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

2
00:00:02,000 --> 00:00:04,000
очень велика.

3
00:00:04,000 --> 00:00:07,000
Мы живем в галактике, в галактике Млечный Путь.

4
00:00:07,000 --> 00:00:10,000
В галактике Млечный Путь около ста миллиардов звёзд.

5
00:00:10,000 --> 00:00:12,000
И если вы возьмёте фотокамеру,

6
00:00:12,000 --> 00:00:14,000
направите её на любую часть неба

7
00:00:14,000 --> 00:00:16,000
и просто оставите затвор открытым,

8
00:00:16,000 --> 00:00:19,000
если ваша фотокамера прикреплена к Космическому Телескопу Хабл,

9
00:00:19,000 --> 00:00:21,000
она зафиксирует что-то вроде этого.

10
00:00:21,000 --> 00:00:24,000
Каждое из этих маленьких пятнышек –

11
00:00:24,000 --> 00:00:26,000
это галактика примерно того же размера, что и наш Млечный Путь –

12
00:00:26,000 --> 00:00:29,000
сто миллиардов звёзд в каждом из этих пятен.

13
00:00:29,000 --> 00:00:32,000
В обозримой вселенной

14
00:00:32,000 --> 00:00:34,000
примерно сто миллиардов галактик.

15
00:00:34,000 --> 00:00:36,000
Вам надо выучить только одно это число – сто миллиардов.

16
00:00:36,000 --> 00:00:39,000
Возраст вселенной между настоящим моментом и Большим Взрывом –

17
00:00:39,000 --> 00:00:41,000
сто миллиардов в собачьих годах.

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

19
00:00:43,000 --> 00:00:46,000
Это кое-что говорит вам о нашем месте во вселенной.

20
00:00:46,000 --> 00:00:48,000
Этой фотографией можно просто восхищаться.

21
00:00:48,000 --> 00:00:50,000
Она невероятно красива.

22
00:00:50,000 --> 00:00:53,000
Я часто размышлял, что это было за эволюционное давление,

23
00:00:53,000 --> 00:00:56,000
которое заставило наших предков в вельде [южноафриканской степи] развиться до такой степени,

24
00:00:56,000 --> 00:00:58,000
чтобы наслаждаться фотографиями галактик:

25
00:00:58,000 --> 00:01:00,000
ведь у них не было таких фотографий.

26
00:01:00,000 --> 00:01:02,000
Но мы также хотели бы понять её.

27
00:01:02,000 --> 00:01:06,000
Как космолог, я хочу спросить, почему вселенная такова?

28
00:01:06,000 --> 00:01:09,000
У нас есть одна большая подсказка – вселенная меняется со временем.

29
00:01:09,000 --> 00:01:12,000
Если бы вы взяли одну из этих галактик и измерили её скорость,

30
00:01:12,000 --> 00:01:14,000
оказалось бы, что она удаляется от вас.

31
00:01:14,000 --> 00:01:16,000
А если бы вы взяли более далёкую галактику,

32
00:01:16,000 --> 00:01:18,000
оказалось бы, что она удаляется быстрее.

33
00:01:18,000 --> 00:01:20,000
Поэтому мы говорим, что вселенная расширяется.

34
00:01:20,000 --> 00:01:22,000
Это, конечно, означает, что в прошлом

35
00:01:22,000 --> 00:01:24,000
всё было ближе друг к другу.

36
00:01:24,000 --> 00:01:26,000
В прошлом вселенная была более плотная,

37
00:01:26,000 --> 00:01:28,000
а также более горячая.

38
00:01:28,000 --> 00:01:30,000
Если вы сжимаете что-то, температура растёт.

39
00:01:30,000 --> 00:01:32,000
Это нам более-менее понятно.

40
00:01:32,000 --> 00:01:34,000
Что нам не особенно понятно, это то,

41
00:01:34,000 --> 00:01:37,000
что вселенная на ранних этапах, вскоре после Большого Взрыва,

42
00:01:37,000 --> 00:01:39,000
была также очень и очень однородной.

43
00:01:39,000 --> 00:01:41,000
Вы можете подумать, что в этом нет ничего удивительного.

44
00:01:41,000 --> 00:01:43,000
Воздух в этой комнате очень однороден.

45
00:01:43,000 --> 00:01:46,000
Вы можете сказать, "Ну, возможно, вещи просто сами становятся однородными".

46
00:01:46,000 --> 00:01:49,000
Но условия вскоре после Большого Взрыва совершенно другие

47
00:01:49,000 --> 00:01:51,000
по сравнению с условиями воздуха в этой комнате.

48
00:01:51,000 --> 00:01:53,000
А именно, плотность была гораздо выше.

49
00:01:53,000 --> 00:01:55,000
Гравитационное притяжение

50
00:01:55,000 --> 00:01:57,000
было гораздо сильнее сразу после Большого Взрыва.

51
00:01:57,000 --> 00:01:59,000
Вы должны подумать о том,

52
00:01:59,000 --> 00:02:01,000
что у нас есть вселенная со ста миллиардами галактик,

53
00:02:01,000 --> 00:02:03,000
со ста миллиардами звёзд в каждой.

54
00:02:03,000 --> 00:02:06,000
На ранних этапах эти сто миллиардов галактик

55
00:02:06,000 --> 00:02:09,000
были сжаты примерно до таких размеров –

56
00:02:09,000 --> 00:02:11,000
буквально, в древнейшие времена.

57
00:02:11,000 --> 00:02:13,000
И представьте себе такое сжатие

58
00:02:13,000 --> 00:02:15,000
без каких-либо дефектов,

59
00:02:15,000 --> 00:02:17,000
без каких-либо уплотнений,

60
00:02:17,000 --> 00:02:19,000
где было бы больше атомов, чем в других местах.

61
00:02:19,000 --> 00:02:22,000
Если бы уплотнения были, они бы сжались под действием гравитации

62
00:02:22,000 --> 00:02:24,000
в огромную чёрную дыру.

63
00:02:24,000 --> 00:02:27,000
Сохранение однородности вселенной на ранних этапах –

64
00:02:27,000 --> 00:02:29,000
это непростая и тонкая вещь.

65
00:02:29,000 --> 00:02:31,000
Это признак того,

66
00:02:31,000 --> 00:02:33,000
что ранняя вселенная не появилась случайно.

67
00:02:33,000 --> 00:02:35,000
Что-то сделало её такой.

68
00:02:35,000 --> 00:02:37,000
Мы бы хотели знать что.

69
00:02:37,000 --> 00:02:40,000
Частично такое понимание нам дал Людвиг Больцман,

70
00:02:40,000 --> 00:02:43,000
австрийский физик 19 века.

71
00:02:43,000 --> 00:02:46,000
Вклад Больцмана заключался в том, что он помог нам понять энтропию.

72
00:02:46,000 --> 00:02:48,000
Вы слышали об энтропии.

73
00:02:48,000 --> 00:02:51,000
Это случайность, беспорядочность и хаотичность в некоторых системах.

74
00:02:51,000 --> 00:02:53,000
Больцман дал нам формулу,

75
00:02:53,000 --> 00:02:55,000
которая теперь выбита на его могиле

76
00:02:55,000 --> 00:02:57,000
и которая действительно позволяет измерить энтропию.

77
00:02:57,000 --> 00:02:59,000
По сути формула говорит нам,

78
00:02:59,000 --> 00:03:01,000
что энтропия – это число способов

79
00:03:01,000 --> 00:03:04,000
перемещения элементов в системе так, чтобы это не было заметно,

80
00:03:04,000 --> 00:03:06,000
чтобы макроскопически она выглядела бы так же.

81
00:03:06,000 --> 00:03:08,000
Если взять воздух в этой комнате,

82
00:03:08,000 --> 00:03:11,000
вы не замечаете каждый отдельный атом.

83
00:03:11,000 --> 00:03:13,000
Конфигурация с низкой энтропией –

84
00:03:13,000 --> 00:03:15,000
это когда лишь несколько вариантов расположения выглядят таким образом.

85
00:03:15,000 --> 00:03:17,000
Конфигурация с высокой энтропией –

86
00:03:17,000 --> 00:03:19,000
это та, где есть много вариантов расположения, которые выглядят таким образом.

87
00:03:19,000 --> 00:03:21,000
Это критично важное понятие,

88
00:03:21,000 --> 00:03:23,000
потому что оно помогает нам объяснить

89
00:03:23,000 --> 00:03:25,000
второй закон термодинамики –

90
00:03:25,000 --> 00:03:28,000
он гласит, что энтропия увеличивается во вселенной

91
00:03:28,000 --> 00:03:30,000
и в каждой отдельной части вселенной.

92
00:03:30,000 --> 00:03:32,000
Энтропия увеличивается просто потому,

93
00:03:32,000 --> 00:03:35,000
что есть гораздо больше способов

94
00:03:35,000 --> 00:03:37,000
быть в состоянии высокой энтропии, чем низкой.

95
00:03:37,000 --> 00:03:39,000
Это прекрасный прорыв в понимании,

96
00:03:39,000 --> 00:03:41,000
но он кое-что не учитывает.

97
00:03:41,000 --> 00:03:43,000
Кстати, именно понятие увеличения энтропии

98
00:03:43,000 --> 00:03:46,000
стоит за тем, что мы называем осью времени,

99
00:03:46,000 --> 00:03:48,000
разницей между прошлым и будущим.

100
00:03:48,000 --> 00:03:50,000
Любая разница, какая есть

101
00:03:50,000 --> 00:03:52,000
между прошлым и будущем

102
00:03:52,000 --> 00:03:54,000
существует потому, что энтропия увеличивается –

103
00:03:54,000 --> 00:03:57,000
тот факт, что вы можете помнить прошлое, но не будущее,

104
00:03:57,000 --> 00:04:00,000
тот факт, что вы рождаетесь, потом живёте, и потом умираете,

105
00:04:00,000 --> 00:04:02,000
всегда в таком порядке, –

106
00:04:02,000 --> 00:04:04,000
это потому что энтропия увеличивается.

107
00:04:04,000 --> 00:04:06,000
Больцман объяснил, что если вы начинаете с низкой энтропией,

108
00:04:06,000 --> 00:04:08,000
естественно, что она будет увеличиваться,

109
00:04:08,000 --> 00:04:11,000
потому что есть больше способов быть в высокой энтропии.

110
00:04:11,000 --> 00:04:13,000
Но он не объяснил,

111
00:04:13,000 --> 00:04:16,000
почему энтропия изначально была низкой.

112
00:04:16,000 --> 00:04:18,000
Тот факт, что энтропия вселенной была низкой,

113
00:04:18,000 --> 00:04:20,000
было отражением факта,

114
00:04:20,000 --> 00:04:22,000
что ранняя вселенная была очень и очень однородной.

115
00:04:22,000 --> 00:04:24,000
Мы бы хотели понять это.

116
00:04:24,000 --> 00:04:26,000
Это наша задача как космологов.

117
00:04:26,000 --> 00:04:28,000
К сожалению, мы уделяли

118
00:04:28,000 --> 00:04:30,000
недостаточно внимания этой проблеме.

119
00:04:30,000 --> 00:04:32,000
Этот вопрос – далеко не первое, что вы бы услышали,

120
00:04:32,000 --> 00:04:34,000
если бы вы спросили современного космолога,

121
00:04:34,000 --> 00:04:36,000
какие проблемы мы пытаемся решить.

122
00:04:36,000 --> 00:04:38,000
Одним из тех людей, которые понимали, что это проблема,

123
00:04:38,000 --> 00:04:40,000
был Ричард Фейнман.

124
00:04:40,000 --> 00:04:42,000
50 лет назад он читал цикл различных лекций.

125
00:04:42,000 --> 00:04:44,000
Он читал популярные лекции,

126
00:04:44,000 --> 00:04:46,000
которые стали книгой "Характер физических законов".

127
00:04:46,000 --> 00:04:48,000
Он читал лекции студентам КалТеха [Калифорнийского технологического института],

128
00:04:48,000 --> 00:04:50,000
которые стали книгой "Фейнмановские лекции по физике"

129
00:04:50,000 --> 00:04:52,000
Он читал лекции выпускникам КалТеха,

130
00:04:52,000 --> 00:04:54,000
которые стали книгой "Фейнмановские лекции по гравитации".

131
00:04:54,000 --> 00:04:57,000
В каждой из этих книг, в каждом из этих циклов лекций

132
00:04:57,000 --> 00:04:59,000
он подчеркивал эту загадку:

133
00:04:59,000 --> 00:05:02,000
Почему у ранней вселенной была такая низкая энтропия?

134
00:05:02,000 --> 00:05:04,000
И он говорит – я не буду имитировать акцент –

135
00:05:04,000 --> 00:05:07,000
он говорит, "По какой-то причине вселенная когда-то имела

136
00:05:07,000 --> 00:05:10,000
слишком низкую энтропию для той энергии, которую она содержала,

137
00:05:10,000 --> 00:05:12,000
и с того момента энтропия увеличивалась.

138
00:05:12,000 --> 00:05:15,000
Мы не можем полностью понять ось времени,

139
00:05:15,000 --> 00:05:18,000
пока загадка начала истории вселенной

140
00:05:18,000 --> 00:05:20,000
не продвинется дальше

141
00:05:20,000 --> 00:05:22,000
от предположений к пониманию."

142
00:05:22,000 --> 00:05:24,000
Так что, это наша задача.

143
00:05:24,000 --> 00:05:26,000
Это было 50 лет назад, и вы сейчас думаете:

144
00:05:26,000 --> 00:05:28,000
"Наверняка мы это уже выяснили".

145
00:05:28,000 --> 00:05:30,000
Но это неправда, ничего мы не выяснили.

146
00:05:30,000 --> 00:05:32,000
Проблема стала скорее ещё сложнее,

147
00:05:32,000 --> 00:05:34,000
а не легче,

148
00:05:34,000 --> 00:05:36,000
потому что в 1998 году

149
00:05:36,000 --> 00:05:39,000
мы узнали кое-что важное о вселенной, чего мы не знали прежде.

150
00:05:39,000 --> 00:05:41,000
Мы узнали, что она ускоряется.

151
00:05:41,000 --> 00:05:43,000
Вселенная не только расширяется.

152
00:05:43,000 --> 00:05:45,000
Если вы посмотрите на галактику, – она удаляется.

153
00:05:45,000 --> 00:05:47,000
Если вы вернетесь через миллиард лет и посмотрите ещё раз,

154
00:05:47,000 --> 00:05:50,000
то она будет удаляться быстрее.

155
00:05:50,000 --> 00:05:53,000
Отдельные галактики уносятся от нас быстрее и быстрее.

156
00:05:53,000 --> 00:05:55,000
Поэтому мы говорим, что вселенная ускоряется.

157
00:05:55,000 --> 00:05:57,000
В отличие от низкой энтропии ранней вселенной,

158
00:05:57,000 --> 00:05:59,000
хотя мы и не знаем ответа на этот вопрос,

159
00:05:59,000 --> 00:06:01,000
у нас хотя бы есть хорошая теория, которая может объяснить это,

160
00:06:01,000 --> 00:06:03,000
если эта теория верна, –

161
00:06:03,000 --> 00:06:05,000
это теория тёмной энергии. Это идея о том,

162
00:06:05,000 --> 00:06:08,000
что пустое пространство само по себе обладает энергией.

163
00:06:08,000 --> 00:06:11,000
В каждом маленьком кубическом сантиметре пространства,

164
00:06:11,000 --> 00:06:13,000
неважно, есть ли в нём хоть что-то,

165
00:06:13,000 --> 00:06:15,000
неважно, есть ли в нём частицы, материя, излучение или что-либо ещё,

166
00:06:15,000 --> 00:06:18,000
всегда есть энергия, даже в пространстве самом по себе.

167
00:06:18,000 --> 00:06:20,000
И эта энергия, согласно Энштейну,

168
00:06:20,000 --> 00:06:23,000
оказывает отталкивающее давление на вселенную.

169
00:06:23,000 --> 00:06:25,000
Это постоянный импульс,

170
00:06:25,000 --> 00:06:27,000
который отталкивает галактики друг от друга.

171
00:06:27,000 --> 00:06:30,000
Потому что тёмная энергия, в отличие от материи или излучения,

172
00:06:30,000 --> 00:06:33,000
не разбавляется по мере расширения вселенной.

173
00:06:33,000 --> 00:06:35,000
Количество энергии в каждом кубическом сантиметре

174
00:06:35,000 --> 00:06:37,000
остается тем же,

175
00:06:37,000 --> 00:06:39,000
даже по мере того, как вселенная становится больше и больше.

176
00:06:39,000 --> 00:06:42,000
Этот имеет очень важные следствия

177
00:06:42,000 --> 00:06:45,000
о том, как вселенная будет вести себя в будущем.

178
00:06:45,000 --> 00:06:47,000
Одно из них – это то, что вселенная будет расширяться бесконечно.

179
00:06:47,000 --> 00:06:49,000
Когда я был в вашем возрасте,

180
00:06:49,000 --> 00:06:51,000
мы не знали, как будет вести себя вселенная.

181
00:06:51,000 --> 00:06:54,000
Некоторые считали, что вселенная в будущем снова сожмётся.

182
00:06:54,000 --> 00:06:56,000
Энштейну нравилась эта идея.

183
00:06:56,000 --> 00:06:59,000
Но если есть тёмная энергия, и тёмная энергия не исчезает,

184
00:06:59,000 --> 00:07:02,000
вселенная просто будет расширяться вечно.

185
00:07:02,000 --> 00:07:04,000
14 миллиардов лет в прошлом,

186
00:07:04,000 --> 00:07:06,000
100 миллиардов собачьих лет,

187
00:07:06,000 --> 00:07:09,000
но бесконечное число лет в будущем.

188
00:07:09,000 --> 00:07:12,000
Пока что, во всех отношениях

189
00:07:12,000 --> 00:07:14,000
пространство кажется нам конечным.

190
00:07:14,000 --> 00:07:16,000
Пространство может быть конечным или бесконечным,

191
00:07:16,000 --> 00:07:18,000
но из-за того, что вселенная ускоряется,

192
00:07:18,000 --> 00:07:20,000
есть части её, которые мы не можем увидеть,

193
00:07:20,000 --> 00:07:22,000
и никогда не увидим.

194
00:07:22,000 --> 00:07:24,000
Есть конечный участок пространства, окруженный горизонтом,

195
00:07:24,000 --> 00:07:26,000
к которому у нас есть доступ.

196
00:07:26,000 --> 00:07:28,000
Поэтому хотя время и бесконечно,

197
00:07:28,000 --> 00:07:30,000
пространство ограничено для нас.

198
00:07:30,000 --> 00:07:33,000
В конце концов, пустое пространство имеет температуру.

199
00:07:33,000 --> 00:07:35,000
В 1970-х годах Стивен Хокинг рассказал нам,

200
00:07:35,000 --> 00:07:37,000
что чёрная дыра, хоть вы и думаете, что она чёрная,

201
00:07:37,000 --> 00:07:39,000
вообще-то испускает излучение,

202
00:07:39,000 --> 00:07:41,000
если вы учитываете квантовую механику.

203
00:07:41,000 --> 00:07:44,000
Искривление пространства-времени вокруг чёрной дыры

204
00:07:44,000 --> 00:07:47,000
приводит в движение квантово-механическую флуктуацию,

205
00:07:47,000 --> 00:07:49,000
и чёрная дыра испускает излучение.

206
00:07:49,000 --> 00:07:52,000
В точности похожие вычисления Хокинга и Гари Гиббонса

207
00:07:52,000 --> 00:07:55,000
показали, что если в пустом пространстве есть тёмная энергия,

208
00:07:55,000 --> 00:07:58,000
то вся вселенная испускает излучение.

209
00:07:58,000 --> 00:08:00,000
Энергия пустого пространства

210
00:08:00,000 --> 00:08:02,000
приводит в движение квантовые флуктуации.

211
00:08:02,000 --> 00:08:04,000
И хотя вселенная будет существовать вечно,

212
00:08:04,000 --> 00:08:07,000
а обычная материя и излучение исчезнут,

213
00:08:07,000 --> 00:08:09,000
всегда будет некоторое излучение,

214
00:08:09,000 --> 00:08:11,000
некоторые термические флуктуации,

215
00:08:11,000 --> 00:08:13,000
даже в пустом пространстве.

216
00:08:13,000 --> 00:08:15,000
И это значит,

217
00:08:15,000 --> 00:08:17,000
что вселенная – как коробка с газом,

218
00:08:17,000 --> 00:08:19,000
которая существует вечно.

219
00:08:19,000 --> 00:08:21,000
Каковы же следствия этого?

220
00:08:21,000 --> 00:08:24,000
Следствия были изучены Больцманом в 19 веке.

221
00:08:24,000 --> 00:08:27,000
Он сказал, что энтропия увеличивается,

222
00:08:27,000 --> 00:08:29,000
потому что есть гораздо больше способов

223
00:08:29,000 --> 00:08:32,000
для вселенной иметь высокую энтропию, чем низкую.

224
00:08:32,000 --> 00:08:35,000
Но это вероятностное утверждение.

225
00:08:35,000 --> 00:08:37,000
Она, вероятно, увеличится,

226
00:08:37,000 --> 00:08:39,000
и вероятность этого громадна.

227
00:08:39,000 --> 00:08:41,000
Вам не стоит беспокоиться о том, что воздух

228
00:08:41,000 --> 00:08:45,000
вдруг соберётся в одной части этой комнаты, и мы задохнёмся.

229
00:08:45,000 --> 00:08:47,000
Это очень и очень маловероятно.

230
00:08:47,000 --> 00:08:49,000
Но если бы заперли двери

231
00:08:49,000 --> 00:08:51,000
и оставили бы нас здесь буквально навечно,

232
00:08:51,000 --> 00:08:53,000
это бы произошло.

233
00:08:53,000 --> 00:08:55,000
Всё, что возможно,

234
00:08:55,000 --> 00:08:58,000
каждая конфигурация, которую могут принять молекулы в этой комнате,

235
00:08:58,000 --> 00:09:00,000
в конце концов будет достигнута.

236
00:09:00,000 --> 00:09:03,000
И Больцман говорит, возможно, сначала вселенная

237
00:09:03,000 --> 00:09:05,000
находилась в температурном равновесии.

238
00:09:05,000 --> 00:09:08,000
Он не знал о Большом Взрыве. Он не знал о расширении вселенной.

239
00:09:08,000 --> 00:09:11,000
Он думал, что пространство и время были объяснены Исааком Ньютоном, –

240
00:09:11,000 --> 00:09:13,000
они были абсолютными, они просто останутся вечно.

241
00:09:13,000 --> 00:09:15,000
Поэтому его представление о естественной вселенной

242
00:09:15,000 --> 00:09:18,000
было таким, в котором молекулы воздуха были равномерно распределены везде,

243
00:09:18,000 --> 00:09:20,000
молекулы всего.

244
00:09:20,000 --> 00:09:23,000
Но если вы Больцман, вы знаете, что если ждать достаточно долго,

245
00:09:23,000 --> 00:09:26,000
случайные флуктуации этих молекул

246
00:09:26,000 --> 00:09:28,000
порой могут привести их в конфигурации

247
00:09:28,000 --> 00:09:30,000
с более низкой энтропией.

248
00:09:30,000 --> 00:09:32,000
И потом, конечно, в естественном течении вещей,

249
00:09:32,000 --> 00:09:34,000
они расширятся обратно.

250
00:09:34,000 --> 00:09:36,000
Так что энтропия не должна всегда увеличиваться –

251
00:09:36,000 --> 00:09:39,000
могут быть флуктуации в более низкую энтропию,

252
00:09:39,000 --> 00:09:41,000
в более организованные ситуации.

253
00:09:41,000 --> 00:09:43,000
Итак, если это правда,

254
00:09:43,000 --> 00:09:45,000
затем Больцману приходят в голову

255
00:09:45,000 --> 00:09:47,000
две очень современно звучащие идеи –

256
00:09:47,000 --> 00:09:50,000
мультивселенная и антропный принцип.

257
00:09:50,000 --> 00:09:52,000
Он говорит, что проблема с температурным равновесием

258
00:09:52,000 --> 00:09:54,000
в том, что мы не можем жить в нём.

259
00:09:54,000 --> 00:09:57,000
Помните, сама жизнь зависит от оси времени.

260
00:09:57,000 --> 00:09:59,000
Мы не смогли бы обрабатывать информацию,

261
00:09:59,000 --> 00:10:01,000
метаболизировать, ходить и говорить,

262
00:10:01,000 --> 00:10:03,000
если бы мы жили в температурном равновесии.

263
00:10:03,000 --> 00:10:05,000
Поэтому если вы представите очень большую вселенную,

264
00:10:05,000 --> 00:10:07,000
бесконечно большую вселенную

265
00:10:07,000 --> 00:10:09,000
со случайно сталкивающимися друг с другом частицами,

266
00:10:09,000 --> 00:10:12,000
иногда будут случаться флуктуации в состояние с более низкой энтропией,

267
00:10:12,000 --> 00:10:14,000
и потом они будут развеиваться обратно.

268
00:10:14,000 --> 00:10:16,000
Но также будут и большие флуктуации.

269
00:10:16,000 --> 00:10:18,000
Иногда образуется планета,

270
00:10:18,000 --> 00:10:20,000
или звезда, или галактика,

271
00:10:20,000 --> 00:10:22,000
или сто миллиардов галактик.

272
00:10:22,000 --> 00:10:24,000
Поэтому, говорит Больцман,

273
00:10:24,000 --> 00:10:27,000
мы будем жить только в той части мультивселенной,

274
00:10:27,000 --> 00:10:30,000
в той части этого бесконечно большого набора флуктуирующих частиц,

275
00:10:30,000 --> 00:10:32,000
где возможна жизнь.

276
00:10:32,000 --> 00:10:34,000
Это участок, где энтропия низкая.

277
00:10:34,000 --> 00:10:37,000
Может быть, наша вселенная – это одна из тех вещей,

278
00:10:37,000 --> 00:10:39,000
которые случаются время от времени.

279
00:10:39,000 --> 00:10:41,000
Итак, ваше домашнее задание –

280
00:10:41,000 --> 00:10:43,000
крепко подумать обо всем этом, обдумать, что это значит.

281
00:10:43,000 --> 00:10:45,000
Карл Саган однажды произнес известную фразу, –

282
00:10:45,000 --> 00:10:47,000
"для того, чтобы сделать яблочный пирог,

283
00:10:47,000 --> 00:10:50,000
надо создать вселенную."

284
00:10:50,000 --> 00:10:52,000
Но он был неправ.

285
00:10:52,000 --> 00:10:55,000
В сценарии Больцмана, если вы хотите приготовить яблочный пирог,

286
00:10:55,000 --> 00:10:58,000
вы просто ждёте, пока случайные движения атомов

287
00:10:58,000 --> 00:11:00,000
приготовят вам яблочный пирог.

288
00:11:00,000 --> 00:11:02,000
Это будет случаться гораздо чаще,

289
00:11:02,000 --> 00:11:04,000
чем случайные движения атомов,

290
00:11:04,000 --> 00:11:06,000
которые создадут вам яблоневый сад,

291
00:11:06,000 --> 00:11:08,000
немного сахара и духовку,

292
00:11:08,000 --> 00:11:10,000
и только потом яблочный пирог.

293
00:11:10,000 --> 00:11:13,000
Этот сценарий делает предсказания.

294
00:11:13,000 --> 00:11:15,000
И предсказание таково,

295
00:11:15,000 --> 00:11:18,000
что флуктуации, создающие нас, минимальны.

296
00:11:18,000 --> 00:11:21,000
Даже если представить, что комната, где мы находимся,

297
00:11:21,000 --> 00:11:23,000
существует, и она настоящая, и вот мы здесь,

298
00:11:23,000 --> 00:11:25,000
и у нас есть не только воспоминания,

299
00:11:25,000 --> 00:11:27,000
но и впечатление, что снаружи есть что-то,

300
00:11:27,000 --> 00:11:31,000
что называется КалТех, США и галактика Млечный Путь,

301
00:11:31,000 --> 00:11:34,000
этим впечатлением гораздо проще случайно флуктуировать в ваш мозг,

302
00:11:34,000 --> 00:11:36,000
чем случайно флуктуировать

303
00:11:36,000 --> 00:11:39,000
в настоящий КалТех, Соединенные Штаты и галактику.

304
00:11:39,000 --> 00:11:41,000
Хорошая новость состоит в том,

305
00:11:41,000 --> 00:11:44,000
что, следовательно, этот сценарий не работает, он неверен.

306
00:11:44,000 --> 00:11:47,000
Этот сценарий предсказывает, что мы должны быть минимальной флуктуацией.

307
00:11:47,000 --> 00:11:49,000
Даже если забыть о нашей галактике,

308
00:11:49,000 --> 00:11:51,000
вы не получите сто миллиардов других галактик.

309
00:11:51,000 --> 00:11:53,000
И Фейнман тоже понимал это.

310
00:11:53,000 --> 00:11:57,000
Фейнман говорит, "Из гипотезы о том, что мир – это флуктуация,

311
00:11:57,000 --> 00:11:59,000
единственное предсказание – это то,

312
00:11:59,000 --> 00:12:01,000
что если мы посмотрим на часть мира, которую мы раньше не видели,

313
00:12:01,000 --> 00:12:03,000
мы найдем её перемешанной, и не такой, как часть, на которую мы только что посмотрели, –

314
00:12:03,000 --> 00:12:05,000
в состоянии высокой энтропии.

315
00:12:05,000 --> 00:12:07,000
Если бы наш порядок происходил от флуктуации,

316
00:12:07,000 --> 00:12:09,000
мы бы не ожидали увидеть порядок где-то еще, кроме как где мы его только что заметили.

317
00:12:09,000 --> 00:12:13,000
Таким образом, мы заключаем, что вселенная – это не флуктуация."

318
00:12:13,000 --> 00:12:16,000
Хорошо. Тогда вопрос – что же является правильным ответом?

319
00:12:16,000 --> 00:12:18,000
Если вселенная не флуктуация,

320
00:12:18,000 --> 00:12:21,000
почему ранняя вселенная имела низкую энтропию?

321
00:12:21,000 --> 00:12:24,000
И я бы с удовольствием сообщил вам ответ, но у меня заканчивается время.

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

323
00:12:26,000 --> 00:12:28,000
Вот вселенная, о которой мы вам рассказываем,

324
00:12:28,000 --> 00:12:30,000
против вселенной, которая действительно существует –

325
00:12:30,000 --> 00:12:32,000
я вам уже показывал ту картинку.

326
00:12:32,000 --> 00:12:34,000
Вселенная расширяется последние 10 миллиардов лет или около того.

327
00:12:34,000 --> 00:12:36,000
Она охлаждается.

328
00:12:36,000 --> 00:12:38,000
Но сейчас мы знаем достаточно о будущем вселенной,

329
00:12:38,000 --> 00:12:40,000
чтобы сказать гораздо больше.

330
00:12:40,000 --> 00:12:42,000
Если тёмная энергия не рассеивается,

331
00:12:42,000 --> 00:12:45,000
всё ядерное топливо в звёздах вокруг нас закончится, и они перестанут гореть.

332
00:12:45,000 --> 00:12:47,000
Они превратятся в чёрные дыры.

333
00:12:47,000 --> 00:12:49,000
Мы будем жить во вселенной,

334
00:12:49,000 --> 00:12:51,000
в которой нет ничего, кроме чёрных дыр.

335
00:12:51,000 --> 00:12:55,000
Эта вселенная будет существовать 10 в 100-й степени лет –

336
00:12:55,000 --> 00:12:57,000
гораздо дольше, чем существовала наша маленькая вселенная.

337
00:12:57,000 --> 00:12:59,000
Будущее гораздо дольше, чем прошлое.

338
00:12:59,000 --> 00:13:01,000
Но даже чёрные дыры не существуют вечно.

339
00:13:01,000 --> 00:13:03,000
Они испарятся,

340
00:13:03,000 --> 00:13:05,000
и у нас останется только пустое пространство.

341
00:13:05,000 --> 00:13:09,000
Это пустое пространство существует вечно.

342
00:13:09,000 --> 00:13:12,000
Но заметим, что поскольку пустое пространство испускает излучение,

343
00:13:12,000 --> 00:13:14,000
есть температурные флуктуации,

344
00:13:14,000 --> 00:13:16,000
которые циклически повторяют

345
00:13:16,000 --> 00:13:18,000
все возможные различные комбинации

346
00:13:18,000 --> 00:13:21,000
степеней свободы, которые существуют в пустом пространстве.

347
00:13:21,000 --> 00:13:23,000
Поэтому, хотя вселенная существует вечно,

348
00:13:23,000 --> 00:13:25,000
есть только конечное число вещей,

349
00:13:25,000 --> 00:13:27,000
которые могут произойти во вселенной.

350
00:13:27,000 --> 00:13:29,000
Они все происходят за период времени

351
00:13:29,000 --> 00:13:32,000
равный 10 в степени 10 в степени 120 лет.

352
00:13:32,000 --> 00:13:34,000
Итак, у меня к вам два вопроса.

353
00:13:34,000 --> 00:13:37,000
Первый: если вселенная существует 10 в степени 10 в степени 120 лет,

354
00:13:37,000 --> 00:13:39,000
почему мы рождаемся

355
00:13:39,000 --> 00:13:42,000
в первые 14 миллиардов лет,

356
00:13:42,000 --> 00:13:45,000
в теплом, комфортном послесвечении после Большого Взрыва?

357
00:13:45,000 --> 00:13:47,000
Почему мы не в пустом пространстве?

358
00:13:47,000 --> 00:13:49,000
Вы можете сказать, "Ну, там нет ничего, в чём можно было бы жить",

359
00:13:49,000 --> 00:13:51,000
но это неправильно.

360
00:13:51,000 --> 00:13:53,000
Вы могли бы быть случайной флуктуацией из ничего.

361
00:13:53,000 --> 00:13:55,000
Почему вы ею не являетесь?

362
00:13:55,000 --> 00:13:58,000
Это вам ещё одно домашнее задание.

363
00:13:58,000 --> 00:14:00,000
Итак, как я уже сказал, я вообще-то не знаю ответа.

364
00:14:00,000 --> 00:14:02,000
Я расскажу вам мой любимый сценарий.

365
00:14:02,000 --> 00:14:05,000
Либо это просто так есть. Нет никакого объяснения.

366
00:14:05,000 --> 00:14:07,000
Это просто жестокий факт вселенной,

367
00:14:07,000 --> 00:14:10,000
который нужно научиться принимать как есть и не задавать вопросов.

368
00:14:11,000 --> 00:14:13,000
Или, возможно, Большой Взрыв –

369
00:14:13,000 --> 00:14:15,000
это не начало вселенной.

370
00:14:15,000 --> 00:14:18,000
Не разбитое яйцо – это конфигурация с низким уровнем энтропии,

371
00:14:18,000 --> 00:14:20,000
и тем не менее, когда мы открываем холодильник,

372
00:14:20,000 --> 00:14:22,000
мы не восклицаем, "Ха, как удивительно найти

373
00:14:22,000 --> 00:14:24,000
эту конфигурацию с низким уровнем энтропии в нашем холодильнике."

374
00:14:24,000 --> 00:14:27,000
Это потому что яйцо – не закрытая система,

375
00:14:27,000 --> 00:14:29,000
оно появляется из курицы.

376
00:14:29,000 --> 00:14:33,000
Может быть, вселенная появляется из вселенской курицы.

377
00:14:33,000 --> 00:14:35,000
Может быть, есть что-то, что естественным образом,

378
00:14:35,000 --> 00:14:38,000
через развитие законов физики,

379
00:14:38,000 --> 00:14:40,000
даёт начало вселенной вроде нашей

380
00:14:40,000 --> 00:14:42,000
в конфигурации с низким уровнем энтропии.

381
00:14:42,000 --> 00:14:44,000
Если это правда, то это бы случилось больше одного раза,

382
00:14:44,000 --> 00:14:47,000
мы были бы частью еще более обширной мультивселенной.

383
00:14:47,000 --> 00:14:49,000
Это мой любимый сценарий.

384
00:14:49,000 --> 00:14:52,000
Организаторы попросили меня закончить смелым предположением.

385
00:14:52,000 --> 00:14:54,000
Моё смелое предположение –

386
00:14:54,000 --> 00:14:57,000
что я буду полностью оправдан историей.

387
00:14:57,000 --> 00:14:59,000
И 50 лет спустя

388
00:14:59,000 --> 00:15:02,000
все мои текущие сумасшедшие идеи будут приняты за истину

389
00:15:02,000 --> 00:15:05,000
научным и прочими сообществами.

390
00:15:05,000 --> 00:15:07,000
Мы все будем считать, что наша маленькая вселенная –

391
00:15:07,000 --> 00:15:10,000
это только небольшая часть более обширной мультивселенной.

392
00:15:10,000 --> 00:15:13,000
И даже лучше – мы поймём, что произошло во время Большого Взрыва

393
00:15:13,000 --> 00:15:15,000
в терминах теории,

394
00:15:15,000 --> 00:15:17,000
которую мы сможем сравнить с наблюдениями.

395
00:15:17,000 --> 00:15:19,000
Вот вам предсказание. Я могу ошибаться.

396
00:15:19,000 --> 00:15:21,000
Но мы как человечество, много лет размышляли

397
00:15:21,000 --> 00:15:23,000
о том, какова наша вселенная

398
00:15:23,000 --> 00:15:26,000
и почему она стала такой, какой она стала.

399
00:15:26,000 --> 00:15:29,000
Очень волнующе думать, что когда-нибудь мы, возможно, узнаем ответ.

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

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