WEBVTT

00:00:00.000 --> 00:00:02.000
Вселенная

00:00:02.000 --> 00:00:04.000
очень велика.

00:00:04.000 --> 00:00:07.000
Мы живем в галактике, в галактике Млечный Путь.

00:00:07.000 --> 00:00:10.000
В галактике Млечный Путь около ста миллиардов звёзд.

00:00:10.000 --> 00:00:12.000
И если вы возьмёте фотокамеру,

00:00:12.000 --> 00:00:14.000
направите её на любую часть неба

00:00:14.000 --> 00:00:16.000
и просто оставите затвор открытым,

00:00:16.000 --> 00:00:19.000
если ваша фотокамера прикреплена к Космическому Телескопу Хабл,

00:00:19.000 --> 00:00:21.000
она зафиксирует что-то вроде этого.

00:00:21.000 --> 00:00:24.000
Каждое из этих маленьких пятнышек –

00:00:24.000 --> 00:00:26.000
это галактика примерно того же размера, что и наш Млечный Путь –

00:00:26.000 --> 00:00:29.000
сто миллиардов звёзд в каждом из этих пятен.

00:00:29.000 --> 00:00:32.000
В обозримой вселенной

00:00:32.000 --> 00:00:34.000
примерно сто миллиардов галактик.

00:00:34.000 --> 00:00:36.000
Вам надо выучить только одно это число – сто миллиардов.

00:00:36.000 --> 00:00:39.000
Возраст вселенной между настоящим моментом и Большим Взрывом –

00:00:39.000 --> 00:00:41.000
сто миллиардов в собачьих годах.

00:00:41.000 --> 00:00:43.000
(Смех)

00:00:43.000 --> 00:00:46.000
Это кое-что говорит вам о нашем месте во вселенной.

NOTE Paragraph

00:00:46.000 --> 00:00:48.000
Этой фотографией можно просто восхищаться.

00:00:48.000 --> 00:00:50.000
Она невероятно красива.

00:00:50.000 --> 00:00:53.000
Я часто размышлял, что это было за эволюционное давление,

00:00:53.000 --> 00:00:56.000
которое заставило наших предков в вельде [южноафриканской степи] развиться до такой степени,

00:00:56.000 --> 00:00:58.000
чтобы наслаждаться фотографиями галактик:

00:00:58.000 --> 00:01:00.000
ведь у них не было таких фотографий.

00:01:00.000 --> 00:01:02.000
Но мы также хотели бы понять её.

00:01:02.000 --> 00:01:06.000
Как космолог, я хочу спросить, почему вселенная такова?

00:01:06.000 --> 00:01:09.000
У нас есть одна большая подсказка – вселенная меняется со временем.

00:01:09.000 --> 00:01:12.000
Если бы вы взяли одну из этих галактик и измерили её скорость,

00:01:12.000 --> 00:01:14.000
оказалось бы, что она удаляется от вас.

00:01:14.000 --> 00:01:16.000
А если бы вы взяли более далёкую галактику,

00:01:16.000 --> 00:01:18.000
оказалось бы, что она удаляется быстрее.

00:01:18.000 --> 00:01:20.000
Поэтому мы говорим, что вселенная расширяется.

NOTE Paragraph

00:01:20.000 --> 00:01:22.000
Это, конечно, означает, что в прошлом

00:01:22.000 --> 00:01:24.000
всё было ближе друг к другу.

00:01:24.000 --> 00:01:26.000
В прошлом вселенная была более плотная,

00:01:26.000 --> 00:01:28.000
а также более горячая.

00:01:28.000 --> 00:01:30.000
Если вы сжимаете что-то, температура растёт.

00:01:30.000 --> 00:01:32.000
Это нам более-менее понятно.

00:01:32.000 --> 00:01:34.000
Что нам не особенно понятно, это то,

00:01:34.000 --> 00:01:37.000
что вселенная на ранних этапах, вскоре после Большого Взрыва,

00:01:37.000 --> 00:01:39.000
была также очень и очень однородной.

00:01:39.000 --> 00:01:41.000
Вы можете подумать, что в этом нет ничего удивительного.

00:01:41.000 --> 00:01:43.000
Воздух в этой комнате очень однороден.

00:01:43.000 --> 00:01:46.000
Вы можете сказать, "Ну, возможно, вещи просто сами становятся однородными".

00:01:46.000 --> 00:01:49.000
Но условия вскоре после Большого Взрыва совершенно другие

00:01:49.000 --> 00:01:51.000
по сравнению с условиями воздуха в этой комнате.

00:01:51.000 --> 00:01:53.000
А именно, плотность была гораздо выше.

00:01:53.000 --> 00:01:55.000
Гравитационное притяжение

00:01:55.000 --> 00:01:57.000
было гораздо сильнее сразу после Большого Взрыва.

NOTE Paragraph

00:01:57.000 --> 00:01:59.000
Вы должны подумать о том,

00:01:59.000 --> 00:02:01.000
что у нас есть вселенная со ста миллиардами галактик,

00:02:01.000 --> 00:02:03.000
со ста миллиардами звёзд в каждой.

00:02:03.000 --> 00:02:06.000
На ранних этапах эти сто миллиардов галактик

00:02:06.000 --> 00:02:09.000
были сжаты примерно до таких размеров –

00:02:09.000 --> 00:02:11.000
буквально, в древнейшие времена.

00:02:11.000 --> 00:02:13.000
И представьте себе такое сжатие

00:02:13.000 --> 00:02:15.000
без каких-либо дефектов,

00:02:15.000 --> 00:02:17.000
без каких-либо уплотнений,

00:02:17.000 --> 00:02:19.000
где было бы больше атомов, чем в других местах.

00:02:19.000 --> 00:02:22.000
Если бы уплотнения были, они бы сжались под действием гравитации

00:02:22.000 --> 00:02:24.000
в огромную чёрную дыру.

00:02:24.000 --> 00:02:27.000
Сохранение однородности вселенной на ранних этапах –

00:02:27.000 --> 00:02:29.000
это непростая и тонкая вещь.

00:02:29.000 --> 00:02:31.000
Это признак того,

00:02:31.000 --> 00:02:33.000
что ранняя вселенная не появилась случайно.

00:02:33.000 --> 00:02:35.000
Что-то сделало её такой.

00:02:35.000 --> 00:02:37.000
Мы бы хотели знать что.

NOTE Paragraph

00:02:37.000 --> 00:02:40.000
Частично такое понимание нам дал Людвиг Больцман,

00:02:40.000 --> 00:02:43.000
австрийский физик 19 века.

00:02:43.000 --> 00:02:46.000
Вклад Больцмана заключался в том, что он помог нам понять энтропию.

00:02:46.000 --> 00:02:48.000
Вы слышали об энтропии.

00:02:48.000 --> 00:02:51.000
Это случайность, беспорядочность и хаотичность в некоторых системах.

00:02:51.000 --> 00:02:53.000
Больцман дал нам формулу,

00:02:53.000 --> 00:02:55.000
которая теперь выбита на его могиле

00:02:55.000 --> 00:02:57.000
и которая действительно позволяет измерить энтропию.

00:02:57.000 --> 00:02:59.000
По сути формула говорит нам,

00:02:59.000 --> 00:03:01.000
что энтропия – это число способов

00:03:01.000 --> 00:03:04.000
перемещения элементов в системе так, чтобы это не было заметно,

00:03:04.000 --> 00:03:06.000
чтобы макроскопически она выглядела бы так же.

00:03:06.000 --> 00:03:08.000
Если взять воздух в этой комнате,

00:03:08.000 --> 00:03:11.000
вы не замечаете каждый отдельный атом.

00:03:11.000 --> 00:03:13.000
Конфигурация с низкой энтропией –

00:03:13.000 --> 00:03:15.000
это когда лишь несколько вариантов расположения выглядят таким образом.

00:03:15.000 --> 00:03:17.000
Конфигурация с высокой энтропией –

00:03:17.000 --> 00:03:19.000
это та, где есть много вариантов расположения, которые выглядят таким образом.

00:03:19.000 --> 00:03:21.000
Это критично важное понятие,

00:03:21.000 --> 00:03:23.000
потому что оно помогает нам объяснить

00:03:23.000 --> 00:03:25.000
второй закон термодинамики –

00:03:25.000 --> 00:03:28.000
он гласит, что энтропия увеличивается во вселенной

00:03:28.000 --> 00:03:30.000
и в каждой отдельной части вселенной.

NOTE Paragraph

00:03:30.000 --> 00:03:32.000
Энтропия увеличивается просто потому,

00:03:32.000 --> 00:03:35.000
что есть гораздо больше способов

00:03:35.000 --> 00:03:37.000
быть в состоянии высокой энтропии, чем низкой.

00:03:37.000 --> 00:03:39.000
Это прекрасный прорыв в понимании,

00:03:39.000 --> 00:03:41.000
но он кое-что не учитывает.

00:03:41.000 --> 00:03:43.000
Кстати, именно понятие увеличения энтропии

00:03:43.000 --> 00:03:46.000
стоит за тем, что мы называем осью времени,

00:03:46.000 --> 00:03:48.000
разницей между прошлым и будущим.

00:03:48.000 --> 00:03:50.000
Любая разница, какая есть

00:03:50.000 --> 00:03:52.000
между прошлым и будущем

00:03:52.000 --> 00:03:54.000
существует потому, что энтропия увеличивается –

00:03:54.000 --> 00:03:57.000
тот факт, что вы можете помнить прошлое, но не будущее,

00:03:57.000 --> 00:04:00.000
тот факт, что вы рождаетесь, потом живёте, и потом умираете,

00:04:00.000 --> 00:04:02.000
всегда в таком порядке, –

00:04:02.000 --> 00:04:04.000
это потому что энтропия увеличивается.

00:04:04.000 --> 00:04:06.000
Больцман объяснил, что если вы начинаете с низкой энтропией,

00:04:06.000 --> 00:04:08.000
естественно, что она будет увеличиваться,

00:04:08.000 --> 00:04:11.000
потому что есть больше способов быть в высокой энтропии.

00:04:11.000 --> 00:04:13.000
Но он не объяснил,

00:04:13.000 --> 00:04:16.000
почему энтропия изначально была низкой.

NOTE Paragraph

00:04:16.000 --> 00:04:18.000
Тот факт, что энтропия вселенной была низкой,

00:04:18.000 --> 00:04:20.000
было отражением факта,

00:04:20.000 --> 00:04:22.000
что ранняя вселенная была очень и очень однородной.

00:04:22.000 --> 00:04:24.000
Мы бы хотели понять это.

00:04:24.000 --> 00:04:26.000
Это наша задача как космологов.

00:04:26.000 --> 00:04:28.000
К сожалению, мы уделяли

00:04:28.000 --> 00:04:30.000
недостаточно внимания этой проблеме.

00:04:30.000 --> 00:04:32.000
Этот вопрос – далеко не первое, что вы бы услышали,

00:04:32.000 --> 00:04:34.000
если бы вы спросили современного космолога,

00:04:34.000 --> 00:04:36.000
какие проблемы мы пытаемся решить.

00:04:36.000 --> 00:04:38.000
Одним из тех людей, которые понимали, что это проблема,

00:04:38.000 --> 00:04:40.000
был Ричард Фейнман.

00:04:40.000 --> 00:04:42.000
50 лет назад он читал цикл различных лекций.

00:04:42.000 --> 00:04:44.000
Он читал популярные лекции,

00:04:44.000 --> 00:04:46.000
которые стали книгой "Характер физических законов".

00:04:46.000 --> 00:04:48.000
Он читал лекции студентам КалТеха [Калифорнийского технологического института],

00:04:48.000 --> 00:04:50.000
которые стали книгой "Фейнмановские лекции по физике"

00:04:50.000 --> 00:04:52.000
Он читал лекции выпускникам КалТеха,

00:04:52.000 --> 00:04:54.000
которые стали книгой "Фейнмановские лекции по гравитации".

00:04:54.000 --> 00:04:57.000
В каждой из этих книг, в каждом из этих циклов лекций

00:04:57.000 --> 00:04:59.000
он подчеркивал эту загадку:

00:04:59.000 --> 00:05:02.000
Почему у ранней вселенной была такая низкая энтропия?

NOTE Paragraph

00:05:02.000 --> 00:05:04.000
И он говорит – я не буду имитировать акцент –

00:05:04.000 --> 00:05:07.000
он говорит, "По какой-то причине вселенная когда-то имела

00:05:07.000 --> 00:05:10.000
слишком низкую энтропию для той энергии, которую она содержала,

00:05:10.000 --> 00:05:12.000
и с того момента энтропия увеличивалась.

00:05:12.000 --> 00:05:15.000
Мы не можем полностью понять ось времени,

00:05:15.000 --> 00:05:18.000
пока загадка начала истории вселенной

00:05:18.000 --> 00:05:20.000
не продвинется дальше

00:05:20.000 --> 00:05:22.000
от предположений к пониманию."

00:05:22.000 --> 00:05:24.000
Так что, это наша задача.

00:05:24.000 --> 00:05:26.000
Это было 50 лет назад, и вы сейчас думаете:

00:05:26.000 --> 00:05:28.000
"Наверняка мы это уже выяснили".

00:05:28.000 --> 00:05:30.000
Но это неправда, ничего мы не выяснили.

NOTE Paragraph

00:05:30.000 --> 00:05:32.000
Проблема стала скорее ещё сложнее,

00:05:32.000 --> 00:05:34.000
а не легче,

00:05:34.000 --> 00:05:36.000
потому что в 1998 году

00:05:36.000 --> 00:05:39.000
мы узнали кое-что важное о вселенной, чего мы не знали прежде.

00:05:39.000 --> 00:05:41.000
Мы узнали, что она ускоряется.

00:05:41.000 --> 00:05:43.000
Вселенная не только расширяется.

00:05:43.000 --> 00:05:45.000
Если вы посмотрите на галактику, – она удаляется.

00:05:45.000 --> 00:05:47.000
Если вы вернетесь через миллиард лет и посмотрите ещё раз,

00:05:47.000 --> 00:05:50.000
то она будет удаляться быстрее.

00:05:50.000 --> 00:05:53.000
Отдельные галактики уносятся от нас быстрее и быстрее.

00:05:53.000 --> 00:05:55.000
Поэтому мы говорим, что вселенная ускоряется.

00:05:55.000 --> 00:05:57.000
В отличие от низкой энтропии ранней вселенной,

00:05:57.000 --> 00:05:59.000
хотя мы и не знаем ответа на этот вопрос,

00:05:59.000 --> 00:06:01.000
у нас хотя бы есть хорошая теория, которая может объяснить это,

00:06:01.000 --> 00:06:03.000
если эта теория верна, –

00:06:03.000 --> 00:06:05.000
это теория тёмной энергии. Это идея о том,

00:06:05.000 --> 00:06:08.000
что пустое пространство само по себе обладает энергией.

NOTE Paragraph

00:06:08.000 --> 00:06:11.000
В каждом маленьком кубическом сантиметре пространства,

00:06:11.000 --> 00:06:13.000
неважно, есть ли в нём хоть что-то,

00:06:13.000 --> 00:06:15.000
неважно, есть ли в нём частицы, материя, излучение или что-либо ещё,

00:06:15.000 --> 00:06:18.000
всегда есть энергия, даже в пространстве самом по себе.

00:06:18.000 --> 00:06:20.000
И эта энергия, согласно Энштейну,

00:06:20.000 --> 00:06:23.000
оказывает отталкивающее давление на вселенную.

00:06:23.000 --> 00:06:25.000
Это постоянный импульс,

00:06:25.000 --> 00:06:27.000
который отталкивает галактики друг от друга.

00:06:27.000 --> 00:06:30.000
Потому что тёмная энергия, в отличие от материи или излучения,

00:06:30.000 --> 00:06:33.000
не разбавляется по мере расширения вселенной.

00:06:33.000 --> 00:06:35.000
Количество энергии в каждом кубическом сантиметре

00:06:35.000 --> 00:06:37.000
остается тем же,

00:06:37.000 --> 00:06:39.000
даже по мере того, как вселенная становится больше и больше.

00:06:39.000 --> 00:06:42.000
Этот имеет очень важные следствия

00:06:42.000 --> 00:06:45.000
о том, как вселенная будет вести себя в будущем.

00:06:45.000 --> 00:06:47.000
Одно из них – это то, что вселенная будет расширяться бесконечно.

NOTE Paragraph

00:06:47.000 --> 00:06:49.000
Когда я был в вашем возрасте,

00:06:49.000 --> 00:06:51.000
мы не знали, как будет вести себя вселенная.

00:06:51.000 --> 00:06:54.000
Некоторые считали, что вселенная в будущем снова сожмётся.

00:06:54.000 --> 00:06:56.000
Энштейну нравилась эта идея.

00:06:56.000 --> 00:06:59.000
Но если есть тёмная энергия, и тёмная энергия не исчезает,

00:06:59.000 --> 00:07:02.000
вселенная просто будет расширяться вечно.

00:07:02.000 --> 00:07:04.000
14 миллиардов лет в прошлом,

00:07:04.000 --> 00:07:06.000
100 миллиардов собачьих лет,

00:07:06.000 --> 00:07:09.000
но бесконечное число лет в будущем.

00:07:09.000 --> 00:07:12.000
Пока что, во всех отношениях

00:07:12.000 --> 00:07:14.000
пространство кажется нам конечным.

00:07:14.000 --> 00:07:16.000
Пространство может быть конечным или бесконечным,

00:07:16.000 --> 00:07:18.000
но из-за того, что вселенная ускоряется,

00:07:18.000 --> 00:07:20.000
есть части её, которые мы не можем увидеть,

00:07:20.000 --> 00:07:22.000
и никогда не увидим.

00:07:22.000 --> 00:07:24.000
Есть конечный участок пространства, окруженный горизонтом,

00:07:24.000 --> 00:07:26.000
к которому у нас есть доступ.

00:07:26.000 --> 00:07:28.000
Поэтому хотя время и бесконечно,

00:07:28.000 --> 00:07:30.000
пространство ограничено для нас.

00:07:30.000 --> 00:07:33.000
В конце концов, пустое пространство имеет температуру.

NOTE Paragraph

00:07:33.000 --> 00:07:35.000
В 1970-х годах Стивен Хокинг рассказал нам,

00:07:35.000 --> 00:07:37.000
что чёрная дыра, хоть вы и думаете, что она чёрная,

00:07:37.000 --> 00:07:39.000
вообще-то испускает излучение,

00:07:39.000 --> 00:07:41.000
если вы учитываете квантовую механику.

00:07:41.000 --> 00:07:44.000
Искривление пространства-времени вокруг чёрной дыры

00:07:44.000 --> 00:07:47.000
приводит в движение квантово-механическую флуктуацию,

00:07:47.000 --> 00:07:49.000
и чёрная дыра испускает излучение.

00:07:49.000 --> 00:07:52.000
В точности похожие вычисления Хокинга и Гари Гиббонса

00:07:52.000 --> 00:07:55.000
показали, что если в пустом пространстве есть тёмная энергия,

00:07:55.000 --> 00:07:58.000
то вся вселенная испускает излучение.

00:07:58.000 --> 00:08:00.000
Энергия пустого пространства

00:08:00.000 --> 00:08:02.000
приводит в движение квантовые флуктуации.

00:08:02.000 --> 00:08:04.000
И хотя вселенная будет существовать вечно,

00:08:04.000 --> 00:08:07.000
а обычная материя и излучение исчезнут,

00:08:07.000 --> 00:08:09.000
всегда будет некоторое излучение,

00:08:09.000 --> 00:08:11.000
некоторые термические флуктуации,

00:08:11.000 --> 00:08:13.000
даже в пустом пространстве.

00:08:13.000 --> 00:08:15.000
И это значит,

00:08:15.000 --> 00:08:17.000
что вселенная – как коробка с газом,

00:08:17.000 --> 00:08:19.000
которая существует вечно.

00:08:19.000 --> 00:08:21.000
Каковы же следствия этого?

NOTE Paragraph

00:08:21.000 --> 00:08:24.000
Следствия были изучены Больцманом в 19 веке.

00:08:24.000 --> 00:08:27.000
Он сказал, что энтропия увеличивается,

00:08:27.000 --> 00:08:29.000
потому что есть гораздо больше способов

00:08:29.000 --> 00:08:32.000
для вселенной иметь высокую энтропию, чем низкую.

00:08:32.000 --> 00:08:35.000
Но это вероятностное утверждение.

00:08:35.000 --> 00:08:37.000
Она, вероятно, увеличится,

00:08:37.000 --> 00:08:39.000
и вероятность этого громадна.

00:08:39.000 --> 00:08:41.000
Вам не стоит беспокоиться о том, что воздух

00:08:41.000 --> 00:08:45.000
вдруг соберётся в одной части этой комнаты, и мы задохнёмся.

00:08:45.000 --> 00:08:47.000
Это очень и очень маловероятно.

00:08:47.000 --> 00:08:49.000
Но если бы заперли двери

00:08:49.000 --> 00:08:51.000
и оставили бы нас здесь буквально навечно,

00:08:51.000 --> 00:08:53.000
это бы произошло.

00:08:53.000 --> 00:08:55.000
Всё, что возможно,

00:08:55.000 --> 00:08:58.000
каждая конфигурация, которую могут принять молекулы в этой комнате,

00:08:58.000 --> 00:09:00.000
в конце концов будет достигнута.

NOTE Paragraph

00:09:00.000 --> 00:09:03.000
И Больцман говорит, возможно, сначала вселенная

00:09:03.000 --> 00:09:05.000
находилась в температурном равновесии.

00:09:05.000 --> 00:09:08.000
Он не знал о Большом Взрыве. Он не знал о расширении вселенной.

00:09:08.000 --> 00:09:11.000
Он думал, что пространство и время были объяснены Исааком Ньютоном, –

00:09:11.000 --> 00:09:13.000
они были абсолютными, они просто останутся вечно.

00:09:13.000 --> 00:09:15.000
Поэтому его представление о естественной вселенной

00:09:15.000 --> 00:09:18.000
было таким, в котором молекулы воздуха были равномерно распределены везде,

00:09:18.000 --> 00:09:20.000
молекулы всего.

00:09:20.000 --> 00:09:23.000
Но если вы Больцман, вы знаете, что если ждать достаточно долго,

00:09:23.000 --> 00:09:26.000
случайные флуктуации этих молекул

00:09:26.000 --> 00:09:28.000
порой могут привести их в конфигурации

00:09:28.000 --> 00:09:30.000
с более низкой энтропией.

00:09:30.000 --> 00:09:32.000
И потом, конечно, в естественном течении вещей,

00:09:32.000 --> 00:09:34.000
они расширятся обратно.

00:09:34.000 --> 00:09:36.000
Так что энтропия не должна всегда увеличиваться –

00:09:36.000 --> 00:09:39.000
могут быть флуктуации в более низкую энтропию,

00:09:39.000 --> 00:09:41.000
в более организованные ситуации.

NOTE Paragraph

00:09:41.000 --> 00:09:43.000
Итак, если это правда,

00:09:43.000 --> 00:09:45.000
затем Больцману приходят в голову

00:09:45.000 --> 00:09:47.000
две очень современно звучащие идеи –

00:09:47.000 --> 00:09:50.000
мультивселенная и антропный принцип.

00:09:50.000 --> 00:09:52.000
Он говорит, что проблема с температурным равновесием

00:09:52.000 --> 00:09:54.000
в том, что мы не можем жить в нём.

00:09:54.000 --> 00:09:57.000
Помните, сама жизнь зависит от оси времени.

00:09:57.000 --> 00:09:59.000
Мы не смогли бы обрабатывать информацию,

00:09:59.000 --> 00:10:01.000
метаболизировать, ходить и говорить,

00:10:01.000 --> 00:10:03.000
если бы мы жили в температурном равновесии.

00:10:03.000 --> 00:10:05.000
Поэтому если вы представите очень большую вселенную,

00:10:05.000 --> 00:10:07.000
бесконечно большую вселенную

00:10:07.000 --> 00:10:09.000
со случайно сталкивающимися друг с другом частицами,

00:10:09.000 --> 00:10:12.000
иногда будут случаться флуктуации в состояние с более низкой энтропией,

00:10:12.000 --> 00:10:14.000
и потом они будут развеиваться обратно.

00:10:14.000 --> 00:10:16.000
Но также будут и большие флуктуации.

00:10:16.000 --> 00:10:18.000
Иногда образуется планета,

00:10:18.000 --> 00:10:20.000
или звезда, или галактика,

00:10:20.000 --> 00:10:22.000
или сто миллиардов галактик.

00:10:22.000 --> 00:10:24.000
Поэтому, говорит Больцман,

00:10:24.000 --> 00:10:27.000
мы будем жить только в той части мультивселенной,

00:10:27.000 --> 00:10:30.000
в той части этого бесконечно большого набора флуктуирующих частиц,

00:10:30.000 --> 00:10:32.000
где возможна жизнь.

00:10:32.000 --> 00:10:34.000
Это участок, где энтропия низкая.

00:10:34.000 --> 00:10:37.000
Может быть, наша вселенная – это одна из тех вещей,

00:10:37.000 --> 00:10:39.000
которые случаются время от времени.

NOTE Paragraph

00:10:39.000 --> 00:10:41.000
Итак, ваше домашнее задание –

00:10:41.000 --> 00:10:43.000
крепко подумать обо всем этом, обдумать, что это значит.

00:10:43.000 --> 00:10:45.000
Карл Саган однажды произнес известную фразу, –

00:10:45.000 --> 00:10:47.000
"для того, чтобы сделать яблочный пирог,

00:10:47.000 --> 00:10:50.000
надо создать вселенную."

00:10:50.000 --> 00:10:52.000
Но он был неправ.

00:10:52.000 --> 00:10:55.000
В сценарии Больцмана, если вы хотите приготовить яблочный пирог,

00:10:55.000 --> 00:10:58.000
вы просто ждёте, пока случайные движения атомов

00:10:58.000 --> 00:11:00.000
приготовят вам яблочный пирог.

00:11:00.000 --> 00:11:02.000
Это будет случаться гораздо чаще,

00:11:02.000 --> 00:11:04.000
чем случайные движения атомов,

00:11:04.000 --> 00:11:06.000
которые создадут вам яблоневый сад,

00:11:06.000 --> 00:11:08.000
немного сахара и духовку,

00:11:08.000 --> 00:11:10.000
и только потом яблочный пирог.

00:11:10.000 --> 00:11:13.000
Этот сценарий делает предсказания.

00:11:13.000 --> 00:11:15.000
И предсказание таково,

00:11:15.000 --> 00:11:18.000
что флуктуации, создающие нас, минимальны.

00:11:18.000 --> 00:11:21.000
Даже если представить, что комната, где мы находимся,

00:11:21.000 --> 00:11:23.000
существует, и она настоящая, и вот мы здесь,

00:11:23.000 --> 00:11:25.000
и у нас есть не только воспоминания,

00:11:25.000 --> 00:11:27.000
но и впечатление, что снаружи есть что-то,

00:11:27.000 --> 00:11:31.000
что называется КалТех, США и галактика Млечный Путь,

00:11:31.000 --> 00:11:34.000
этим впечатлением гораздо проще случайно флуктуировать в ваш мозг,

00:11:34.000 --> 00:11:36.000
чем случайно флуктуировать

00:11:36.000 --> 00:11:39.000
в настоящий КалТех, Соединенные Штаты и галактику.

NOTE Paragraph

00:11:39.000 --> 00:11:41.000
Хорошая новость состоит в том,

00:11:41.000 --> 00:11:44.000
что, следовательно, этот сценарий не работает, он неверен.

00:11:44.000 --> 00:11:47.000
Этот сценарий предсказывает, что мы должны быть минимальной флуктуацией.

00:11:47.000 --> 00:11:49.000
Даже если забыть о нашей галактике,

00:11:49.000 --> 00:11:51.000
вы не получите сто миллиардов других галактик.

00:11:51.000 --> 00:11:53.000
И Фейнман тоже понимал это.

00:11:53.000 --> 00:11:57.000
Фейнман говорит, "Из гипотезы о том, что мир – это флуктуация,

00:11:57.000 --> 00:11:59.000
единственное предсказание – это то,

00:11:59.000 --> 00:12:01.000
что если мы посмотрим на часть мира, которую мы раньше не видели,

00:12:01.000 --> 00:12:03.000
мы найдем её перемешанной, и не такой, как часть, на которую мы только что посмотрели, –

00:12:03.000 --> 00:12:05.000
в состоянии высокой энтропии.

00:12:05.000 --> 00:12:07.000
Если бы наш порядок происходил от флуктуации,

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.

00:12:09.000 --> 00:12:13.000
Таким образом, мы заключаем, что вселенная – это не флуктуация."

00:12:13.000 --> 00:12:16.000
Хорошо. Тогда вопрос – что же является правильным ответом?

00:12:16.000 --> 00:12:18.000
Если вселенная не флуктуация,

00:12:18.000 --> 00:12:21.000
почему ранняя вселенная имела низкую энтропию?

00:12:21.000 --> 00:12:24.000
И я бы с удовольствием сообщил вам ответ, но у меня заканчивается время.

NOTE Paragraph

00:12:24.000 --> 00:12:26.000
(Смех)

NOTE Paragraph

00:12:26.000 --> 00:12:28.000
Вот вселенная, о которой мы вам рассказываем,

00:12:28.000 --> 00:12:30.000
против вселенной, которая действительно существует –

00:12:30.000 --> 00:12:32.000
я вам уже показывал ту картинку.

00:12:32.000 --> 00:12:34.000
Вселенная расширяется последние 10 миллиардов лет или около того.

00:12:34.000 --> 00:12:36.000
Она охлаждается.

00:12:36.000 --> 00:12:38.000
Но сейчас мы знаем достаточно о будущем вселенной,

00:12:38.000 --> 00:12:40.000
чтобы сказать гораздо больше.

00:12:40.000 --> 00:12:42.000
Если тёмная энергия не рассеивается,

00:12:42.000 --> 00:12:45.000
всё ядерное топливо в звёздах вокруг нас закончится, и они перестанут гореть.

00:12:45.000 --> 00:12:47.000
Они превратятся в чёрные дыры.

00:12:47.000 --> 00:12:49.000
Мы будем жить во вселенной,

00:12:49.000 --> 00:12:51.000
в которой нет ничего, кроме чёрных дыр.

00:12:51.000 --> 00:12:55.000
Эта вселенная будет существовать 10 в 100-й степени лет –

00:12:55.000 --> 00:12:57.000
гораздо дольше, чем существовала наша маленькая вселенная.

00:12:57.000 --> 00:12:59.000
Будущее гораздо дольше, чем прошлое.

00:12:59.000 --> 00:13:01.000
Но даже чёрные дыры не существуют вечно.

00:13:01.000 --> 00:13:03.000
Они испарятся,

00:13:03.000 --> 00:13:05.000
и у нас останется только пустое пространство.

00:13:05.000 --> 00:13:09.000
Это пустое пространство существует вечно.

00:13:09.000 --> 00:13:12.000
Но заметим, что поскольку пустое пространство испускает излучение,

00:13:12.000 --> 00:13:14.000
есть температурные флуктуации,

00:13:14.000 --> 00:13:16.000
которые циклически повторяют

00:13:16.000 --> 00:13:18.000
все возможные различные комбинации

00:13:18.000 --> 00:13:21.000
степеней свободы, которые существуют в пустом пространстве.

00:13:21.000 --> 00:13:23.000
Поэтому, хотя вселенная существует вечно,

00:13:23.000 --> 00:13:25.000
есть только конечное число вещей,

00:13:25.000 --> 00:13:27.000
которые могут произойти во вселенной.

00:13:27.000 --> 00:13:29.000
Они все происходят за период времени

00:13:29.000 --> 00:13:32.000
равный 10 в степени 10 в степени 120 лет.

NOTE Paragraph

00:13:32.000 --> 00:13:34.000
Итак, у меня к вам два вопроса.

00:13:34.000 --> 00:13:37.000
Первый: если вселенная существует 10 в степени 10 в степени 120 лет,

00:13:37.000 --> 00:13:39.000
почему мы рождаемся

00:13:39.000 --> 00:13:42.000
в первые 14 миллиардов лет,

00:13:42.000 --> 00:13:45.000
в теплом, комфортном послесвечении после Большого Взрыва?

00:13:45.000 --> 00:13:47.000
Почему мы не в пустом пространстве?

00:13:47.000 --> 00:13:49.000
Вы можете сказать, "Ну, там нет ничего, в чём можно было бы жить",

00:13:49.000 --> 00:13:51.000
но это неправильно.

00:13:51.000 --> 00:13:53.000
Вы могли бы быть случайной флуктуацией из ничего.

00:13:53.000 --> 00:13:55.000
Почему вы ею не являетесь?

00:13:55.000 --> 00:13:58.000
Это вам ещё одно домашнее задание.

NOTE Paragraph

00:13:58.000 --> 00:14:00.000
Итак, как я уже сказал, я вообще-то не знаю ответа.

00:14:00.000 --> 00:14:02.000
Я расскажу вам мой любимый сценарий.

00:14:02.000 --> 00:14:05.000
Либо это просто так есть. Нет никакого объяснения.

00:14:05.000 --> 00:14:07.000
Это просто жестокий факт вселенной,

00:14:07.000 --> 00:14:10.000
который нужно научиться принимать как есть и не задавать вопросов.

00:14:11.000 --> 00:14:13.000
Или, возможно, Большой Взрыв –

00:14:13.000 --> 00:14:15.000
это не начало вселенной.

00:14:15.000 --> 00:14:18.000
Не разбитое яйцо – это конфигурация с низким уровнем энтропии,

00:14:18.000 --> 00:14:20.000
и тем не менее, когда мы открываем холодильник,

00:14:20.000 --> 00:14:22.000
мы не восклицаем, "Ха, как удивительно найти

00:14:22.000 --> 00:14:24.000
эту конфигурацию с низким уровнем энтропии в нашем холодильнике."

00:14:24.000 --> 00:14:27.000
Это потому что яйцо – не закрытая система,

00:14:27.000 --> 00:14:29.000
оно появляется из курицы.

00:14:29.000 --> 00:14:33.000
Может быть, вселенная появляется из вселенской курицы.

00:14:33.000 --> 00:14:35.000
Может быть, есть что-то, что естественным образом,

00:14:35.000 --> 00:14:38.000
через развитие законов физики,

00:14:38.000 --> 00:14:40.000
даёт начало вселенной вроде нашей

00:14:40.000 --> 00:14:42.000
в конфигурации с низким уровнем энтропии.

00:14:42.000 --> 00:14:44.000
Если это правда, то это бы случилось больше одного раза,

00:14:44.000 --> 00:14:47.000
мы были бы частью еще более обширной мультивселенной.

00:14:47.000 --> 00:14:49.000
Это мой любимый сценарий.

NOTE Paragraph

00:14:49.000 --> 00:14:52.000
Организаторы попросили меня закончить смелым предположением.

00:14:52.000 --> 00:14:54.000
Моё смелое предположение –

00:14:54.000 --> 00:14:57.000
что я буду полностью оправдан историей.

00:14:57.000 --> 00:14:59.000
И 50 лет спустя

00:14:59.000 --> 00:15:02.000
все мои текущие сумасшедшие идеи будут приняты за истину

00:15:02.000 --> 00:15:05.000
научным и прочими сообществами.

00:15:05.000 --> 00:15:07.000
Мы все будем считать, что наша маленькая вселенная –

00:15:07.000 --> 00:15:10.000
это только небольшая часть более обширной мультивселенной.

00:15:10.000 --> 00:15:13.000
И даже лучше – мы поймём, что произошло во время Большого Взрыва

00:15:13.000 --> 00:15:15.000
в терминах теории,

00:15:15.000 --> 00:15:17.000
которую мы сможем сравнить с наблюдениями.

00:15:17.000 --> 00:15:19.000
Вот вам предсказание. Я могу ошибаться.

00:15:19.000 --> 00:15:21.000
Но мы как человечество, много лет размышляли

00:15:21.000 --> 00:15:23.000
о том, какова наша вселенная

00:15:23.000 --> 00:15:26.000
и почему она стала такой, какой она стала.

00:15:26.000 --> 00:15:29.000
Очень волнующе думать, что когда-нибудь мы, возможно, узнаем ответ.

NOTE Paragraph

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

NOTE Paragraph

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