04:16.000 --> 00:04:18.000
To, że we wczesnym wszechświecie była ona niska

00:04:18.000 --> 00:04:20.000
odzwierciedla fakt

00:04:20.000 --> 00:04:22.000
że wczesny wszechświat był bardzo równomierny.

00:04:22.000 --> 00:04:24.000
Chcielibyśmy to zrozumieć.

00:04:24.000 --> 00:04:26.000
To nasze zadanie jako kosmologów.

00:04:26.000 --> 00:04:28.000
Niestety, nie jest to zagadnienie

00:04:28.000 --> 00:04:30.000
do którego przywiązywaliśmy dużą wagę.

00:04:30.000 --> 00:04:32.000
Nie jest to temat o którym dowiedzielibyście się

00:04:32.000 --> 00:04:34.000
gdybyście zapytali współczesnego kosmologa,

00:04:34.000 --> 00:04:36.000
"Jakie problemy chcecie rozwiązać ?"

00:04:36.000 --> 00:04:38.000
Jedną z osób, które zrozumiały, że jest to problem,

00:04:38.000 --> 00:04:40.000
był Richard Feynman.

00:04:40.000 --> 00:04:42.000
50 lat temu zaprezentował kilka różnych serii wykładów.

00:04:42.000 --> 00:04:44.000
Jego wykłady popularnonaukowe

00:04:44.000 --> 00:04:46.000
zebrano w książce "Charakter praw fizycznych"

00:04:46.000 --> 00:04:48.000
Wykłady dla studentów Caltech

00:04:48.000 --> 00:04:50.000
zebrano w "Feynmana wykłady z fizyki"

00:04:50.000 --> 00:04:52.000
Wykłady dla absolwentów Caltech

00:04:52.000 --> 00:04:54.000
zebrano w "Wykłady z grawitacji "

00:04:54.000 --> 00:04:57.000
W każdej z tych książek

00:04:57.000 --> 00:04:59.000
podkreślał zagadkę

00:04:59.000 --> 00:05:02.000
dlaczego wszechświat na początku miał tak niską entropię?

NOTE Paragraph

00:05:02.000 --> 00:05:04.000
Mówił -- nie odtworzę jego akcentu --

00:05:04.000 --> 00:05:07.000
"Z jakichś powodów wszechświat w pewnym momencie

00:05:07.000 --> 00:05:10.000
miał bardzo niską entropię, jak na swoją zawartość energii,

00:05:10.000 --> 00:05:12.000
i od tego czasu entropia się zwiększyła.

00:05:12.000 --> 00:05:15.000
Strzałka czasu nie zostanie w pełni zrozumiana

00:05:15.000 --> 00:05:18.000
dopóki tajemnica początków historii wszechświata

00:05:18.000 --> 00:05:20.000
nie przejdzie ze sfery spekulacji

00:05:20.000 --> 00:05:22.000
do jej zrozumienia."

00:05:22.000 --> 00:05:24.000
To nasze zadanie.

00:05:24.000 --> 00:05:26.000
Chcemy wiedzieć -- minęło już 50 lat, myślicie pewnie

00:05:26.000 --> 00:05:28.000
"Na pewno już to rozgryźliśmy."

00:05:28.000 --> 00:05:30.000
Nie prawda, nie rozgryźliśmy tego do dziś.

NOTE Paragraph

00:05:30.000 --> 00:05:32.000
Jest raczej gorzej,

00:05:32.000 --> 00:05:34.000
niż lepiej, ponieważ

00:05:34.000 --> 00:05:36.000
w 1998r.

00:05:36.000 --> 00:05:39.000
odkryliśmy kluczowy fakt, którego wcześniej nie byliśmy świadomi.

00:05:39.000 --> 00:05:41.000
Odkryliśmy, że przyspiesza.

00:05:41.000 --> 00:05:43.000
Wszechświat nie tylko się rozszerza.

00:05:43.000 --> 00:05:45.000
Patrząc na galaktyki widzimy, że się oddalają.

00:05:45.000 --> 00:05:47.000
Gdybyśmy wrócili są miliard lat, zobaczylibyśmy

00:05:47.000 --> 00:05:50.000
że oddalają się jeszcze szybciej.

00:05:50.000 --> 00:05:53.000
Poszczególne galaktyki przyspieszają coraz szybciej.

00:05:53.000 --> 00:05:55.000
Mówimy, że wszechświat przyspiesza.

00:05:55.000 --> 00:05:57.000
W przeciwieństwie do niskiej entropii wczesnego wszechświata,

00:05:57.000 --> 00:05:59.000
mimo, że nie mamy jasnej odpowiedzi czemu tak jest

00:05:59.000 --> 00:06:01.000
mamy przynajmniej dobrą teorię, która może to wyjaśnić.

00:06:01.000 --> 00:06:03.000
jeżeli jest poprawna --

00:06:03.000 --> 00:06:05.000
to teoria ciemnej energii.

00:06:05.000 --> 00:06:08.000
Opiera się na pomyśle, że pusta przestrzeń ma swoją energię.

NOTE Paragraph

00:06:08.000 --> 00:06:11.000
W każdym centymetrze sześciennym przestrzeni,

00:06:11.000 --> 00:06:13.000
czy jest on pusty czy też nie,

00:06:13.000 --> 00:06:15.000
czy zawiera cząsteczki, materię, promieniowanie, czy cokolwiek innego

00:06:15.000 --> 00:06:18.000
jest w nim zawsze energia, nawet w samej przestrzeni.

00:06:18.000 --> 00:06:20.000
Ta energia, według Einsteina,

00:06:20.000 --> 00:06:23.000
wywiera nacisk na wszechświat.

00:06:23.000 --> 00:06:25.000
To ciągły impuls,

00:06:25.000 --> 00:06:27.000
który odsunął od siebie galaktyki.

00:06:27.000 --> 00:06:30.000
Ciemna energia, w przeciwieństwie do materii czy promieniowania

00:06:30.000 --> 00:06:33.000
nie rozcieńcza się w miarę rozszerzania wszechświata.

00:06:33.000 --> 00:06:35.000
Ilość energii w każdym centymetrze sześciennym

00:06:35.000 --> 00:06:37.000
pozostaje taka sama,

00:06:37.000 --> 00:06:39.000
nawet gdy wszechświat się powiększa.

00:06:39.000 --> 00:06:42.000
Ma to zasadniczy wpływ

00:06:42.000 --> 00:06:45.000
na to, czym stanie się wszechświat w przyszłości.

00:06:45.000 --> 00:06:47.000
Po pierwsze, wszechświat będzie się rozszerzał wiecznie.

NOTE Paragraph

00:06:47.000 --> 00:06:49.000
Gdy byłem w waszym wieku,

00:06:49.000 --> 00:06:51.000
nie wiedzieliśmy, co się stanie z wszechświatem.

00:06:51.000 --> 00:06:54.000
Niektórzy uważali, że w przyszłości wszechświat zacznie się kurczyć.

00:06:54.000 --> 00:06:56.000
Einstein popierał taki scenariusz.

00:06:56.000 --> 00:06:59.000
Jednak jeżeli istnieje ciemna energia, która się nie rozprasza,

00:06:59.000 --> 00:07:02.000
wszechświat będzie się po prostu rozszerzał na wieki wieków.

00:07:02.000 --> 00:07:04.000
14 miliardów lat przeszłości,

00:07:04.000 --> 00:07:06.000
100 miliardów psich lat,

00:07:06.000 --> 00:07:09.000
ale nieskończona liczba lat w przyszłość.

00:07:09.000 --> 00:07:12.000
W rzeczywistości jednak

00:07:12.000 --> 00:07:14.000
obserwujemy ograniczoną przestrzeń.

00:07:14.000 --> 00:07:16.000
Przestrzeń może być ograniczona lub nie,

00:07:16.000 --> 00:07:18.000
ale ponieważ wszechświat przyspiesza,

00:07:18.000 --> 00:07:20.000
to są części, których nie możemy zobaczyć.

00:07:20.000 --> 00:07:22.000
i nigdy nie zobaczymy.

00:07:22.000 --> 00:07:24.000
Mamy dostęp do ograniczonej części przestrzeni,

00:07:24.000 --> 00:07:26.000
otoczonej horyzontem.

00:07:26.000 --> 00:07:28.000
Nawet jeśli czas biegnie w nieskończoność

00:07:28.000 --> 00:07:30.000
przestrzeń jest dla nas ograniczona.

00:07:30.000 --> 00:07:33.000
W końcu, pusta przestrzeń ma temperaturę.

NOTE Paragraph

00:07:33.000 --> 00:07:35.000
W latach 70-tych Stephen Hawking dowiódł

00:07:35.000 --> 00:07:37.000
że czarna dziura, mimo że sądzimy, że jest czarna,

00:07:37.000 --> 00:07:39.000
w rzeczywistości promieniuje,

00:07:39.000 --> 00:07:41.000
jeżeli uwzględnimy mechanikę kwantową.

00:07:41.000 --> 00:07:44.000
Zakrzywienie czasoprzestrzeni w pobliżu czarnej dziury

00:07:44.000 --> 00:07:47.000
wywołuje fluktuacje na poziomie mechaniki kwantowej

00:07:47.000 --> 00:07:49.000
i czarna dziura promieniuje.

00:07:49.000 --> 00:07:52.000
Bardzo podobne obliczenia Hawkinga i Gary'ego Gibonsa

00:07:52.000 --> 00:07:55.000
pokazały, że jeśli pustą przestrzeń wypełnia ciemna energia,

00:07:55.000 --> 00:07:58.000
to cały wszechświat promieniuje.

00:07:58.000 --> 00:08:00.000
Energia pustej przestrzeni

00:08:00.000 --> 00:08:02.000
wywołuje kwantowe fluktuacje.

00:08:02.000 --> 00:08:04.000
Mimo, że wszechświat będzie trwał wiecznie,

00:08:04.000 --> 00:08:07.000
a zwykła materia i promieniowanie będą się rozpraszały,

00:08:07.000 --> 00:08:09.000
zawsze będzie trochę promieniowania

00:08:09.000 --> 00:08:11.000
i fluktuacji termicznych,

00:08:11.000 --> 00:08:13.000
nawet w pustej przestrzeni.

00:08:13.000 --> 00:08:15.000
Oznacza to,

00:08:15.000 --> 00:08:17.000
że wszechświat jest jak pojemnik z gazem,

00:08:17.000 --> 00:08:19.000
istniejący wiecznie.

00:08:19.000 --> 00:08:21.000
Co z tego dla nas wynika ?

NOTE Paragraph

00:08:21.000 --> 00:08:24.000
Skutki były analizowane przez Boltzmanna w XIX wieku.

00:08:24.000 --> 00:08:27.000
Stwierdził: entropia się zwiększa

00:08:27.000 --> 00:08:29.000
bo jest znacznie więcej sposobów ułożenia

00:08:29.000 --> 00:08:32.000
dla wszechświata z dużą entropią niż niską.

00:08:32.000 --> 00:08:35.000
Ale jest to stwierdzenie probabilistyczne.

00:08:35.000 --> 00:08:37.000
Prawdopodobnie będzie się zwiększała

00:08:37.000 --> 00:08:39.000
i prawdopodobieństwo jest ogromne.

00:08:39.000 --> 00:08:41.000
Nie musimy się obawiać, że powietrze w tej sali

00:08:41.000 --> 00:08:45.000
zbierze się w jednym miejscu i nas udusi.

00:08:45.000 --> 00:08:47.000
To bardzo mało prawdopodobne.

00:08:47.000 --> 00:08:49.000
O ile nie zamkną drzwi

00:08:49.000 --> 00:08:51.000
i nie będą nas tu trzymać wiecznie,

00:08:51.000 --> 00:08:53.000
to się nie to zdarzy.

00:08:53.000 --> 00:08:55.000
Wszystko co jest możliwe,

00:08:55.000 --> 00:08:58.000
każde ułożenie, które mogą przyjąć cząsteczki w tej sali

00:08:58.000 --> 00:09:00.000
kiedyś się wydarzy.

NOTE Paragraph

00:09:00.000 --> 00:09:03.000
Boltzman mówi - zacznijmy od wszechświata

00:09:03.000 --> 00:09:05.000
który był w termicznej równowadze.

00:09:05.000 --> 00:09:08.000
Nie wiedział o Wielkiego Wybuchu ani o rozszerzaniu się wszechświata.

00:09:08.000 --> 00:09:11.000
Sądził, że czas i przestrzeń zostały opisane przez Izaaka Newtona --

00:09:11.000 --> 00:09:13.000
były niezmienne; były takie od zawsze.

00:09:13.000 --> 00:09:15.000
W jego naturalnym wszechświecie

00:09:15.000 --> 00:09:18.000
cząsteczki powietrza były wszędzie rozproszone równomiernie --

00:09:18.000 --> 00:09:20.000
uniwersalne cząsteczki.

00:09:20.000 --> 00:09:23.000
Boltzmann wiedział, że jeżeli będziemy czekać odpowiednio długo,

00:09:23.000 --> 00:09:26.000
losowe ruchy tych cząsteczek

00:09:26.000 --> 00:09:28.000
ustawią je czasami

00:09:28.000 --> 00:09:30.000
w konfiguracjach o niskiej entropii.

00:09:30.000 --> 00:09:32.000
Potem, zgodnie z naturą rzeczy,

00:09:32.000 --> 00:09:34.000
z powrotem się rozproszą.

00:09:34.000 --> 00:09:36.000
Nie jest tak, że entropia musi zawsze rosnąć --

00:09:36.000 --> 00:09:39.000
mogą powstać stany o niższej entropii,

00:09:39.000 --> 00:09:41.000
sytuacje bardziej ułożone.

NOTE Paragraph

00:09:41.000 --> 00:09:43.000
Jeżeli tak jest,

00:09:43.000 --> 00:09:45.000
Boltzmann dochodzi do odkrycia

00:09:45.000 --> 00:09:47.000
dwóch bardzo nowoczesnych teorii --

00:09:47.000 --> 00:09:50.000
wieloświata i zasady antropicznej.

00:09:50.000 --> 00:09:52.000
Mówi ona, że w stanie równowagi termicznej

00:09:52.000 --> 00:09:54.000
nie możemy żyć.

00:09:54.000 --> 00:09:57.000
Pamiętajcie, życie zależy od strzałki czasu.

00:09:57.000 --> 00:09:59.000
Nie moglibyśmy przetwarzać informacji,

00:09:59.000 --> 00:10:01.000
trawić, poruszać się ani rozmawiać,

00:10:01.000 --> 00:10:03.000
gdybyśmy żyli w równowadze termicznej.

00:10:03.000 --> 00:10:05.000
Jeśli wyobrazicie sobie bardzo duży wszechświat,

00:10:05.000 --> 00:10:07.000
nieskończenie wielki,

00:10:07.000 --> 00:10:09.000
z losowo wpadającymi na siebie cząsteczkami,

00:10:09.000 --> 00:10:12.000
będą tam czasami niewielkie zaburzenia i stany niższej entropii,

00:10:12.000 --> 00:10:14.000
które później zanikną.

00:10:14.000 --> 00:10:16.000
Ale będą również duże fluktuacje.

00:10:16.000 --> 00:10:18.000
Zdarza się, że wytworzą planetę,

00:10:18.000 --> 00:10:20.000
gwiazdę, lub galaktykę.

00:10:20.000 --> 00:10:22.000
albo sto miliardów galaktyk.

00:10:22.000 --> 00:10:24.000
Boltzmann mówi,

00:10:24.000 --> 00:10:27.000
że żyjemy w części wieloświata,

00:10:27.000 --> 00:10:30.000
w części tego nieskończenie wielkiego zbioru poruszających się cząsteczek,

00:10:30.000 --> 00:10:32.000
gdzie życie jest możliwe.

00:10:32.000 --> 00:10:34.000
To miejsce, gdzie entropia jest niska.

00:10:34.000 --> 00:10:37.000
Może nasz wszechświat to tylko jedno z tych zaburzeń,

00:10:37.000 --> 00:10:39.000
które zdarza się od czasu do czasu.

NOTE Paragraph

00:10:39.000 --> 00:10:41.000
Jako zadanie domowe

00:10:41.000 --> 00:10:43.000
pomyślcie nad tym, zastanówcie się, co to oznacza.

00:10:43.000 --> 00:10:45.000
Carl Segan powiedział kiedyś słynne zdanie

00:10:45.000 --> 00:10:47.000
"aby zrobić szarlotkę

00:10:47.000 --> 00:10:50.000
trzeba najpierw wymyślić wszechświat".

00:10:50.000 --> 00:10:52.000
Ale nie miał racji.

00:10:52.000 --> 00:10:55.000
W scenariuszu Boltzmanna, gdybyście chcieli zrobić szarlotkę,

00:10:55.000 --> 00:10:58.000
wystarczyłoby poczekać aż przypadkowy układ atomów

00:10:58.000 --> 00:11:00.000
stworzy szarlotkę.

00:11:00.000 --> 00:11:02.000
Będzie się to zdarzało znacznie częściej

00:11:02.000 --> 00:11:04.000
niż przypadkowe układy atomów

00:11:04.000 --> 00:11:06.000
tworzące sad jabłkowy

00:11:06.000 --> 00:11:08.000
trochę cukru i piekarnik,

00:11:08.000 --> 00:11:10.000
i robiące wam szarlotkę.

00:11:10.000 --> 00:11:13.000
Ten scenariusz tworzy przewidywania.

00:11:13.000 --> 00:11:15.000
Przewiduje,

00:11:15.000 --> 00:11:18.000
że zaburzenia, które nas tworzą są minimalne.

00:11:18.000 --> 00:11:21.000
Nawet, jeżeli wyobrazicie sobie, że sala w której teraz jesteśmy

00:11:21.000 --> 00:11:23.000
istnieje naprawdę i my razem z nią,

00:11:23.000 --> 00:11:25.000
i mamy nie tylko nasze wspomnienia,

00:11:25.000 --> 00:11:27.000
ale również wrażenie, że na zewnątrz jest coś,

00:11:27.000 --> 00:11:31.000
Caltech, Stany Zjednoczone i Galaktyka Mlecznej Drogi,

00:11:31.000 --> 00:11:34.000
łatwiej jest, by te wrażenia powstały z losowego zaburzenia w naszych mózgach

00:11:34.000 --> 00:11:36.000
niż gdyby rzeczywiście zaistniały jako losowe zaburzenie,

00:11:36.000 --> 00:11:39.000
tworząc Caltech, Stany Zjednoczone i galaktykę.

NOTE Paragraph

00:11:39.000 --> 00:11:41.000
Dobra wiadomość jest taka,

00:11:41.000 --> 00:11:44.000
że ten scenariusz nie działa; nie jest prawidłowy.

00:11:44.000 --> 00:11:47.000
Przewiduje on, że powinniśmy być minimalnym zaburzeniem.

00:11:47.000 --> 00:11:49.000
Nawet gdyby pominąć naszą galaktykę,

00:11:49.000 --> 00:11:51.000
nie powstałoby 100 miliardów innych galaktyk.

00:11:51.000 --> 00:11:53.000
Feynmann również to rozumiał.

00:11:53.000 --> 00:11:57.000
Feynman powiedział, "z hipotezy, że świat jest zaburzeniem,

00:11:57.000 --> 00:11:59.000
wynika tylko tyle, że jeżeli spojrzymy na część świata,

00:11:59.000 --> 00:12:01.000
której nie widzieliśmy wcześniej,

00:12:01.000 --> 00:12:03.000
zobaczymy chaos, w przeciwieństwie do tego na co patrzyliśmy wcześniej --

00:12:03.000 --> 00:12:05.000
zobaczymy wysoką entropię.

00:12:05.000 --> 00:12:07.000
Gdyby nasz porządek wynikał z zaburzenia,

00:12:07.000 --> 00:12:09.000
nie spodziewalibyśmy się zobaczyć porządku gdziekolwiek indziej.

00:12:09.000 --> 00:12:13.000
Wniosek: wszechświat nie jest zaburzeniem."

00:12:13.000 --> 00:12:16.000
Zgoda. Pytanie brzmi, jaka jest właściwa odpowiedź?

00:12:16.000 --> 00:12:18.000
Jeśli wszechświat nie jest zaburzeniem,

00:12:18.000 --> 00:12:21.000
czemu wczesny wszechświat miał niską entropię?

00:12:21.000 --> 00:12:24.000
Chętnie podałbym wam odpowiedź, ale kończy mi się czas.

NOTE Paragraph

00:12:24.000 --> 00:12:26.000
(Śmiech)

NOTE Paragraph

00:12:26.000 --> 00:12:28.000
Oto wszechświat o którym opowiadamy

00:12:28.000 --> 00:12:30.000
w porównaniu do prawdziwego.

00:12:30.000 --> 00:12:32.000
- porównanie na obrazku.

00:12:32.000 --> 00:12:34.000
Wszechświat rozszerza się od ok. 10 miliardów lat.

00:12:34.000 --> 00:12:36.000
Stygnie.

00:12:36.000 --> 00:12:38.000
Ale wiemy już znacznie więcej na temat jego przyszłości,

00:12:38.000 --> 00:12:40.000
aby móc powiedzieć więcej.

00:12:40.000 --> 00:12:42.000
Jeżeli ciemna energia istnieje wokoło,

00:12:42.000 --> 00:12:45.000
gwiazdy zużyją swoje paliwo nuklearne i zgasną.

00:12:45.000 --> 00:12:47.000
Zapadną się w czarne dziury.

00:12:47.000 --> 00:12:49.000
Będziemy żyć we wszechświecie,

00:12:49.000 --> 00:12:51.000
w którym nie będzie nic poza czarnymi dziurami.

00:12:51.000 --> 00:12:55.000
Taki wszechświat będzie trwał od 10 do 100 miliardów lat --

00:12:55.000 --> 00:12:57.000
znacznie dłużej, niż przeżył nasz mały wszechświat.

00:12:57.000 --> 00:12:59.000
Przyszłość będzie znacznie dłuższa niż przeszłość.

00:12:59.000 --> 00:13:01.000
Jednak czarne dziury nie będą istnieć wiecznie.

00:13:01.000 --> 00:13:03.000
W końcu wyparują,

00:13:03.000 --> 00:13:05.000
i nie zostanie nic poza pustą przestrzenią.

00:13:05.000 --> 00:13:09.000
Ta pusta przestrzeń będzie trwała wiecznie.

00:13:09.000 --> 00:13:12.000
Jednak, ponieważ pusta przestrzeń promieniuje,

00:13:12.000 --> 00:13:14.000
istnieją termiczne fluktuacje,

00:13:14.000 --> 00:13:16.000
i pojawiają się

00:13:16.000 --> 00:13:18.000
wszystkie możliwe kombinacje

00:13:18.000 --> 00:13:21.000
stopni swobody, które mogą istnieć w pustej przestrzeni.

00:13:21.000 --> 00:13:23.000
Mimo, że wszechświat będzie trwał wiecznie,

00:13:23.000 --> 00:13:25.000
jest tylko skończona liczba zdarzeń,

00:13:25.000 --> 00:13:27.000
które mogą mieć w nim miejsce.

00:13:27.000 --> 00:13:29.000
Wszystkie zdarzą się w okresie równym

00:13:29.000 --> 00:13:32.000
10 do potęgi 10 do potęgi 120 lat.

NOTE Paragraph

00:13:32.000 --> 00:13:34.000
Teraz dwa pytania dla was.

00:13:34.000 --> 00:13:37.000
Pierwsze: jeżeli wszechświat trwa 10^10^120 lat,

00:13:37.000 --> 00:13:39.000
czemu urodziliśmy się

00:13:39.000 --> 00:13:42.000
w pierwszych 14 miliardach lat,

00:13:42.000 --> 00:13:45.000
w ciepłej, wygodnej poświecie Wielkiego Wybuchu?

00:13:45.000 --> 00:13:47.000
Czemu nie żyjemy w pustej przestrzeni?

00:13:47.000 --> 00:13:49.000
Możecie powiedzieć "Tam nie dałoby się życ",

00:13:49.000 --> 00:13:51.000
ale to nie prawda.

00:13:51.000 --> 00:13:53.000
Moglibyście być losowym zaburzeniem wśród nicości.

00:13:53.000 --> 00:13:55.000
Czemu nie jesteście?

00:13:55.000 --> 00:13:58.000
Drugie zadanie domowe.

NOTE Paragraph

00:13:58.000 --> 00:14:00.000
Jak powiedziałem, nie znam odpowiedzi.

00:14:00.000 --> 00:14:02.000
Przedstawię wam moją ulubioną teorię.

00:14:02.000 --> 00:14:05.000
Albo tak po prostu jest i nie ma wytłumaczenia.

00:14:05.000 --> 00:14:07.000
To brutalny fakt o wszechświecie

00:14:07.000 --> 00:14:10.000
który powinniście zaakceptować i nie zadawać pytań.

00:14:11.000 --> 00:14:13.000
Albo Wielki Wybuch

00:14:13.000 --> 00:14:15.000
nie jest początkiem wszechświata.

00:14:15.000 --> 00:14:18.000
Całe jajko, jest konfiguracją o niskiej entropii,

00:14:18.000 --> 00:14:20.000
a mimo to otwierając lodówkę

00:14:20.000 --> 00:14:22.000
nie dziwimy się "No proszę, skąd się wziął

00:14:22.000 --> 00:14:24.000
ten układ o niskiej entropii w mojej lodówce."

00:14:24.000 --> 00:14:27.000
Jajko nie jest zamkniętym układem;

00:14:27.000 --> 00:14:29.000
pochodzi od kury.

00:14:29.000 --> 00:14:33.000
Może wszechświat pochodzi od wszechkury.

00:14:33.000 --> 00:14:35.000
Może jest coś, to naturalnie,

00:14:35.000 --> 00:14:38.000
zgodnie z prawami fizyki wyrasta

00:14:38.000 --> 00:14:40.000
tworząc wszechświat taki jak nasz,

00:14:40.000 --> 00:14:42.000
z niską entropią.

00:14:42.000 --> 00:14:44.000
Gdyby tak było, zdarzałoby się to wiele razy;

00:14:44.000 --> 00:14:47.000
Bylibyśmy częścią znacznie większego wieloświata.

00:14:47.000 --> 00:14:49.000
To moja ulubiona teoria.

NOTE Paragraph

00:14:49.000 --> 00:14:52.000
Organizatorzy poprosili mnie, abym zakończył jakąś śmiałą spekulacją.

00:14:52.000 --> 00:14:54.000
Śmiało spekuluję,

00:14:54.000 --> 00:14:57.000
że historia potwierdzi moje słowa.

00:14:57.000 --> 00:14:59.000
Za 50 lat

00:14:59.000 --> 00:15:02.000
wszystkie moje szalone pomysły będą obowiązywały

00:15:02.000 --> 00:15:05.000
przez środowiska naukowe i zewnętrzne.

00:15:05.000 --> 00:15:07.000
Będziemy wierzyli, że nasz mały wszechświat

00:15:07.000 --> 00:15:10.000
jest tylko małą częścią znacznie większego wieloświata.

00:15:10.000 --> 00:15:13.000
Zrozumiemy co stało się podczas Wielkiego Wybuchu

00:15:13.000 --> 00:15:15.000
zgodnie z teorią

00:15:15.000 --> 00:15:17.000
którą potwierdzą obserwacje.

00:15:17.000 --> 00:15:19.000
To przepowiednia. Mogę się mylić.

00:15:19.000 --> 00:15:21.000
Jako ludzie zastanawialiśmy się

00:15:21.000 --> 00:15:23.000
jaki jest wszechświat,

00:15:23.000 --> 00:15:26.000
i czemu taki się stał, przez wiele lat.

00:15:26.000 --> 00:15:29.000
Wspaniale jest pomyśleć, że kiedyś możemy poznać odpowiedź.

NOTE Paragraph

00:15:29.000 --> 00:15:31.000
Dziękuję.

NOTE Paragraph

00:15:31.000 --> 00:15:33.000
(Oklaski)