Return to Video

Σον Κάρολ: Ο μακρινός χρόνος και η υποψία ενός πολυσύμπαντος.

  • 0:00 - 0:02
    Το σύμπαν
  • 0:02 - 0:04
    είναι πραγματικά μεγάλο.
  • 0:04 - 0:07
    Ζούμε σε ένα γαλαξία, το γαλαξία Milky Way.
  • 0:07 - 0:10
    Υπάρχουν περίπου 100.000.000.000 άστρα στο γαλαξία Milky Way.
  • 0:10 - 0:12
    Και αν πάρεις μία φωτογραφική μηχανή
  • 0:12 - 0:14
    και στοχεύσεις σε ένα τυχαίο τμήμα του ουρανού
  • 0:14 - 0:16
    και κρατήσεις το κλείστρο ανοιχτό,
  • 0:16 - 0:19
    εφόσον η μηχανή σου είναι συνδεδεμένη με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble
  • 0:19 - 0:21
    θα δεις κάτι σαν αυτό.
  • 0:21 - 0:24
    Κάθε μία από αυτές τις μικρές σταγόνες
  • 0:24 - 0:26
    είναι ένας γαλαξίας περίπου στο μέγεθος του Milky Way -
  • 0:26 - 0:29
    100.000.000.000 άστρα σε κάθε μία από αυτές τις σταγόνες.
  • 0:29 - 0:32
    Υπάρχουν περίπου 100.000.000.000 γαλαξίες
  • 0:32 - 0:34
    στο παρατηρήσιμο σύμπαν.
  • 0:34 - 0:36
    100 δισεκατομμύρια είναι ο μόνος αριθμός που πρέπει να ξέρετε.
  • 0:36 - 0:39
    Η ηλικία του σύμπαντος, μεταξύ της Μεγάλης Έκρηξης και σήμερα,
  • 0:39 - 0:41
    είναι 100 δισεκατομμύρια σκυλίσια χρόνια.
  • 0:41 - 0:43
    (Γέλια)
  • 0:43 - 0:46
    Το οποίο μας λέει κάτι για την θέση μας στο σύμπαν.
  • 0:46 - 0:48
    Ένα πράγμα που μπορείς να κάνεις με μια φωτογραφία σαν κι αυτή, είναι απλά να τη θαυμάσεις.
  • 0:48 - 0:50
    Είναι εξαιρετικά όμορφη.
  • 0:50 - 0:53
    Συχνά αναρωτιέμαι ποια να ήταν η εξελικτική πίεση
  • 0:53 - 0:56
    που ανάγκασε τους προγόνους μας στις πεδιάδες της Αφρικής να προσαρμοστούν και να εξελιχθούν έτσι,
  • 0:56 - 0:58
    ώστε πραγματικά να απολαμβάνουν τις εικόνες των γαλαξιών,
  • 0:58 - 1:00
    ενώ δεν είχαν δει καμία.
  • 1:00 - 1:02
    Αλλά θα θέλαμε επίσης να το καταλάβουμε.
  • 1:02 - 1:06
    Ως κοσμολόγος, θέλω να ρωτήσω, γιατί είναι έτσι το σύμπαν;
  • 1:06 - 1:09
    Ένα μεγάλο στοιχείο που διαθέτουμε είναι ότι το σύμπαν αλλάζει με το χρόνο.
  • 1:09 - 1:12
    Αν κοιτάζατε οποιονδήποτε από αυτούς τους γαλαξίες και μετρούσατε την ταχύτητά του,
  • 1:12 - 1:14
    θα απομακρυνόταν από εσάς.
  • 1:14 - 1:16
    Και αν κοιτούσατε έναν ακόμη πιο μακρινό γαλαξία,
  • 1:16 - 1:18
    θα απομακρυνόταν ακόμη γρηγορότερα.
  • 1:18 - 1:20
    Επομένως, λέμε ότι το σύμπαν διαστέλλεται.
  • 1:20 - 1:22
    Αυτό σημαίνει, φυσικά, ότι στο παρελθόν
  • 1:22 - 1:24
    τα πάντα βρισκόντουσαν πιο κοντά.
  • 1:24 - 1:26
    Στο παρελθόν, το σύμπαν ήταν πιο πυκνό
  • 1:26 - 1:28
    και ήταν επίσης πιο καυτό.
  • 1:28 - 1:30
    Αν συμπιέσεις κάτι, η θερμοκρασία ανεβαίνει.
  • 1:30 - 1:32
    Όλα αυτά μας φαίνονται λογικά.
  • 1:32 - 1:34
    Αυτό που δεν μας φαίνεται και τόσο λογικό
  • 1:34 - 1:37
    είναι ότι το σύμπαν, στις απαρχές του, κοντά στη Μεγάλη Έκρηξη,
  • 1:37 - 1:39
    ήταν επίσης και πολύ πολύ ομαλό.
  • 1:39 - 1:41
    Μπορεί να σκεφθείτε ότι αυτό δεν είναι περίεργο.
  • 1:41 - 1:43
    Ο αέρας σ' αυτό το δωμάτιο είναι πολύ ομαλός.
  • 1:43 - 1:46
    Μπορεί να πείτε: "Ίσως τα πράγματα ομαλοποιήθηκαν μόνα τους."
  • 1:46 - 1:49
    Αλλά οι συνθήκες κοντά στη Μεγάλη Έκρηξη ήταν πολύ, πολύ διαφορετικές
  • 1:49 - 1:51
    από τις συνθήκες του αέρα σε αυτό το δωμάτιο.
  • 1:51 - 1:53
    Συγκεκριμένα, τα πράγματα ήταν πολύ πυκνότερα.
  • 1:53 - 1:55
    Η βαρυτική έλξη των πραγμάτων
  • 1:55 - 1:57
    ήταν πολύ πιο δυνατή κοντά στη Μεγάλη Έκρηξη.
  • 1:57 - 1:59
    Αυτό που πρέπει να σκεφθείτε
  • 1:59 - 2:01
    είναι ότι έχουμε ένα σύμπαν με 100 δισεκατομμύρια γαλαξίες,
  • 2:01 - 2:03
    και ο καθένας έχει 100 δισεκατομμύρια άστρα.
  • 2:03 - 2:06
    Στις αρχές του χρόνου, αυτοί οι εκατό δισεκατομμύρια γαλαξίες
  • 2:06 - 2:09
    ήταν συμπιεσμένοι σε μια περιοχή περίπου τόσο μεγάλη --
  • 2:09 - 2:11
    κυριολεκτικά, στις αρχές του χρόνου.
  • 2:11 - 2:13
    Και πρέπει να φανταστείτε αυτή τη συμπίεση
  • 2:13 - 2:15
    χωρίς καθόλου ατέλειες,
  • 2:15 - 2:17
    χωρίς μικρές κηλίδες
  • 2:17 - 2:19
    όπου να υπήρχαν λίγα περισσότερα άτομα απ' ότι αλλού.
  • 2:19 - 2:22
    Γιατί αν συνέβαινε αυτό, θα κατέρρεαν, υπό τη βαρυτική έλξη,
  • 2:22 - 2:24
    σε μια τεράστια μαύρη τρύπα.
  • 2:24 - 2:27
    Το να παραμείνει το σύμπαν πολύ πολύ ομαλό στις αρχές του χρόνου
  • 2:27 - 2:29
    δεν είναι εύκολο, είναι μία λεπτή ρύθμιση.
  • 2:29 - 2:31
    Είναι ένα στοιχείο
  • 2:31 - 2:33
    ότι το πρώιμο σύμπαν δεν ήταν τυχαία έτσι.
  • 2:33 - 2:35
    Υπάρχει κάτι που το διαμόρφωσε έτσι.
  • 2:35 - 2:37
    Θέλουμε να μάθουμε τι.
  • 2:37 - 2:40
    Ένα κομμάτι της κατανόησής μας σχετικά με αυτό μας δόθηκε από το Λούντβιχ Μπόλτσμαν,
  • 2:40 - 2:43
    έναν αυστριακό φυσικό του 19ου αιώνα.
  • 2:43 - 2:46
    Η συνεισφορά του Μπόλτσμαν έγκειται στο ότι μας βοήθησε να καταλάβουμε την εντροπία.
  • 2:46 - 2:48
    Θα έχετε ακούσει για την εντροπία.
  • 2:48 - 2:51
    Είναι η τυχαιότητα, η αταξία, το χάος σε κάποια συστήματα.
  • 2:51 - 2:53
    Ο Μπόλτσμαν μας έδωσε έναν τύπο -
  • 2:53 - 2:55
    ο οποίος σήμερα είναι χαραγμένος στην επιτύμβια πλάκα του -
  • 2:55 - 2:57
    που πραγματικά εκφράζει ποσοτικά αυτό που είναι η εντροπία.
  • 2:57 - 2:59
    Και αυτό που βασικά μας λέει είναι
  • 2:59 - 3:01
    ότι η εντροπία είναι ο αριθμός των δυνατοτήτων
  • 3:01 - 3:04
    που έχουμε να αναδιοργανώσουμε τα συστατικά μέρη ενός συστήματος, χωρίς να γίνει αντιληπτό,
  • 3:04 - 3:06
    έτσι ώστε μακροσκοπικά να δείχνει το ίδιο.
  • 3:06 - 3:08
    Αν σκεφθείτε τον αέρα σ' αυτό το δωμάτιο,
  • 3:08 - 3:11
    δεν παρατηρείτε το κάθε άτομο χωριστά.
  • 3:11 - 3:13
    Κατάσταση χαμηλής εντροπίας
  • 3:13 - 3:15
    υπάρχει όταν έχουμε λίγες μόνο δυνατότητες που να δείχνουν έτσι.
  • 3:15 - 3:17
    Κατάσταση υψηλής εντροπίας
  • 3:17 - 3:19
    έχουμε όταν υπάρχουν πολλές δυνατότητες που να δείχνουν έτσι.
  • 3:19 - 3:21
    Αυτή είναι μία καθοριστικά σημαντική επίγνωση,
  • 3:21 - 3:23
    καθώς μας βοηθά να εξηγήσουμε
  • 3:23 - 3:25
    το δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής -
  • 3:25 - 3:28
    το νόμο που λέει ότι η εντροπία αυξάνεται στο σύμπαν
  • 3:28 - 3:30
    ή σε ένα απομονωμένο τμήμα του σύμπαντος.
  • 3:30 - 3:32
    Ο λόγος για τον οποίο η εντροπία αυξάνεται
  • 3:32 - 3:35
    είναι απλώς επειδή υπάρχουν πολλοί περισσότεροι τρόποι
  • 3:35 - 3:37
    για να υπάρξει υψηλή εντροπία, απ' ότι για να υπάρξει χαμηλή εντροπία.
  • 3:37 - 3:39
    Αυτή είναι μία θαυμάσια επίγνωση,
  • 3:39 - 3:41
    αλλά αφήνει κάτι εκτός.
  • 3:41 - 3:43
    Αυτή η επίγνωση, ότι η εντροπία αυξάνει, παρεμπιπτόντως,
  • 3:43 - 3:46
    είναι αυτό που κρύβεται πίσω από το αποκαλούμενο βέλος του χρόνου,
  • 3:46 - 3:48
    τη διαφορά ανάμεσα στο παρελθόν και το μέλλον.
  • 3:48 - 3:50
    Κάθε διαφορά που υπάρχει
  • 3:50 - 3:52
    μεταξύ του παρελθόντος και του μέλλοντος
  • 3:52 - 3:54
    υπάρχει επειδή η εντροπία αυξάνει -
  • 3:54 - 3:57
    το γεγονός ότι μπορείτε να θυμάστε το παρελθόν, αλλά όχι το μέλλον.
  • 3:57 - 4:00
    Το γεγονός ότι γεννιέστε και μετά ζείτε και μετά πεθαίνετε,
  • 4:00 - 4:02
    πάντοτε με αυτή τη σειρά,
  • 4:02 - 4:04
    συμβαίνει επειδή η εντροπία αυξάνει.
  • 4:04 - 4:06
    Ο Μπόλτσμαν εξήγησε ότι εάν ξεκινήσεις με χαμηλή εντροπία,
  • 4:06 - 4:08
    είναι πολύ φυσικό αυτή να αυξηθεί,
  • 4:08 - 4:11
    επειδή υπάρχουν περισσότεροι τρόποι για να υπάρξει υψηλή εντροπία.
  • 4:11 - 4:13
    Αυτό που δεν εξήγησε
  • 4:13 - 4:16
    είναι το γιατί η εντροπία ήταν εξαρχής χαμηλή.
  • 4:16 - 4:18
    Το γεγονός ότι η εντροπία του σύμπαντος ήταν χαμηλή
  • 4:18 - 4:20
    ήταν συνέπεια του γεγονότος
  • 4:20 - 4:22
    ότι το αρχικό σύμπαν ήταν πολύ πολύ ομαλό.
  • 4:22 - 4:24
    Θέλουμε να το κατανοήσουμε αυτό.
  • 4:24 - 4:26
    Αυτή είναι η δουλειά μας ως κοσμολόγοι.
  • 4:26 - 4:28
    Δυστυχώς στην πραγματικότητα δεν είναι ένα πρόβλημα
  • 4:28 - 4:30
    στο οποίο δίνουμε αρκετή προσοχή.
  • 4:30 - 4:32
    Δεν είναι ένα από τα πρώτα πράγματα που θα έλεγε ο κόσμος,
  • 4:32 - 4:34
    αν ρωτούσες έναν σύγχρονο κοσμολόγο:
  • 4:34 - 4:36
    "Ποια είναι τα προβλήματα που προσπαθείτε να λύσετε;"
  • 4:36 - 4:38
    Ένας από τους ανθρώπους που όντως κατανόησαν ότι επρόκειτο για πρόβλημα
  • 4:38 - 4:40
    ήταν ο Ρίτσαρντ Φάινμαν.
  • 4:40 - 4:42
    50 χρόνια πριν, έδωσε μία σειρά διαφόρων διαλέξεων.
  • 4:42 - 4:44
    Έδωσε τις δημοφιλείς διαλέξεις
  • 4:44 - 4:46
    που αποτέλεσαν το "Ο Χαρακτήρας του Φυσικού Νόμου."
  • 4:46 - 4:48
    Έδωσε διαλέξεις σε προπτυχιακούς φοιτητές του Caltech,
  • 4:48 - 4:50
    οι οποίες αποτέλεσαν τις "Διαλέξεις του Φάινμαν για τη Φυσική."
  • 4:50 - 4:52
    Έδωσε διαλέξεις σε μεταπτυχιακούς φοιτητές του Caltech
  • 4:52 - 4:54
    που αποτέλεσαν τις "Διαλέξεις του Φάινμαν για τη Βαρύτητα."
  • 4:54 - 4:57
    Σε κάθε ένα από αυτά τα βιβλία, σε κάθε σειρά διαλέξεων,
  • 4:57 - 4:59
    έδινε έμφαση στο ερώτημα:
  • 4:59 - 5:02
    Γιατί το πρώιμο σύμπαν είχε τόσο χαμηλή εντροπία;
  • 5:02 - 5:04
    Και είπε -- δεν πρόκειται να μιμηθώ την προφορά --
  • 5:04 - 5:07
    είπε "Για κάποιον λόγο, το σύμπαν, κάποια στιγμή,
  • 5:07 - 5:10
    είχε πολύ χαμηλή εντροπία για το ενεργειακό του περιεχόμενο
  • 5:10 - 5:12
    και έκτοτε η εντροπία αυξάνεται.
  • 5:12 - 5:15
    Το βέλος του χρόνου δεν μπορεί να γίνει πλήρως κατανοητό
  • 5:15 - 5:18
    έως ότου το μυστήριο των απαρχών της ιστορία του σύμπαντος
  • 5:18 - 5:20
    μειωθεί ακόμη περισσότερο
  • 5:20 - 5:22
    από εικασία σε κατανόηση."
  • 5:22 - 5:24
    Αυτή είναι η δουλειά μας.
  • 5:24 - 5:26
    Θέλουμε να ξέρουμε - αυτά έγιναν πριν 50 χρόνια, "Σίγουρα" θα σκέφτεστε
  • 5:26 - 5:28
    "θα το έχουμε βρει τώρα πια."
  • 5:28 - 5:30
    Δεν είναι αλήθεια ότι το έχουμε βρει τώρα πια.
  • 5:30 - 5:32
    Ο λόγος που το πρόβλημα έχει χειροτερέψει,
  • 5:32 - 5:34
    αντί να καλυτερέψει,
  • 5:34 - 5:36
    είναι επειδή το 1998
  • 5:36 - 5:39
    μάθαμε μερικά κρίσιμα στοιχεία για το σύμπαν, τα οποία αγνοούσαμε προηγουμένως.
  • 5:39 - 5:41
    Μάθαμε ότι επιταχύνεται.
  • 5:41 - 5:43
    Το σύμπαν δεν διαστέλλεται απλώς.
  • 5:43 - 5:45
    Αν κοιτάξεις το γαλαξία, απομακρύνεται.
  • 5:45 - 5:47
    Αν επιστρέψεις μετά από ένα δισεκατομμύριο χρόνια και κοιτάξεις ξανά,
  • 5:47 - 5:50
    θα απομακρύνεται ακόμη ταχύτερα.
  • 5:50 - 5:53
    Κάθε γαλαξίας απομακρύνεται από εμάς όλο και ταχύτερα.
  • 5:53 - 5:55
    Επομένως λέμε ότι το σύμπαν επιταχύνεται.
  • 5:55 - 5:57
    Σε αντίθεση με τη χαμηλή εντροπία του πρώιμου σύμπαντος,
  • 5:57 - 5:59
    παρότι δεν γνωρίζουμε την απάντηση γι' αυτό,
  • 5:59 - 6:01
    τουλάχιστον έχουμε μια καλή θεωρία που μπορεί να το εξηγήσει,
  • 6:01 - 6:03
    αν η θεωρία αυτή είναι ορθή
  • 6:03 - 6:05
    και είναι η θεωρία της σκοτεινής ενέργειας.
  • 6:05 - 6:08
    Είναι απλώς η ιδέα ότι ο άδειος χώρος έχει αφ'εαυτού ενέργεια.
  • 6:08 - 6:11
    Σε κάθε κυβικό εκατοστό του χώρου,
  • 6:11 - 6:13
    ανεξαρτήτως αν έχει ή δεν έχει κάτι μέσα του,
  • 6:13 - 6:15
    ανεξαρτήτως αν έχει ή δεν έχει σωματίδια, ύλη, ακτινοβολία ή οτιδήποτε,
  • 6:15 - 6:18
    υπάρχει ενέργεια, ακόμη κι στον ίδιο το χώρο.
  • 6:18 - 6:20
    Κι αυτή η ενέργεια, σύμφωνα με τον Αϊνστάιν,
  • 6:20 - 6:23
    ασκεί μία πίεση στο σύμπαν.
  • 6:23 - 6:25
    Είναι μία αέναη ώθηση,
  • 6:25 - 6:27
    η οποία ωθεί τους γαλαξίες να απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο.
  • 6:27 - 6:30
    Γιατί η σκοτεινή ενέργεια, εν αντιθέσει με την ύλη ή την ακτινοβολία,
  • 6:30 - 6:33
    δεν γίνεται πιο αραιή καθώς το σύμπαν διαστέλλεται.
  • 6:33 - 6:35
    Το ποσό ενέργειας σε κάθε κυβικό εκατοστό
  • 6:35 - 6:37
    παραμένει το ίδιο,
  • 6:37 - 6:39
    καθώς το σύμπαν γίνεται όλο και μεγαλύτερο.
  • 6:39 - 6:42
    Αυτό έχει σοβαρές συνέπειες
  • 6:42 - 6:45
    σχετικά με το τι θα κάνει το σύμπαν στο μέλλον.
  • 6:45 - 6:47
    Καταρχάς, το σύμπαν θα διαστέλλεται για πάντα.
  • 6:47 - 6:49
    Όταν ήμουν στην ηλικία σας,
  • 6:49 - 6:51
    δεν ξέραμε τι θα έκανε το σύμπαν.
  • 6:51 - 6:54
    Κάποιοι άνθρωποι πίστευαν ότι το σύμπαν θα κατέρρεε ξανά στο μέλλον.
  • 6:54 - 6:56
    Ο Αϊνστάιν υποστήριζε αυτή την ιδέα.
  • 6:56 - 6:59
    Αλλά αν υπάρχει σκοτεινή ενέργεια και η σκοτεινή ενέργεια δεν εξαφανιστεί,
  • 6:59 - 7:02
    το σύμπαν θα συνεχίσει να διαστέλλεται στους αιώνες των αιώνων.
  • 7:02 - 7:04
    14 δισεκατομμύρια χρόνια στο παρελθόν,
  • 7:04 - 7:06
    100 δισεκατομμύρια σκυλίσια χρόνια,
  • 7:06 - 7:09
    αλλά απεριόριστος αριθμός ετών στο μέλλον.
  • 7:09 - 7:12
    Εν τω μεταξύ, με κάθε δυνατή έννοια,
  • 7:12 - 7:14
    ο χώρος δείχνει πεπερασμένος για εμάς.
  • 7:14 - 7:16
    Ο χώρος μπορεί να είναι πεπερασμένος ή απεριόριστος,
  • 7:16 - 7:18
    αλλά επειδή το σύμπαν επιταχύνεται,
  • 7:18 - 7:20
    υπάρχουν τμήματά του που δεν μπορούμε να δούμε
  • 7:20 - 7:22
    και δεν θα δούμε ποτέ.
  • 7:22 - 7:24
    Υπάρχει μία πεπερασμένη περιοχή του χώρου στην οποία έχουμε πρόσβαση,
  • 7:24 - 7:26
    η οποία περιβάλλεται από έναν ορίζοντα.
  • 7:26 - 7:28
    Οπότε, ακόμη κι αν ο χρόνος είναι απεριόριστος,
  • 7:28 - 7:30
    ο χώρος είναι περιορισμένος για εμάς.
  • 7:30 - 7:33
    Τελικά, ο κενός χώρος έχει μία θερμοκρασία.
  • 7:33 - 7:35
    Την δεκαετία του 1970, ο Στήβεν Χώκινγκ μας είπε
  • 7:35 - 7:37
    ότι μία μαύρη τρύπα, ακόμη κι αν νομίζετε ότι είναι μαύρη,
  • 7:37 - 7:39
    στην πραγματικότητα εκπέμπει ακτινοβολία,
  • 7:39 - 7:41
    όταν λαμβάνεται υπόψη η κβαντική μηχανική.
  • 7:41 - 7:44
    Η καμπύλωση του χωροχρόνου γύρω από μια μαύρη τρύπα
  • 7:44 - 7:47
    γεννάει κβαντομηχανικές διακυμάνσεις
  • 7:47 - 7:49
    και η μαύρη τρύπα ακτινοβολεί.
  • 7:49 - 7:52
    Ένας επακριβώς παρόμοιος υπολογισμός από το Χώκινγκ και το Γκάρυ Γκίμπονς
  • 7:52 - 7:55
    έδειξε ότι, αν έχεις σκοτεινή ενέργεια στο κενό,
  • 7:55 - 7:58
    τότε ολόκληρο το σύμπαν ακτινοβολεί.
  • 7:58 - 8:00
    Η ενέργεια του κενού
  • 8:00 - 8:02
    γεννάει κβαντικές διακυμάνσεις.
  • 8:02 - 8:04
    Κι έτσι, ακόμη και αν το σύμπαν διαρκέσει για πάντα,
  • 8:04 - 8:07
    και η συνηθισμένη ύλη και ακτινοβολία αραιωθούν,
  • 8:07 - 8:09
    θα υπάρχει πάντοτε κάποια ακτινοβολία,
  • 8:09 - 8:11
    μερικές θερμικές διακυμάνσεις,
  • 8:11 - 8:13
    ακόμη και στον κενό χώρο.
  • 8:13 - 8:15
    Αυτό σημαίνει ότι
  • 8:15 - 8:17
    το σύμπαν είναι σαν ένα δοχείο αερίου,
  • 8:17 - 8:19
    το οποίο διαρκεί για πάντα.
  • 8:19 - 8:21
    Και ποια είναι η σημασία αυτού;
  • 8:21 - 8:24
    Η σημασία αυτή μελετήθηκε από το Μπόλτσμαν το 19ο αιώνα.
  • 8:24 - 8:27
    Είπε ότι, εντάξει, η εντροπία αυξάνει
  • 8:27 - 8:29
    γιατί υπάρχουν τόσο περισσότεροι τρόποι
  • 8:29 - 8:32
    για το σύμπαν να βρίσκεται σε υψηλή εντροπία, παρά σε χαμηλή εντροπία.
  • 8:32 - 8:35
    Αλλά αυτή είναι μία πιθανολογική διαπίστωση.
  • 8:35 - 8:37
    Πιθανότατα θα αυξάνει,
  • 8:37 - 8:39
    και αυτή η πιθανότητα είναι εξαιρετικά τεράστια.
  • 8:39 - 8:41
    Δεν είναι κάτι για το οποίο πρέπει να ανησυχείτε -
  • 8:41 - 8:45
    το να μαζευτεί όλος ο αέρας αυτού του δωματίου σε ένα σημείο του δωματίου και να πάθουμε ασφυξία.
  • 8:45 - 8:47
    Είναι πολύ, πολύ απίθανο.
  • 8:47 - 8:49
    Εκτός και αν κλείδωναν τις πόρτες
  • 8:49 - 8:51
    και μας άφηναν εδώ κυριολεκτικά για πάντα,
  • 8:51 - 8:53
    αυτό θα γινόταν.
  • 8:53 - 8:55
    Οτιδήποτε επιτρέπεται,
  • 8:55 - 8:58
    κάθε διάταξη που μπορούν να λάβουν τα μόρια σε αυτό το δωμάτιο,
  • 8:58 - 9:00
    τελικά θα πραγματοποιηθεί.
  • 9:00 - 9:03
    Ο Μπόλτσμαν λέει λοιπόν, κοιτάξτε, θα μπορούσατε να ξεκινήσετε με ένα σύμπαν
  • 9:03 - 9:05
    σε θερμική ισορροπία.
  • 9:05 - 9:08
    Δεν ήξερε για τη Μεγάλη Έκρηξη. Δεν ήξερε για τη διαστολή του σύμπαντος.
  • 9:08 - 9:11
    Νόμιζε ότι ο χώρος και ο χρόνος είχαν εξηγηθεί από τον Ισαάκ Νεύτωνα.
  • 9:11 - 9:13
    Ήταν απόλυτοι. Και βρίσκονταν εκεί για πάντα.
  • 9:13 - 9:15
    Επομένως η ιδέα του για ένα φυσικό σύμπαν
  • 9:15 - 9:18
    ήταν αυτή στην οποία τα μόρια του αέρα ήταν διασκορπισμένα ισομερώς παντού --
  • 9:18 - 9:20
    τα μόρια από οτιδήποτε.
  • 9:20 - 9:23
    Αλλά αν είσαι ο Μπόλτσμαν, τότε ξέρεις ότι αν περιμένεις αρκετά,
  • 9:23 - 9:26
    οι τυχαίες διακυμάνσεις αυτών των μορίων
  • 9:26 - 9:28
    θα τα φέρουν περιστασιακά
  • 9:28 - 9:30
    σε διατάξεις χαμηλής εντροπίας.
  • 9:30 - 9:32
    Και τότε φυσικά, όπως συμβαίνει συνήθως,
  • 9:32 - 9:34
    θα εξαπλωθούν ξανά.
  • 9:34 - 9:36
    Επομένως η εντροπία δεν πρέπει πάντοτε να αυξάνεται -
  • 9:36 - 9:39
    μπορεί να συμβούν διακυμάνσεις χαμηλότερης εντροπίας,
  • 9:39 - 9:41
    σε πιο οργανωμένες καταστάσεις.
  • 9:41 - 9:43
    Αν αυτό είναι αλήθεια,
  • 9:43 - 9:45
    ο Μπόλτσμαν πρόκειται να ανακαλύψει
  • 9:45 - 9:47
    δύο πολύ μοντέρνες ιδέες -
  • 9:47 - 9:50
    του πολυσύμπαντος και της ανθρωπικής αρχής.
  • 9:50 - 9:52
    Λέει ότι το πρόβλημα με τη θερμική ισορροπία
  • 9:52 - 9:54
    είναι ότι δεν μπορούμε να ζήσουμε εκεί.
  • 9:54 - 9:57
    Θυμηθείτε, η ίδια η ζωή εξαρτάται από το βέλος του χρόνου.
  • 9:57 - 9:59
    Δεν θα μπορούσαμε να επεξεργαστούμε πληροφορίες,
  • 9:59 - 10:01
    να μεταβολίσουμε, να περπατήσουμε και να μιλήσουμε,
  • 10:01 - 10:03
    αν ζούσαμε σε θερμική ισορροπία.
  • 10:03 - 10:05
    Επομένως, αν φανταστείτε ένα πολύ πολύ μεγάλο σύμπαν,
  • 10:05 - 10:07
    ένα απείρως μεγάλο σύμπαν,
  • 10:07 - 10:09
    με σωματίδια που προσκρούουν τυχαία το ένα στο άλλο,
  • 10:09 - 10:12
    θα υπάρχουν περιστασιακά μικρές διακυμάνσεις σε καταστάσεις χαμηλής εντροπίας
  • 10:12 - 10:14
    και στη συνέχεια θα επανέρχονται στις θέσεις τους.
  • 10:14 - 10:16
    Αλλά θα υπάρχουν επίσης και μεγάλες διακυμάνσεις.
  • 10:16 - 10:18
    Περιστασιακά, θα δημιουργείται ένας πλανήτης
  • 10:18 - 10:20
    ή ένα άστρο ή ένας γαλαξίας
  • 10:20 - 10:22
    ή εκατό δισεκατομμύρια γαλαξίες.
  • 10:22 - 10:24
    Ο Μπόλτσμαν λέει
  • 10:24 - 10:27
    ότι θα ζήσουμε μόνο στο τμήμα του πολυσύμπαντος,
  • 10:27 - 10:30
    στο τμήμα αυτού του απεριόριστα μεγάλου συνόλου σωματιδίων διακύμανσης,
  • 10:30 - 10:32
    όπου η ζωή είναι δυνατή.
  • 10:32 - 10:34
    Αυτή είναι η περιοχή όπου η εντροπία είναι χαμηλή.
  • 10:34 - 10:37
    Ίσως το σύμπαν μας να είναι απλώς ένα από αυτά τα πράγματα
  • 10:37 - 10:39
    που συμβαίνουν από καιρού εις καιρόν.
  • 10:39 - 10:41
    Τώρα, η εργασία που θα πάρετε για το σπίτι
  • 10:41 - 10:43
    είναι να σκεφθείτε αυτό, να αναλογιστείτε τι ακριβώς σημαίνει.
  • 10:43 - 10:45
    Ο Καρλ Σαγκάν είπε κάποτε το διάσημο:
  • 10:45 - 10:47
    "Αν θες να φτιάξεις μία μηλόπιτα,
  • 10:47 - 10:50
    τότε πρέπει πρώτα να εφεύρεις το σύμπαν."
  • 10:50 - 10:52
    Αλλά δεν είχε δίκιο.
  • 10:52 - 10:55
    Στο σενάριο του Μπόλτσμαν, αν θέλεις να φτιάξεις μια μηλόπιτα,
  • 10:55 - 10:58
    τότε απλώς περιμένεις τις τυχαίες κινήσεις των ατόμων
  • 10:58 - 11:00
    να σου φτιάξουν μια μηλόπιτα.
  • 11:00 - 11:02
    Αυτό θα συμβεί πολύ πιο συχνά
  • 11:02 - 11:04
    απ' ότι η τυχαία κίνηση των ατόμων
  • 11:04 - 11:06
    θα σου κατασκευάσει ένα μηλεώνα
  • 11:06 - 11:08
    και λίγη ζάχαρη κι ένα φούρνο
  • 11:08 - 11:10
    και μετά θα σου φτιάξει μία μηλόπιτα.
  • 11:10 - 11:13
    Οπότε, το σενάριο κάνει προβλέψεις.
  • 11:13 - 11:15
    Και οι προβλέψεις είναι
  • 11:15 - 11:18
    ότι οι διακυμάνσεις που καταλήγουν να φτιάξουν εμάς είναι ελάχιστες.
  • 11:18 - 11:21
    Ακόμη κι αν φανταστείτε ότι το δωμάτιο που βρισκόμαστε
  • 11:21 - 11:23
    υπάρχει και είναι αληθινό και βρισκόμαστε εδώ
  • 11:23 - 11:25
    και έχουμε, όχι μόνο τις αναμνήσεις μας,
  • 11:25 - 11:27
    αλλά την εντύπωση ότι εκεί έξω υπάρχει
  • 11:27 - 11:31
    κάτι που λέγεται Caltech και Ηνωμένες Πολιτείες και γαλαξίας Milky Way,
  • 11:31 - 11:34
    είναι πολύ πιο εύκολο όλες αυτές οι εντυπώσεις να διακυμαίνονται τυχαία στον εγκέφαλό σας,
  • 11:34 - 11:36
    απ' ότι πραγματικά να διακυμαίνονται τυχαία
  • 11:36 - 11:39
    στο Caltech, στις Ηνωμένες Πολιτείες και στο γαλαξία.
  • 11:39 - 11:41
    Τα καλά νέα είναι ότι
  • 11:41 - 11:44
    το σενάριο αυτό δεν λειτουργεί. Δεν είναι σωστό.
  • 11:44 - 11:47
    Το σενάριο αυτό προβλέπει ότι πρέπει να είμαστε μία σπάνια διακύμανση.
  • 11:47 - 11:49
    Ακόμη κι αν δεν υπολογίσουμε το γαλαξία μας,
  • 11:49 - 11:51
    δεν θα είχαμε εκατό δισεκατομμύρια γαλαξίες.
  • 11:51 - 11:53
    Και ο Φάινμαν επίσης το κατάλαβε αυτό.
  • 11:53 - 11:57
    Ο Φάινμαν λέει "Από την υπόθεση ότι ο κόσμος είναι μια διακύμανση,
  • 11:57 - 11:59
    όλες οι προβλέψεις είναι ότι
  • 11:59 - 12:01
    αν κοιτάξουμε ένα τμήμα του κόσμου που δεν έχουμε ξαναδεί,
  • 12:01 - 12:03
    θα το βρούμε άνω - κάτω και όχι όπως το κομμάτι που μόλις κοιτάξαμε -
  • 12:03 - 12:05
    υψηλή εντροπία.
  • 12:05 - 12:07
    Αν η τάξη μας οφείλεται σε μια διακύμανση,
  • 12:07 - 12:09
    δεν θα περιμέναμε τάξη παντού, αλλά μόνο εκεί που μόλις την παρατηρήσαμε.
  • 12:09 - 12:13
    Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι το σύμπαν δεν είναι μια διακύμανση.¨
  • 12:13 - 12:16
    Ωραία. Το ερώτημα είναι όμως, ποια είναι η σωστή απάντηση;
  • 12:16 - 12:18
    Αν το σύμπαν δεν είναι μια διακύμανση,
  • 12:18 - 12:21
    τότε γιατί το πρώιμο σύμπαν να έχει χαμηλή εντροπία;
  • 12:21 - 12:24
    Και πολύ θα ήθελα να σας πω την απάντηση, αλλά μου τελειώνει ο χρόνος.
  • 12:24 - 12:26
    (Γέλια)
  • 12:26 - 12:28
    Εδώ είναι το σύμπαν για το οποίο σας λέω,
  • 12:28 - 12:30
    έναντι του σύμπαντος που πραγματικά υπάρχει.
  • 12:30 - 12:32
    Σας έδειξα μόλις αυτή την εικόνα.
  • 12:32 - 12:34
    Το σύμπαν διαστέλλεται τα τελευταία 10 δισεκατομμύρια χρόνια περίπου.
  • 12:34 - 12:36
    Ψύχεται.
  • 12:36 - 12:38
    Αλλά τώρα ξέρουμε αρκετά για το μέλλον του σύμπαντος
  • 12:38 - 12:40
    για να πούμε πολύ περισσότερα.
  • 12:40 - 12:42
    Αν η σκοτεινή ενέργεια συνεχίσει να υπάρχει,
  • 12:42 - 12:45
    τα άστρα γύρω μας θα καταναλώσουν τα πυρηνικά τους καύσιμα, θα σταματήσουν να φλέγονται.
  • 12:45 - 12:47
    Θα καταρρεύσουν σε μαύρες τρύπες.
  • 12:47 - 12:49
    Θα ζούμε σε ένα σύμπαν
  • 12:49 - 12:51
    που δεν θα έχει τίποτα, εκτός από μαύρες τρύπες.
  • 12:51 - 12:55
    Το σύμπαν αυτό θα διαρκέσει 10 στην 100η χρόνια -
  • 12:55 - 12:57
    πολύ περισσότερο απ' ότι έχει ζήσει το νεαρό μας σύμπαν.
  • 12:57 - 12:59
    Το μέλλον είναι πολύ μεγαλύτερο από το παρελθόν.
  • 12:59 - 13:01
    Αλλά ακόμη και οι μαύρες τρύπες δεν διαρκούν αιώνια.
  • 13:01 - 13:03
    Θα εξατμιστούν
  • 13:03 - 13:05
    και θα μείνουμε μόνο με άδειο χώρο.
  • 13:05 - 13:09
    Αυτός ο άδειος χώρος θα διαρκέσει ουσιαστικά για πάντα.
  • 13:09 - 13:12
    Εντούτοις, θα παρατηρήσετε, εφόσον ο άδειος χώρος εκπέμπει ακτινοβολία,
  • 13:12 - 13:14
    θα υπάρχουν στην πραγματικότητα θερμικές διακυμάνσεις
  • 13:14 - 13:16
    και ανακυκλώνονται
  • 13:16 - 13:18
    σε όλους τους διαφορετικούς πιθανούς συνδυασμούς
  • 13:18 - 13:21
    των βαθμίδων ελευθερίας που υπάρχουν στο κενό σύμπαν.
  • 13:21 - 13:23
    Έτσι, ακόμη κι αν το σύμπαν διαρκέσει για πάντα,
  • 13:23 - 13:25
    υπάρχει μόνο ένας πεπερασμένος αριθμός πραγμάτων
  • 13:25 - 13:27
    που μπορούν να συμβούν στο σύμπαν.
  • 13:27 - 13:29
    Τα πάντα συμβαίνουν σε μία χρονική περίοδο
  • 13:29 - 13:32
    που ισούται με 10 στην 10η στην 120η έτη.
  • 13:32 - 13:34
    Να δύο ερωτήσεις για εσάς.
  • 13:34 - 13:37
    Πρώτη ερώτηση: Αν το σύμπαν διαρκέσει 10 στην 10η στην 120η έτη,
  • 13:37 - 13:39
    γιατί γεννηθήκαμε
  • 13:39 - 13:42
    κατά τα πρώτα 14 δισεκατομμύρια χρόνια του,
  • 13:42 - 13:45
    στη θερμή, άνετη λάμψη που άφησε η Μεγάλη Έκρηξη;
  • 13:45 - 13:47
    Γιατί δεν βρισκόμαστε σε κενό χώρο;
  • 13:47 - 13:49
    Μπορεί να πείτε "Μα δεν υπάρχει εκεί τίποτα που να είναι ζωντανό."
  • 13:49 - 13:51
    Αλλά αυτό δεν είναι σωστό.
  • 13:51 - 13:53
    Θα μπορούσατε να είστε μία τυχαία διακύμανση που να προέκυψε από το τίποτα.
  • 13:53 - 13:55
    Γιατί δεν είστε;
  • 13:55 - 13:58
    Κι άλλη εργασία για το σπίτι.
  • 13:58 - 14:00
    Επομένως, όπως είπα, δεν γνωρίζω πραγματικά την απάντηση.
  • 14:00 - 14:02
    Θα σας πω όμως την αγαπημένη μου εκδοχή.
  • 14:02 - 14:05
    Είτε είναι απλώς έτσι. Δεν υπάρχει εξήγηση.
  • 14:05 - 14:07
    Αυτή είναι μία βάρβαρη αλήθεια για το σύμπαν,
  • 14:07 - 14:10
    ότι θα πρέπει να μάθεις να αποδέχεσαι και να μην κάνεις ερωτήσεις.
  • 14:11 - 14:13
    Ή θα μπορούσε η Μεγάλη Έκρηξη
  • 14:13 - 14:15
    να μην είναι η αρχή του σύμπαντος.
  • 14:15 - 14:18
    Ένα αυγό, ένα αυγό που δεν έχει σπάσει, είναι μία διάταξη χαμηλής εντροπίας
  • 14:18 - 14:20
    κι εντούτοις, όταν ανοίγουμε το ψυγείο,
  • 14:20 - 14:22
    δεν λέμε "Χμ, πόσο περίεργο να βρίσκω
  • 14:22 - 14:24
    αυτή τη διάταξη χαμηλής εντροπίας στο ψυγείο μου.¨
  • 14:24 - 14:27
    Αυτό συμβαίνει γιατί το αυγό δεν είναι ένα κλειστό σύστημα.
  • 14:27 - 14:29
    Προέρχεται από την κότα.
  • 14:29 - 14:33
    Ίσως το σύμπαν προέρχεται από μία κοσμική κότα.
  • 14:33 - 14:35
    Ίσως υπάρχει κάτι που με φυσικό τρόπο,
  • 14:35 - 14:38
    μέσα από την ανάπτυξη νόμων της φυσικής,
  • 14:38 - 14:40
    προκαλεί τη γέννηση συμπάντων όπως το δικό μας
  • 14:40 - 14:42
    σε διατάξεις χαμηλής εντροπίας.
  • 14:42 - 14:44
    Αν αυτό αληθεύει, θα έχει συμβεί πάνω από μία φορά.
  • 14:44 - 14:47
    Θα είμαστε μέρος ενός πολύ μεγαλύτερου πολυσύμπαντος.
  • 14:47 - 14:49
    Αυτό είναι το αγαπημένο μου σενάριο.
  • 14:49 - 14:52
    Οι διοργανωτές μου ζήτησαν να κλείσω με μία τολμηρή εικασία.
  • 14:52 - 14:54
    Η τολμηρή μου εικασία
  • 14:54 - 14:57
    είναι ότι θα δικαιωθούμε απόλυτα από την ιστορία.
  • 14:57 - 14:59
    Και σε 50 χρόνια από τώρα,
  • 14:59 - 15:02
    όλες οι σημερινές μου τολμηρές ιδέες, θα έχουν γίνει δεκτές ως αλήθειες
  • 15:02 - 15:05
    από την επιστημονική, και όχι μόνο, κοινότητα.
  • 15:05 - 15:07
    Θα πιστεύουμε όλοι ότι το μικρό μας σύμπαν
  • 15:07 - 15:10
    είναι απλώς ένα μικρό μέρος ενός πολύ μεγαλύτερου πολυσύμπαντος.
  • 15:10 - 15:13
    Κι ακόμη καλύτερα, θα καταλάβουμε τι συνέβη στη Μεγάλη Έκρηξη,
  • 15:13 - 15:15
    με την μορφή μιας θεωρίας
  • 15:15 - 15:17
    που θα μπορούμε να επαληθεύσουμε με παρατηρήσεις.
  • 15:17 - 15:19
    Αυτή είναι μία πρόβλεψη. Μπορεί να είναι λανθασμένη.
  • 15:19 - 15:21
    Αλλά, ως ανθρώπινο είδος, σκεφτόμαστε
  • 15:21 - 15:23
    για το πώς ήταν το σύμπαν,
  • 15:23 - 15:26
    γιατί δημιουργήθηκε όπως δημιουργήθηκε, για πολλά, πολλά χρόνια.
  • 15:26 - 15:29
    Είναι συναρπαστικό να σκεφθούμε ότι μπορεί τελικά να μάθουμε την απάντηση μια μέρα.
  • 15:29 - 15:31
    Σας ευχαριστώ.
  • 15:31 - 15:33
    (Χειροκρότημα)
Title:
Σον Κάρολ: Ο μακρινός χρόνος και η υποψία ενός πολυσύμπαντος.
Speaker:
Sean Carroll
Description:

Στο TEDxCaltech ο κοσμολόγος Σον Κάρολ θέτει -- σε ένα διασκεδαστικό και προκλητικό ταξίδι στη φύση του χρόνου και του σύμπαντος -- μία φαινομενικά απλή ερώτηση: Γιατί να υπάρχει ο χρόνος; Οι πιθανές απαντήσεις καταδεικνύουν μία εκπληκτική οπτική για την φύση του σύμπαντος και τη θέση μας σε αυτό.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
15:34
Manos Androulakakis added a translation

Greek subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.