Sean Carroll: Distant time and the hint of a multiverse

209,254 views ・ 2011-05-06

TED


Dobbeltklik venligst på de engelske undertekster nedenfor for at afspille videoen.

Translator: Morten Kelder Skouboe Reviewer: Jonas Tholstrup Christensen
00:15
The universe
0
15260
2000
Universet
00:17
is really big.
1
17260
2000
er virkelig stort.
00:19
We live in a galaxy, the Milky Way Galaxy.
2
19260
3000
Vi lever i en galakse, Mælkevejen.
00:22
There are about a hundred billion stars in the Milky Way Galaxy.
3
22260
3000
Der er omkring et hundrede milliarder stjerner i Mælkevejen.
00:25
And if you take a camera
4
25260
2000
Og hvis man tager et kamera,
00:27
and you point it at a random part of the sky,
5
27260
2000
og man peger det på en tilfældig del af himlen,
00:29
and you just keep the shutter open,
6
29260
2000
og man bare holder blænderen åben,
00:31
as long as your camera is attached to the Hubble Space Telescope,
7
31260
3000
så længe ens kamera er fæstnet til Hubble-rumteleskopet
00:34
it will see something like this.
8
34260
2000
vil det se noget som dette.
00:36
Every one of these little blobs
9
36260
3000
Hver eneste af disse små klatter
00:39
is a galaxy roughly the size of our Milky Way --
10
39260
2000
er en galakse nogenlunde på størrelse med vores Mælkevej --
00:41
a hundred billion stars in each of those blobs.
11
41260
3000
et hundrede milliarder stjerner i hver af de klatter.
00:44
There are approximately a hundred billion galaxies
12
44260
3000
Der er omkring et hundrede milliarder galakser
00:47
in the observable universe.
13
47260
2000
i det observerbare univers.
00:49
100 billion is the only number you need to know.
14
49260
2000
100 milliarder er det eneste tal, man behøver at kende.
00:51
The age of the universe, between now and the Big Bang,
15
51260
3000
Universets alder, mellem nu og Big Bang,
00:54
is a hundred billion in dog years.
16
54260
2000
er et hundrede milliarder i hundeår.
00:56
(Laughter)
17
56260
2000
(Latter)
00:58
Which tells you something about our place in the universe.
18
58260
3000
Hvilket fortæller jer noget om vores plads i universet.
01:01
One thing you can do with a picture like this is simply admire it.
19
61260
2000
En ting, man kan gøre med et billede som dette, er simpelthen at beundre det.
01:03
It's extremely beautiful.
20
63260
2000
Det er ekstremt smukt.
01:05
I've often wondered, what is the evolutionary pressure
21
65260
3000
Jeg har ofte undret mig over hvilke evolutionspres,
01:08
that made our ancestors in the Veldt adapt and evolve
22
68260
3000
der fik vores forfædre i Velden tilpasse og udvikle sig
01:11
to really enjoy pictures of galaxies
23
71260
2000
til virkelig at nyde billeder af galakser,
01:13
when they didn't have any.
24
73260
2000
når de ikke havde nogen.
01:15
But we would also like to understand it.
25
75260
2000
Men vi kunne også tænke os at forstå det.
01:17
As a cosmologist, I want to ask, why is the universe like this?
26
77260
4000
Som kosmolog vil jeg gerne spørge, hvorfor er universet sådan her?
01:21
One big clue we have is that the universe is changing with time.
27
81260
3000
Et stort spor, vi har, er, at universet forandrer sig med tiden.
01:24
If you looked at one of these galaxies and measured its velocity,
28
84260
3000
Hvis man så på en af disse galakser og målte dens hastighed,
01:27
it would be moving away from you.
29
87260
2000
ville den bevæge sig væk fra en.
01:29
And if you look at a galaxy even farther away,
30
89260
2000
Og hvis man ser på en galakse endnu længere væk,
01:31
it would be moving away faster.
31
91260
2000
ville den bevæge sig endnu hurtigere væk.
01:33
So we say the universe is expanding.
32
93260
2000
Så vi siger, universet udvider sig.
01:35
What that means, of course, is that, in the past,
33
95260
2000
Hvad det betyder er selvfølgelig, at før i tiden
01:37
things were closer together.
34
97260
2000
var ting tættere på hinanden.
01:39
In the past, the universe was more dense,
35
99260
2000
Før i tiden var universet tættere,
01:41
and it was also hotter.
36
101260
2000
og det var også varmere.
01:43
If you squeeze things together, the temperature goes up.
37
103260
2000
Hvis man presser ting sammen, går temperaturen op.
01:45
That kind of makes sense to us.
38
105260
2000
Det giver på en måde mening for os.
01:47
The thing that doesn't make sense to us as much
39
107260
2000
Det, der ikke giver så meget mening for os,
01:49
is that the universe, at early times, near the Big Bang,
40
109260
3000
er, at universet i tidlige tider nær Big Bang
01:52
was also very, very smooth.
41
112260
2000
også var meget, meget glat.
01:54
You might think that that's not a surprise.
42
114260
2000
Man kunne tro, at det ikke er en overraskelse.
01:56
The air in this room is very smooth.
43
116260
2000
Luften i dette rum er meget glat.
01:58
You might say, "Well, maybe things just smoothed themselves out."
44
118260
3000
Man kunne sige, "Jamen, måske glattede ting bare sig selv ud."
02:01
But the conditions near the Big Bang are very, very different
45
121260
3000
Men vilkårene nær Big Bang er meget, meget forskellige
02:04
than the conditions of the air in this room.
46
124260
2000
fra vilkårene for luften i dette rum.
02:06
In particular, things were a lot denser.
47
126260
2000
Især var ting meget tættere.
02:08
The gravitational pull of things
48
128260
2000
Tingenes gravitationelle træk
02:10
was a lot stronger near the Big Bang.
49
130260
2000
var meget stærkere nær Big Bang.
02:12
What you have to think about
50
132260
2000
Det, man er nødt til at tænke på,
02:14
is we have a universe with a hundred billion galaxies,
51
134260
2000
er, vi har et univers med et hundrede milliarder galakser,
02:16
a hundred billion stars each.
52
136260
2000
et hundrede milliarder stjerner hver.
02:18
At early times, those hundred billion galaxies
53
138260
3000
I tidlige tider var de hundrede milliarder galakser
02:21
were squeezed into a region about this big --
54
141260
3000
presset ind på et område nogenlunde så stort her --
02:24
literally -- at early times.
55
144260
2000
bogstaveligt talt -- i tidlige tider.
02:26
And you have to imagine doing that squeezing
56
146260
2000
Og I skal forestille jer, at presse på den måde
02:28
without any imperfections,
57
148260
2000
uden nogen ujævnheder,
02:30
without any little spots
58
150260
2000
uden nogen små steder,
02:32
where there were a few more atoms than somewhere else.
59
152260
2000
hvor der var få flere atomer end nogen andre steder.
02:34
Because if there had been, they would have collapsed under the gravitational pull
60
154260
3000
For hvis der havde været det, ville de have kollapset under det gravitationelle træk
02:37
into a huge black hole.
61
157260
2000
ind i et stort sort hul.
02:39
Keeping the universe very, very smooth at early times
62
159260
3000
At holde universet meget, meget glat i tidlige tider
02:42
is not easy; it's a delicate arrangement.
63
162260
2000
er ikke let; det er et skrøbeligt arrangement.
02:44
It's a clue
64
164260
2000
Det er et spor om,
02:46
that the early universe is not chosen randomly.
65
166260
2000
at det tidlige univers ikke blev valgt tilfældigt.
02:48
There is something that made it that way.
66
168260
2000
Der er noget, der lavede det på den måde.
02:50
We would like to know what.
67
170260
2000
Vi kunne godt tænke os at vide hvad.
02:52
So part of our understanding of this was given to us by Ludwig Boltzmann,
68
172260
3000
Så en del af vores forståelse af dette blev givet til os af Ludwig Boltzmann,
02:55
an Austrian physicist in the 19th century.
69
175260
3000
en østrigsk fysiker i det 19. århundrede.
02:58
And Boltzmann's contribution was that he helped us understand entropy.
70
178260
3000
Og Boltzmanns bidrag var, at han hjalp os med at forstå entropi.
03:01
You've heard of entropy.
71
181260
2000
I har hørt om entropi.
03:03
It's the randomness, the disorder, the chaoticness of some systems.
72
183260
3000
Det er tilfældigheden, urodenen, kaosheden i nogle systemer.
03:06
Boltzmann gave us a formula --
73
186260
2000
Boltzmann gav os en formel --
03:08
engraved on his tombstone now --
74
188260
2000
indgraveret på hans gravsten nu --
03:10
that really quantifies what entropy is.
75
190260
2000
som virkelig kvantificerer, hvad entropi er.
03:12
And it's basically just saying
76
192260
2000
Og den siger basalt set bare,
03:14
that entropy is the number of ways
77
194260
2000
at entropi er antallet af måder,
03:16
we can rearrange the constituents of a system so that you don't notice,
78
196260
3000
man kan omarrangere et systems bestanddele, så at man ikke ikke kan se det,
03:19
so that macroscopically it looks the same.
79
199260
2000
så at makroskopisk ser ligner det sig selv.
03:21
If you have the air in this room,
80
201260
2000
Hvis man tager luften i dette rum,
03:23
you don't notice each individual atom.
81
203260
3000
lægger man ikke mærke til hvert enkelt atom.
03:26
A low entropy configuration
82
206260
2000
En konfiguration med lav entropi
03:28
is one in which there's only a few arrangements that look that way.
83
208260
2000
er en, i hvilken der kun er få arrangementer, der ser ens ud.
03:30
A high entropy arrangement
84
210260
2000
Et arrangement med høj entropi
03:32
is one that there are many arrangements that look that way.
85
212260
2000
er et, som der er mange arrangementer, der ser ens ud.
03:34
This is a crucially important insight
86
214260
2000
Dette er et afgørende vigtigt indblik,
03:36
because it helps us explain
87
216260
2000
for det hjælper os med at forklare
03:38
the second law of thermodynamics --
88
218260
2000
termodynamikkens anden lov --
03:40
the law that says that entropy increases in the universe,
89
220260
3000
den lov, der siger, at entropi stiger i universet
03:43
or in some isolated bit of the universe.
90
223260
2000
eller i en isoleret lille del af universet.
03:45
The reason why entropy increases
91
225260
2000
Grunden til, at entropi stiger,
03:47
is simply because there are many more ways
92
227260
3000
er simpelthen fordi, der er mange flere måder
03:50
to be high entropy than to be low entropy.
93
230260
2000
at have høj entropi end at have lav entropi på.
03:52
That's a wonderful insight,
94
232260
2000
Det er et vidunderligt indblik,
03:54
but it leaves something out.
95
234260
2000
men det udelader noget.
03:56
This insight that entropy increases, by the way,
96
236260
2000
Dette indblik, at entropi stiger er forresten
03:58
is what's behind what we call the arrow of time,
97
238260
3000
det, der er bag det, vi kalder tidens pil,
04:01
the difference between the past and the future.
98
241260
2000
forskellen mellem fortiden og fremtiden.
04:03
Every difference that there is
99
243260
2000
Hver forskel, som der er
04:05
between the past and the future
100
245260
2000
mellem fortiden og fremtiden,
04:07
is because entropy is increasing --
101
247260
2000
er, fordi entropi stiger --
04:09
the fact that you can remember the past, but not the future.
102
249260
3000
det faktum, at man kan huske fortiden, men ikke fremtiden.
04:12
The fact that you are born, and then you live, and then you die,
103
252260
3000
Det faktum, at man bliver født, og så lever man, og så dør man,
04:15
always in that order,
104
255260
2000
altid i den rækkefølge,
04:17
that's because entropy is increasing.
105
257260
2000
det er fordi, entropi stiger.
04:19
Boltzmann explained that if you start with low entropy,
106
259260
2000
Boltzmann forklarede, at hvis man starter med lav entropi,
04:21
it's very natural for it to increase
107
261260
2000
er det meget naturligt for den at stige,
04:23
because there's more ways to be high entropy.
108
263260
3000
fordi der er flere måder at få høj entropi på.
04:26
What he didn't explain
109
266260
2000
Det, han ikke forklarede,
04:28
was why the entropy was ever low in the first place.
110
268260
3000
var, hvorfor entropien nogensinde var lav i første omgang.
04:31
The fact that the entropy of the universe was low
111
271260
2000
Det faktum, at universets entropi var lav,
04:33
was a reflection of the fact
112
273260
2000
var en refleksion over det faktum,
04:35
that the early universe was very, very smooth.
113
275260
2000
at det tidlige univers var meget, meget glat.
04:37
We'd like to understand that.
114
277260
2000
Vi kunne godt tænke os at forstå det.
04:39
That's our job as cosmologists.
115
279260
2000
Det er vores job som kosmologer.
04:41
Unfortunately, it's actually not a problem
116
281260
2000
Desværre er det faktisk ikke et problem,
04:43
that we've been giving enough attention to.
117
283260
2000
som vi har givet nok opmærksomhed.
04:45
It's not one of the first things people would say,
118
285260
2000
Det er ikke en af de første ting, folk ville sige,
04:47
if you asked a modern cosmologist,
119
287260
2000
hvis man spurgte en moderne kosmolog,
04:49
"What are the problems we're trying to address?"
120
289260
2000
"Hvilke problemer forsøger vi at besvare?"
04:51
One of the people who did understand that this was a problem
121
291260
2000
En af de folk, der forstod, at dette var et problem,
04:53
was Richard Feynman.
122
293260
2000
var Richard Feynman.
04:55
50 years ago, he gave a series of a bunch of different lectures.
123
295260
2000
For 50 år siden gav han en serie af en bunke forskellige foredrag.
04:57
He gave the popular lectures
124
297260
2000
Han gav de populære foredrag,
04:59
that became "The Character of Physical Law."
125
299260
2000
der blev til "The Character of Physical Law."
05:01
He gave lectures to Caltech undergrads
126
301260
2000
Han gav foredrag til Caltech førsteårsstuderende,
05:03
that became "The Feynman Lectures on Physics."
127
303260
2000
som blev til "The Feynman Lectures on Physics."
05:05
He gave lectures to Caltech graduate students
128
305260
2000
Han gav foredrag til Caltech kandidatstuderende,
05:07
that became "The Feynman Lectures on Gravitation."
129
307260
2000
der blev til "The Feynman Lectures on Gravitation."
05:09
In every one of these books, every one of these sets of lectures,
130
309260
3000
I hver eneste af disse bøger, hver eneste af disse foredragssæt
05:12
he emphasized this puzzle:
131
312260
2000
understregede han denne gåde:
05:14
Why did the early universe have such a small entropy?
132
314260
3000
Hvorfor havde det tidlige univers så lav en entropi?
05:17
So he says -- I'm not going to do the accent --
133
317260
2000
Så han siger -- jeg vil ikke gengive accenten --
05:19
he says, "For some reason, the universe, at one time,
134
319260
3000
han siger, "Af en eller anden grund havde universet på et tidspunkt
05:22
had a very low entropy for its energy content,
135
322260
3000
en meget lav entropi i forhold til dets energiindhold,
05:25
and since then the entropy has increased.
136
325260
2000
og siden da er entropien steget.
05:27
The arrow of time cannot be completely understood
137
327260
3000
Tidspilen kan ikke blive fuldstændigt forstået
05:30
until the mystery of the beginnings of the history of the universe
138
330260
3000
før mysteriet om universets histories begyndelse
05:33
are reduced still further
139
333260
2000
bliver reduceret endnu mere
05:35
from speculation to understanding."
140
335260
2000
fra spekulation til forståelse."
05:37
So that's our job.
141
337260
2000
Så det er vores job.
05:39
We want to know -- this is 50 years ago, "Surely," you're thinking,
142
339260
2000
Vi vil gerne vide -- dette er for 50 år siden, "Jamen," tænker I,
05:41
"we've figured it out by now."
143
341260
2000
"vi har vel fundet ud af det nu."
05:43
It's not true that we've figured it out by now.
144
343260
2000
Det er ikke sandt, at vi har fundet ud af det nu.
05:45
The reason the problem has gotten worse,
145
345260
2000
Grunden til, at problemet er blevet værre
05:47
rather than better,
146
347260
2000
i stedet for bedre
05:49
is because in 1998
147
349260
2000
er, at i 1998
05:51
we learned something crucial about the universe that we didn't know before.
148
351260
3000
lærte vi noget meget vigtigt om universet, som vi ikke vidste før.
05:54
We learned that it's accelerating.
149
354260
2000
Vi lærte, at det accelererer.
05:56
The universe is not only expanding.
150
356260
2000
Universet udvider sig ikke kun.
05:58
If you look at the galaxy, it's moving away.
151
358260
2000
Hvis man ser på galaksen, bevæger den sig væk.
06:00
If you come back a billion years later and look at it again,
152
360260
2000
Hvis man kommer tilbage en milliard år senere og ser på den igen,
06:02
it will be moving away faster.
153
362260
3000
vil den bevæge sig hurtigere væk.
06:05
Individual galaxies are speeding away from us faster and faster
154
365260
3000
Individuelle galakser styrter væk fra os hurtigere og hurtigere,
06:08
so we say the universe is accelerating.
155
368260
2000
så vi siger, universet accelererer.
06:10
Unlike the low entropy of the early universe,
156
370260
2000
I modsætningen til det tidlige univers' lave entropi,
06:12
even though we don't know the answer for this,
157
372260
2000
selvom vi ikke kender svaret på dette,
06:14
we at least have a good theory that can explain it,
158
374260
2000
har vi i det mindste en god teori, der kan forklare det,
06:16
if that theory is right,
159
376260
2000
hvis den teori er korrekt,
06:18
and that's the theory of dark energy.
160
378260
2000
og det er teorien om mørk energi.
06:20
It's just the idea that empty space itself has energy.
161
380260
3000
Det er bare idéen, at tomt rum i sig selv har energi.
06:23
In every little cubic centimeter of space,
162
383260
3000
I hver lille kubikcentimeter rum,
06:26
whether or not there's stuff,
163
386260
2000
uanset om der er noget eller ej,
06:28
whether or not there's particles, matter, radiation or whatever,
164
388260
2000
uanset om der er partikler, stof, stråling eller andet eller ej,
06:30
there's still energy, even in the space itself.
165
390260
3000
er der stadig energi, selv i rummet selv.
06:33
And this energy, according to Einstein,
166
393260
2000
Og denne energi udøver ifølge Einstein
06:35
exerts a push on the universe.
167
395260
3000
et skub på universet.
06:38
It is a perpetual impulse
168
398260
2000
Det er en uophørlig impuls,
06:40
that pushes galaxies apart from each other.
169
400260
2000
der skubber galakser væk fra hinanden.
06:42
Because dark energy, unlike matter or radiation,
170
402260
3000
For mørk energi, i modsætningen til stof eller stråling,
06:45
does not dilute away as the universe expands.
171
405260
3000
tynder ikke ud som universet udvider sig.
06:48
The amount of energy in each cubic centimeter
172
408260
2000
Mængden af energi i hver kubikcentimeter
06:50
remains the same,
173
410260
2000
forbliver den samme,
06:52
even as the universe gets bigger and bigger.
174
412260
2000
selv som universet bliver større og større.
06:54
This has crucial implications
175
414260
3000
Dette har meget vigtige implikationer
06:57
for what the universe is going to do in the future.
176
417260
3000
for, hvad universet vil gøre i fremtiden.
07:00
For one thing, the universe will expand forever.
177
420260
2000
For det første vil universet udvide sig for evigt.
07:02
Back when I was your age,
178
422260
2000
Dengang da jeg var på jeres alder,
07:04
we didn't know what the universe was going to do.
179
424260
2000
vidste vi ikke, hvad universet ville gøre.
07:06
Some people thought that the universe would recollapse in the future.
180
426260
3000
Nogle folk troede, at universet ville falde sammen igen i fremtiden.
07:09
Einstein was fond of this idea.
181
429260
2000
Einstein var tilhænger af denne idé.
07:11
But if there's dark energy, and the dark energy does not go away,
182
431260
3000
Men hvis der er mørk energi, og den mørke energi ikke forsvinder,
07:14
the universe is just going to keep expanding forever and ever and ever.
183
434260
3000
vil universet bare fortsætte med at udvide sig for evigt og altid og altid.
07:17
14 billion years in the past,
184
437260
2000
14 milliarder år i fortiden,
07:19
100 billion dog years,
185
439260
2000
100 milliarder hundeår,
07:21
but an infinite number of years into the future.
186
441260
3000
men et uendeligt antal år i fremtiden.
07:24
Meanwhile, for all intents and purposes,
187
444260
3000
Imens, til alle hensigter og formål,
07:27
space looks finite to us.
188
447260
2000
ser rummet endeligt ud for os.
07:29
Space may be finite or infinite,
189
449260
2000
Rummet kan være endeligt eller uendeligt,
07:31
but because the universe is accelerating,
190
451260
2000
men fordi universet accelererer,
07:33
there are parts of it we cannot see
191
453260
2000
er der dele af det vi ikke kan se
07:35
and never will see.
192
455260
2000
og aldrig vil se.
07:37
There's a finite region of space that we have access to,
193
457260
2000
Der er en endelig del af rummet, som vi har adgang til,
07:39
surrounded by a horizon.
194
459260
2000
omringet af en horisont.
07:41
So even though time goes on forever,
195
461260
2000
Så selv om tiden fortsætter for evigt,
07:43
space is limited to us.
196
463260
2000
er rummet begrænset for os.
07:45
Finally, empty space has a temperature.
197
465260
3000
Endelig har rum en temperatur.
07:48
In the 1970s, Stephen Hawking told us
198
468260
2000
I 1970'erne fortalte Stephen Hawking os,
07:50
that a black hole, even though you think it's black,
199
470260
2000
at et sort hul, selvom man tror det er sort,
07:52
it actually emits radiation
200
472260
2000
faktisk afgiver stråling,
07:54
when you take into account quantum mechanics.
201
474260
2000
når man tager kvantemekanik med i overvejelserne.
07:56
The curvature of space-time around the black hole
202
476260
3000
Krumningen af rumtiden omkring det sorte hul
07:59
brings to life the quantum mechanical fluctuation,
203
479260
3000
bringer de kvantemekaniske fluktuationer til live,
08:02
and the black hole radiates.
204
482260
2000
og det sorte hul stråler.
08:04
A precisely similar calculation by Hawking and Gary Gibbons
205
484260
3000
En præcist lignende udregning af Hawking og Gary Gibbons
08:07
showed that if you have dark energy in empty space,
206
487260
3000
viste, at hvis man har mørk energi i tomt rum,
08:10
then the whole universe radiates.
207
490260
3000
så stråler hele universet.
08:13
The energy of empty space
208
493260
2000
Det tomme rums energi
08:15
brings to life quantum fluctuations.
209
495260
2000
bringer kvantefluktuationer til live.
08:17
And so even though the universe will last forever,
210
497260
2000
Og derfor, selvom universet vil vare for evigt,
08:19
and ordinary matter and radiation will dilute away,
211
499260
3000
og normalt stof og stråling vil blive udvandet til det forsvinder,
08:22
there will always be some radiation,
212
502260
2000
vil der altid være noget stråling,
08:24
some thermal fluctuations,
213
504260
2000
nogle termiske fluktuationer,
08:26
even in empty space.
214
506260
2000
selv i tomt rum.
08:28
So what this means
215
508260
2000
Så det, det her betyder,
08:30
is that the universe is like a box of gas
216
510260
2000
er, at universet er som en kasse med gas,
08:32
that lasts forever.
217
512260
2000
der varer evigt.
08:34
Well what is the implication of that?
218
514260
2000
Nå, hvad er implikationen af det?
08:36
That implication was studied by Boltzmann back in the 19th century.
219
516260
3000
Den implikation blev studeret af Boltzmann tilbage i det 19. århundrede.
08:39
He said, well, entropy increases
220
519260
3000
Han sagde, altså, entropi stiger,
08:42
because there are many, many more ways
221
522260
2000
fordi der er mange, mange flere måder
08:44
for the universe to be high entropy, rather than low entropy.
222
524260
3000
for universet at have høj entropi end at have lav entropi.
08:47
But that's a probabilistic statement.
223
527260
3000
Men det er en probabilistisk udtalelse.
08:50
It will probably increase,
224
530260
2000
Den vil sandsynligvis stige,
08:52
and the probability is enormously huge.
225
532260
2000
og sandsynligheden er enormt stor.
08:54
It's not something you have to worry about --
226
534260
2000
Det er ikke noget, man skal bekymre sig om --
08:56
the air in this room all gathering over one part of the room and suffocating us.
227
536260
4000
at luften i dette rum alt sammen skulle samle sig ovre i én del af rummet og kvæle os.
09:00
It's very, very unlikely.
228
540260
2000
Det er meget, meget usandsynligt.
09:02
Except if they locked the doors
229
542260
2000
Bortset fra hvis de låste dørene
09:04
and kept us here literally forever,
230
544260
2000
og holdt os her bogstaveligt talt for evigt,
09:06
that would happen.
231
546260
2000
ville det ske.
09:08
Everything that is allowed,
232
548260
2000
Alt, der er tilladt,
09:10
every configuration that is allowed to be obtained by the molecules in this room,
233
550260
3000
enhver konfiguration, det er tilladt for molekylerne at opnå i dette rum,
09:13
would eventually be obtained.
234
553260
2000
ville eventuelt blive opnået.
09:15
So Boltzmann says, look, you could start with a universe
235
555260
3000
Så Boltzmann siger, altså, man kunne starte med et univers,
09:18
that was in thermal equilibrium.
236
558260
2000
der var i termisk ligevægt.
09:20
He didn't know about the Big Bang. He didn't know about the expansion of the universe.
237
560260
3000
Han kendte ikke til Big Bang. Han kendte ikke til universets udvidelse.
09:23
He thought that space and time were explained by Isaac Newton --
238
563260
3000
Han troede, at rum og tid blev forklaret af Isaac Newton --
09:26
they were absolute; they just stuck there forever.
239
566260
2000
de var absolutte; de sad der bare for evigt.
09:28
So his idea of a natural universe
240
568260
2000
Så hans opfattelse af et naturligt univers
09:30
was one in which the air molecules were just spread out evenly everywhere --
241
570260
3000
var en, hvori luftmolekylerne bare var spredt jævnt ud overalt --
09:33
the everything molecules.
242
573260
2000
alt-molekylerne.
09:35
But if you're Boltzmann, you know that if you wait long enough,
243
575260
3000
Men hvis man er Boltzmann, ved man, at hvis man venter længe nok,
09:38
the random fluctuations of those molecules
244
578260
3000
vil de molekylers tilfældige fluktuationer
09:41
will occasionally bring them
245
581260
2000
af og til bringe dem
09:43
into lower entropy configurations.
246
583260
2000
ind i konfigurationer med lavere entropi.
09:45
And then, of course, in the natural course of things,
247
585260
2000
Og så, selvfølgelig, efter tingenes naturlige rækkefølge,
09:47
they will expand back.
248
587260
2000
vil de udvide sig tilbage.
09:49
So it's not that entropy must always increase --
249
589260
2000
Så det er ikke fordi, entropi altid skal stige --
09:51
you can get fluctuations into lower entropy,
250
591260
3000
man kan få fluktuationer til lavere entropi,
09:54
more organized situations.
251
594260
2000
mere organiserede situationer.
09:56
Well if that's true,
252
596260
2000
Jamen hvis det er sandt,
09:58
Boltzmann then goes onto invent
253
598260
2000
går Boltzmann så videre til at opfinde
10:00
two very modern-sounding ideas --
254
600260
2000
to idéer, der lyder meget moderne --
10:02
the multiverse and the anthropic principle.
255
602260
3000
multiverset og det antropiske princip.
10:05
He says, the problem with thermal equilibrium
256
605260
2000
Han siger, problemet med termisk ligevægt
10:07
is that we can't live there.
257
607260
2000
er, at vi ikke kan leve der.
10:09
Remember, life itself depends on the arrow of time.
258
609260
3000
Husk, livet selv afhænger af tidens pilen.
10:12
We would not be able to process information,
259
612260
2000
Vi ville ikke være i stand til at bearbejde information,
10:14
metabolize, walk and talk,
260
614260
2000
fordøje, gå og tale,
10:16
if we lived in thermal equilibrium.
261
616260
2000
hvis vi levede i termisk ligevægt.
10:18
So if you imagine a very, very big universe,
262
618260
2000
Så hvis man forestiller sig et meget, meget stort univers,
10:20
an infinitely big universe,
263
620260
2000
et uendeligt stort univers
10:22
with randomly bumping into each other particles,
264
622260
2000
med partikler, der tilfældigt støder ind i hinanden,
10:24
there will occasionally be small fluctuations in the lower entropy states,
265
624260
3000
vil der af og til være små fluktuationer til tilstande med lavere entropi,
10:27
and then they relax back.
266
627260
2000
og så falder de tilbage igen.
10:29
But there will also be large fluctuations.
267
629260
2000
Men der vil også være store fluktuationer.
10:31
Occasionally, you will make a planet
268
631260
2000
Af og til vil man lave en planet
10:33
or a star or a galaxy
269
633260
2000
eller en stjerne eller en galakse
10:35
or a hundred billion galaxies.
270
635260
2000
eller et hundrede milliarder galakser.
10:37
So Boltzmann says,
271
637260
2000
Så Boltzmann siger,
10:39
we will only live in the part of the multiverse,
272
639260
3000
vi kun vil leve i den del af multiverset,
10:42
in the part of this infinitely big set of fluctuating particles,
273
642260
3000
i den del af dette uendeligt store sæt af fluktuerende partikler,
10:45
where life is possible.
274
645260
2000
hvor liv er muligt.
10:47
That's the region where entropy is low.
275
647260
2000
Det er den region, hvor entropi er lav.
10:49
Maybe our universe is just one of those things
276
649260
3000
Måske er vores univers bare en af disse ting,
10:52
that happens from time to time.
277
652260
2000
der sker fra tid til anden.
10:54
Now your homework assignment
278
654260
2000
Nå jeres hjemmeopgave
10:56
is to really think about this, to contemplate what it means.
279
656260
2000
er virkelig at tænke over dette, at overveje hvad det betyder.
10:58
Carl Sagan once famously said
280
658260
2000
Carl Sagan sagde som bekendt engang,
11:00
that "in order to make an apple pie,
281
660260
2000
at "for at lave en æbletærte,
11:02
you must first invent the universe."
282
662260
3000
må man først opfinde universet."
11:05
But he was not right.
283
665260
2000
Men han tog fejl.
11:07
In Boltzmann's scenario, if you want to make an apple pie,
284
667260
3000
I Boltzmanns scenarie hvis man vil lave en æbletærte,
11:10
you just wait for the random motion of atoms
285
670260
3000
venter man bare på, at atomernes tilfældige bevægelser
11:13
to make you an apple pie.
286
673260
2000
laver en æbletærte til en.
11:15
That will happen much more frequently
287
675260
2000
Det vil ske meget oftere,
11:17
than the random motions of atoms
288
677260
2000
end at atomernes tilfældige bevægelser
11:19
making you an apple orchard
289
679260
2000
laver en æbleplantage til en
11:21
and some sugar and an oven,
290
681260
2000
og så noget sukker og en ovn,
11:23
and then making you an apple pie.
291
683260
2000
og så laver en æbletærte til en.
11:25
So this scenario makes predictions.
292
685260
3000
Så dette scenario laver forudsigelser.
11:28
And the predictions are
293
688260
2000
Og forudsigelserne er,
11:30
that the fluctuations that make us are minimal.
294
690260
3000
at fluktuationerne, der laver os, er minimale.
11:33
Even if you imagine that this room we are in now
295
693260
3000
Selv hvis man forestiller sig, dette rum, vi er i nu,
11:36
exists and is real and here we are,
296
696260
2000
eksisterer og er virkeligt, og her er vi,
11:38
and we have, not only our memories,
297
698260
2000
og vi har ikke bare vores minder,
11:40
but our impression that outside there's something
298
700260
2000
men vores indtryk, at udenfor er der noget,
11:42
called Caltech and the United States and the Milky Way Galaxy,
299
702260
4000
der hedder Caltech og USA og Mælkevejen,
11:46
it's much easier for all those impressions to randomly fluctuate into your brain
300
706260
3000
er det meget lettere for alle disse indtryk tilfældigt at fluktuere inde i ens hjerne,
11:49
than for them actually to randomly fluctuate
301
709260
2000
end at de rent faktisk tilfældigt fluktuerer
11:51
into Caltech, the United States and the galaxy.
302
711260
3000
til Caltech, USA og galaksen.
11:54
The good news is that,
303
714260
2000
De gode nyheder er, at
11:56
therefore, this scenario does not work; it is not right.
304
716260
3000
derfor virker dette scenario ikke; det er ikke rigtigt.
11:59
This scenario predicts that we should be a minimal fluctuation.
305
719260
3000
Dette scenario forudser, at vi skulle være en minimal fluktuation.
12:02
Even if you left our galaxy out,
306
722260
2000
Selv hvis man fjernede vores galakse,
12:04
you would not get a hundred billion other galaxies.
307
724260
2000
ville man ikke få hundrede milliarder andre galakser.
12:06
And Feynman also understood this.
308
726260
2000
Og Feynman forstod også dette.
12:08
Feynman says, "From the hypothesis that the world is a fluctuation,
309
728260
4000
Feynman siger, "Fra hypotesen, at verden er en fluktuation,
12:12
all the predictions are that
310
732260
2000
er alle forudsigelserne, at
12:14
if we look at a part of the world we've never seen before,
311
734260
2000
hvis vi ser på en del af verden, vi aldrig har set før,
12:16
we will find it mixed up, and not like the piece we've just looked at --
312
736260
2000
vil vi se den som blandet, og ikke som delen vi lige så på --
12:18
high entropy.
313
738260
2000
høj entropi.
12:20
If our order were due to a fluctuation,
314
740260
2000
Hvis vores orden skyldtes en fluktuation,
12:22
we would not expect order anywhere but where we have just noticed it.
315
742260
2000
ville vi ikke forvente orden nogen andre steder end der, vi lige har bemærket det.
12:24
We therefore conclude the universe is not a fluctuation."
316
744260
4000
Vi konkluderer derfor, at universet ikke er en fluktuation."
12:28
So that's good. The question is then what is the right answer?
317
748260
3000
Så det er godt. Spørgsmålet er så, hvad er det rigtige svar?
12:31
If the universe is not a fluctuation,
318
751260
2000
Hvis universet ikke er en fluktuation,
12:33
why did the early universe have a low entropy?
319
753260
3000
hvorfor havde det tidlige univers lav entropi?
12:36
And I would love to tell you the answer, but I'm running out of time.
320
756260
3000
Og jeg ville elske at give jer svaret, men jeg er ved at løbe tør for tid.
12:39
(Laughter)
321
759260
2000
(Latter)
12:41
Here is the universe that we tell you about,
322
761260
2000
Her er universet, som vi fortæller jer om,
12:43
versus the universe that really exists.
323
763260
2000
versus universet, der virkelig eksisterer.
12:45
I just showed you this picture.
324
765260
2000
Jeg har lige vist jer dette billede.
12:47
The universe is expanding for the last 10 billion years or so.
325
767260
2000
Universet har udvidet sig i de sidste 10 milliarder år sådan ca.
12:49
It's cooling off.
326
769260
2000
Det køler af.
12:51
But we now know enough about the future of the universe
327
771260
2000
Men vi ved nu nok om universets fremtid
12:53
to say a lot more.
328
773260
2000
til at sige meget mere.
12:55
If the dark energy remains around,
329
775260
2000
Hvis mørk energi fortsætter med at være tilstede,
12:57
the stars around us will use up their nuclear fuel, they will stop burning.
330
777260
3000
vil stjernerne omkring os opbruge deres kernebrændsel, de vil stoppe med at brænde.
13:00
They will fall into black holes.
331
780260
2000
De vil falde sammen til sorte huller.
13:02
We will live in a universe
332
782260
2000
Vi vil leve i et univers
13:04
with nothing in it but black holes.
333
784260
2000
med intet i sig ud over sorte huller.
13:06
That universe will last 10 to the 100 years --
334
786260
4000
Det univers vil vare 10 opløftet i 100 år --
13:10
a lot longer than our little universe has lived.
335
790260
2000
meget længere end vores lille univers har levet.
13:12
The future is much longer than the past.
336
792260
2000
Fremtiden er meget længere end fortiden.
13:14
But even black holes don't last forever.
337
794260
2000
Men selv sorte huller varer ikke evigt.
13:16
They will evaporate,
338
796260
2000
De vil fordampe,
13:18
and we will be left with nothing but empty space.
339
798260
2000
og vi vil blive tilbage med intet ud over tomt rum.
13:20
That empty space lasts essentially forever.
340
800260
4000
Det tomme rum varer grundlæggende set evigt.
13:24
However, you notice, since empty space gives off radiation,
341
804260
3000
Men I bemærker, eftersom tomt rum afgiver stråling,
13:27
there's actually thermal fluctuations,
342
807260
2000
er der faktisk termiske fluktuationer,
13:29
and it cycles around
343
809260
2000
og det kører i ring
13:31
all the different possible combinations
344
811260
2000
alle de forskellige mulige kombinationer
13:33
of the degrees of freedom that exist in empty space.
345
813260
3000
af grader af frihed, der eksisterer i tomt rum.
13:36
So even though the universe lasts forever,
346
816260
2000
Så selvom universet varer evigt,
13:38
there's only a finite number of things
347
818260
2000
er der kun et endeligt antal af ting,
13:40
that can possibly happen in the universe.
348
820260
2000
der kan lade sig gøre i universet.
13:42
They all happen over a period of time
349
822260
2000
De sker allesammen over en tidsperiode
13:44
equal to 10 to the 10 to the 120 years.
350
824260
3000
på 10 opløftet i 120 år.
13:47
So here's two questions for you.
351
827260
2000
Så her er to spørgsmål til jer.
13:49
Number one: If the universe lasts for 10 to the 10 to the 120 years,
352
829260
3000
Nummer et: Hvis universet varer i 10 opløftet i 10 opløftet i 120 år,
13:52
why are we born
353
832260
2000
hvorfor er vi født
13:54
in the first 14 billion years of it,
354
834260
3000
i de første 14 milliarder år af den tid
13:57
in the warm, comfortable afterglow of the Big Bang?
355
837260
3000
i Big Bangs varme, behagelige efterglød?
14:00
Why aren't we in empty space?
356
840260
2000
Hvorfor lever vi ikke i tomt rum?
14:02
You might say, "Well there's nothing there to be living,"
357
842260
2000
I kunne sige, "Jamen, der er ingenting til at leve,"
14:04
but that's not right.
358
844260
2000
men det er ikke rigtigt.
14:06
You could be a random fluctuation out of the nothingness.
359
846260
2000
I kunne være en tilfældig fluktuation ud af intetheden.
14:08
Why aren't you?
360
848260
2000
Hvorfor er I ikke?
14:10
More homework assignment for you.
361
850260
3000
Mere hjemmearbejde til jer.
14:13
So like I said, I don't actually know the answer.
362
853260
2000
Så som jeg sagde, kender jeg faktisk ikke svaret.
14:15
I'm going to give you my favorite scenario.
363
855260
2000
Jeg vil give jer mit yndlingsscenario.
14:17
Either it's just like that. There is no explanation.
364
857260
3000
Enten er det bare sådan. Der er ingen forklaring.
14:20
This is a brute fact about the universe
365
860260
2000
Dette er et hårdt faktum om universet,
14:22
that you should learn to accept and stop asking questions.
366
862260
3000
som man bør lære at acceptere og stoppe med at stille spørgsmål.
14:26
Or maybe the Big Bang
367
866260
2000
Eller måske er Big Bang
14:28
is not the beginning of the universe.
368
868260
2000
ikke universets begyndelse.
14:30
An egg, an unbroken egg, is a low entropy configuration,
369
870260
3000
Et æg, et ubrudt æg, er en konfiguration med lav entropi,
14:33
and yet, when we open our refrigerator,
370
873260
2000
og når vi alligevel åbner vores køleskab,
14:35
we do not go, "Hah, how surprising to find
371
875260
2000
siger vi ikke, "Hah, hvor overraskende at finde
14:37
this low entropy configuration in our refrigerator."
372
877260
2000
denne konfiguration med lav entropi i vores køleskab."
14:39
That's because an egg is not a closed system;
373
879260
3000
Det er fordi et æg ikke er et lukket system;
14:42
it comes out of a chicken.
374
882260
2000
det kommer fra en høne.
14:44
Maybe the universe comes out of a universal chicken.
375
884260
4000
Måske kommer universet fra en universal høne.
14:48
Maybe there is something that naturally,
376
888260
2000
Måske er der noget, der helt naturligt,
14:50
through the growth of the laws of physics,
377
890260
3000
ved vækst fra fysikkens love,
14:53
gives rise to universe like ours
378
893260
2000
giver anledning til et univers som vores
14:55
in low entropy configurations.
379
895260
2000
med konfigurationer med lav entropi.
14:57
If that's true, it would happen more than once;
380
897260
2000
Hvis det er sandt, ville det ske mere end én gang;
14:59
we would be part of a much bigger multiverse.
381
899260
3000
vi ville være del af et meget større multivers.
15:02
That's my favorite scenario.
382
902260
2000
Det er mit yndlingsscenario.
15:04
So the organizers asked me to end with a bold speculation.
383
904260
3000
Så arrangørerne bad mig om at slutte med en dristig spekulation.
15:07
My bold speculation
384
907260
2000
Min dristige spekulation
15:09
is that I will be absolutely vindicated by history.
385
909260
3000
er, at jeg bliver fuldstændigt bekræftet engang.
15:12
And 50 years from now,
386
912260
2000
Og om 50 år fra nu
15:14
all of my current wild ideas will be accepted as truths
387
914260
3000
bliver alle mine lige nu vilde idéer accepteret som sandheder
15:17
by the scientific and external communities.
388
917260
3000
af de videnskabelige og eksterne samfund.
15:20
We will all believe that our little universe
389
920260
2000
Vi vil alle tro på, at vores lille univers
15:22
is just a small part of a much larger multiverse.
390
922260
3000
bare er en lille del af et meget større multivers.
15:25
And even better, we will understand what happened at the Big Bang
391
925260
3000
Og endnu bedre vil vi forstå det, der skete ved Big Bang
15:28
in terms of a theory
392
928260
2000
med en teori,
15:30
that we will be able to compare to observations.
393
930260
2000
som vi vil være i stand til at sammenligne med observationer.
15:32
This is a prediction. I might be wrong.
394
932260
2000
Dette er en forudsigelse. Jeg kunne tage fejl.
15:34
But we've been thinking as a human race
395
934260
2000
Men vi har tænkt som menneskerace
15:36
about what the universe was like,
396
936260
2000
over, hvordan universet var,
15:38
why it came to be in the way it did for many, many years.
397
938260
3000
hvorfor det blev på den måde, det blev i mange, mange år.
15:41
It's exciting to think we may finally know the answer someday.
398
941260
3000
Det er spændende at tænke på, vi måske endelig kommer til at kende svaret engang.
15:44
Thank you.
399
944260
2000
Tak.
15:46
(Applause)
400
946260
2000
(Bifald)
Om denne hjemmeside

På dette websted kan du se YouTube-videoer, der er nyttige til at lære engelsk. Du vil se engelskundervisning, der er udført af førsteklasses lærere fra hele verden. Dobbeltklik på de engelske undertekster, der vises på hver videoside, for at afspille videoen derfra. Underteksterne ruller i takt med videoafspilningen. Hvis du har kommentarer eller ønsker, bedes du kontakte os ved hjælp af denne kontaktformular.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7