The design of the universe | George Smoot

George Smoot über das Design des Universums

Übersetzung: Mareike Kaden Lektorat: Valentina Wellbrock

I thought I would think about changing your perspective on the world a bit,

Ich dachte, ich versuche einmal, Ihren Blickpunkt auf die Welt ein wenig zu verändern,

and showing you some of the designs that we have in nature.

indem ich Ihnen ein bisschen was von dem Design zeige, das wir in der Natur finden.

And so, I have my first slide to talk about

Mit dem ersten Bild werde ich über den Beginn

the dawning of the universe and what I call

des Universums sprechen und darüber, was ich

the cosmic scene investigation, that is, looking at

die kosmische Tatortuntersuchung nenne, also die Betrachtung

the relics of creation and inferring what happened at the beginning,

der Überbleibsel des Schöpfungsprozesses, um daraus abzuleiten, wie er sich abgespielt hat,

and then following it up and trying to understand it.

und den anschließenden Versuch, es zu verstehen.

And so one of the questions that I asked you is,

Eine der Fragen, die ich Ihnen gestellt habe, war:

when you look around, what do you see?

Wenn Sie sich umschauen, was sehen Sie?

Well, you see this space that's created by designers

Nun, Sie sehen diesen Raum, der von Designern gestaltet wurde

and by the work of people, but what you actually see

und durch die Arbeit von Menschen, aber was Sie tatsächlich sehen,

is a lot of material that was already here,

ist eine Menge von Material, das schon da war,

being reshaped in a certain form.

das nur auf eine bestimmte Weise umgeformt wurde.

And so the question is: how did that material get here?

Also ist die Frage: Wie ist das Material hier hergekommen?

How did it get into the form that it had before it got reshaped, and so forth?

Wie ist es zu der Form gekommen, die es hatte, bevor es umgeformt wurde usw.?

It's a question of what's the continuity?

Es ist eine Frage der Kontinuität.

So one of the things I look at is,

Eine der Fragen, mit denen ich mich auseinandersetze, ist also:

how did the universe begin and shape?

Wie begann das Universum und wie wurde es geformt?

What was the whole process in the creation and the evolution of the universe

Wie sah der gesamte Prozess der Erschaffung und der Evolution des Universums aus,

to getting to the point that we have these kinds of materials?

der die Hervorbringung dieser Materialien verursachte?

So that's sort of the part, and let me move on then and show you

Das ist die Ausgangsüberlegung. Lassen Sie mich nun fortfahren und Ihnen

the Hubble Ultra Deep Field.

das Hubble Ultra Deep Field zeigen.

If you look at this picture,

Wenn Sie dieses Bild betrachten,

what you will see is a lot of dark with some light objects in it.

sehen Sie viel Dunkelheit mit einigen hellen Objekten darin.

And everything but -- four of these light objects are stars,

Vier dieser Objekte sind Sterne,

and you can see them there -- little pluses.

man kann sie dort sehen – kleine Pluszeichen.

This is a star, this is a star, everything else is a galaxy, OK?

Das ist ein Stern, das ist ein Stern, alles andere ist eine Galaxie.

So there's a couple of thousand galaxies

Es gibt hier also einige tausend Galaxien,

you can see easily with your eye in here.

die man mit dem bloßen Auge gut erkennen kann.

And when I look out at particularly this galaxy,

Und wenn ich mir diese Galaxie hier genauer anschaue,

which looks a lot like ours, I wonder if there's

die der unseren sehr ähnlich ist, frage ich mich, ob dort

an art design college conference going on,

auch gerade eine Design-Konferenz stattfindet

and intelligent beings there are thinking about, you know,

und intelligente Wesen darüber nachdenken,

what designs they might do, and there might be a few cosmologists

welches Design Sie verwenden werden, und vielleicht gibt es dort ein paar Kosmologen,

trying to understand where the universe itself came from,

die versuchen zu verstehen, wo das Universum an sich hergekommen ist,

and there might even be some in that galaxy looking at ours

und vielleicht sogar einige, die unsere Galaxie betrachten

trying to figure out what's going on over here.

und herauszufinden versuchen, was bei uns vor sich geht.

But there's a lot of other galaxies, and some are nearby,

Aber es gibt noch viele andere Galaxien, einige sind nah

and they're kind of the color of the Sun,

und haben in etwa die Farbe der Sonne,

and some are further away and they're a little bluer, and so forth.

und andere sind weiter weg und sind etwas bläulicher usw.

But one of the questions is -- this should be, to you --

Aber eine der Fragen ist – eine Frage an Sie:

how come there are so many galaxies?

Wieso gibt es so viele Galaxien?

Because this represents a very clean fraction of the sky.

Denn das hier ist ein sehr übersichtlicher Teil des Nachthimmels.

This is only 1,000 galaxies.

Das sind nur 1.000 Galaxien.

We think there's on the order -- visible to the Hubble Space Telescope,

Es gibt ungefähr – sichtbar für das Hubble-Weltraumteleskop,

if you had the time to scan it around --

wenn man Zeit hätte, den gesamten Sternenhimmel zu fotografieren –

about 100 billion galaxies. Right?

100 Milliarden Galaxien.

It's a very large number of galaxies.

Das ist eine sehr große Anzahl an Galaxien.

And that's roughly how many stars there are in our own galaxy.

Es gibt ungefähr so viele Sterne in unser eigenen Galaxie.

But when you look at some of these regions like this, you'll see

Aber wenn man sich einige der Regionen wie diese anschaut, sieht man

more galaxies than stars, which is kind of a conundrum.

mehr Galaxien als Sterne, was eigentlich ein Widerspruch ist.

So the question should come to your mind is, what kind of design, you know,

Man sollte sich also die Frage stellen, was für ein Design,

what kind of creative process and what kind of design

was für ein schöpferischer Prozess und was für ein Design

produced the world like that?

eine Welt wie diese produziert haben.

And then I'm going to show you it's actually a lot more complicated.

Und dann werde ich Ihnen zeigen, dass es tatsächlich viel komplizierter ist.

We're going to try and follow it up.

Wir werden versuchen, das zu verfolgen.

We have a tool that actually helps us out in this study,

Wir haben ein Werkzeug, das uns dabei hilft,

and that's the fact that the universe is so incredibly big

und das ist die Tatsache, dass das Universum so unglaublich groß ist,

that it's a time machine, in a certain sense.

dass es in gewisser Weise eine Zeitmaschine ist.

We draw this set of nested spheres cut away so you see it.

Wir haben ein Bild von ineinander liegenden Sphären erstellt, damit Sie es sehen können.

Put the Earth at the center of the nested spheres,

Die Erde liegt im Mittelpunkt dieser Sphären,

just because that's where we're making observations.

einfach weil wir von dort aus beobachten.

And the moon is only two seconds away, so if you take a picture of the moon

Der Mond ist nur zwei Sekunden entfernt, wenn man also den Mond fotografiert,

using ordinary light, it's the moon two seconds ago, and who cares.

hat man den Mond von vor zwei Sekunden, das macht kaum einen Unterschied.

Two seconds is like the present.

Zwei Sekunden sind wie die Gegenwart.

The Sun is eight minutes ago. That's not such a big deal, right,

Die Sonne ist vor acht Minuten. Das ist keine große Sache,

unless there's solar flares coming then you want to get out the way.

wenn es nicht gerade eine Sonneneruption gibt, die man umgehen will.

You'd like to have a little advance warning.

Dann hätte man gern eine kleine Vorwarnung.

But you get out to Jupiter and it's 40 minutes away. It's a problem.

Aber dann kommt man zum Jupiter und der ist 40 Minuten weit weg. Das ist ein Problem.

You hear about Mars, it's a problem communicating to Mars

Sie haben von den Kommunikationsproblemen zum Mars gehört,

because it takes light long enough to go there.

denn das Licht braucht lange, um dort anzukommen.

But if you look out to the nearest set of stars,

Aber wenn man sich die nächstgelegenen Sterne anschaut,

to the nearest 40 or 50 stars, it's about 10 years.

die nächsten 40 oder 50 Sterne, sind es etwa 10 Jahre.

So if you take a picture of what's going on, it's 10 years ago.

Man nimmt also ein Bild von den Geschehnissen von vor 10 Jahren auf.

But you go and look to the center of the galaxy,

Und wenn man sich das Zentrum der Galaxie anschaut,

it's thousands of years ago.

dann ist das tausende von Jahren her.

If you look at Andromeda, which is the nearest big galaxy,

Wenn man Andromeda betrachtet, die nächste große Galaxie,

and it's two million years ago.

dann ist das 2 Millionen Jahre her.

If you took a picture of the Earth two million years ago,

Wenn man ein Foto von der Erde vor 2 Millionen Jahren machen würde,

there'd be no evidence of humans at all,

würde man darauf keinen Hinweis auf menschliches Leben entdecken,

because we don't think there were humans yet.

denn damals gab es, wie wir meinen, noch keine Menschen.

I mean, it just gives you the scale.

Das ist der Maßstab.

With the Hubble Space Telescope, we're looking at

Mit dem Hubble-Weltraumteleskop schauen wir uns

hundreds of millions of years to a billion years.

hunderte Millionen bis einer Milliarde Jahre an.

But if we were capable to come up with an idea of how to look even further --

Doch wenn es uns gelänge, eine Methode zu finden, mit der wir noch weiter gucken können –

there's some things even further,

es gibt Dinge, die noch weiter weg sind,

and that was what I did in a lot of my work,

und worin meine Arbeit hauptsächlich besteht,

was to develop the techniques -- we could look out back to even earlier

ist die Entwicklung von Methoden – wir könnten noch weiter in die Vergangenheit blicken,

epochs before there were stars and before there were galaxies,

in Epochen, in denen es noch keine Sterne und Galaxien gab,

back to when the universe was hot and dense and very different.

zurück zu der Zeit, als das Universum heiß und dicht und sehr anders war.

And so that's the sort of sequence,

Das ist also der Ablauf,

and so I have a more artistic impression of this.

und ich habe hier eine etwas künstlerischere Version davon.

There's the galaxy in the middle, which is the Milky Way,

Hier ist die Galaxie im Zentrum, die Milchstraße,

and around that are the Hubble -- you know, nearby kind of galaxies,

und drum herum sind die Hubble – die näher gelegenen Galaxien,

and there's a sphere that marks the different times.

und dort ist eine Sphäre, die die unterschiedlichen Zeitpunkte markiert.

And behind that are some more modern galaxies.

Dahinter sind ein paar jüngere Galaxien.

You see the whole big picture?

Sie bekommen einen Überblick?

The beginning of time is funny -- it's on the outside, right?

Der Beginn der Zeit ist seltsam – er ist außerhalb.

And then there's a part of the universe we can't see

Und es gibt einen Teil des Universums, den wir nicht sehen können,

because it's so dense and so hot, light can't escape.

denn er ist so dicht und heiß, dass ihn das Licht nicht verlassen kann.

It's like you can't see to the center of the Sun;

Wie man auch nicht in das Zentrum der Sonne sehen kann,

you have to use other techniques to know what's going on inside the Sun.

man muss andere Methoden anwenden, um herauszufinden, was in der Sonne vorgeht.

But you can see the edge of the Sun,

Aber man kann den Rand der Sonne sehen,

and the universe gets that way, and you can see that.

und beim Universum ist es ähnlich, man kann den Rand sehen.

And then you see this sort of model area around the outside,

Dann sehen Sie dieses Modellgebiet an der Außenseite,

and that is the radiation coming from the Big Bang,

das ist die Strahlung, die vom Urknall übrig geblieben ist,

which is actually incredibly uniform.

die tatsächlich unglaublich einförmig ist.

The universe is almost a perfect sphere,

Das Universum ist eine fast perfekte Kugel,

but there are these very tiny variations

doch es gibt winzige Variationen,

which we show here in great exaggeration.

die wie hier sehr übertrieben darstellen.

And from them in the time sequence we're going to have to go

Und von dort gehen wir in der Zeitabfolge,

from these tiny variations to these irregular galaxies and first stars

von diesen winzigen Variationen zu diesen unregelmäßigen Galaxien und ersten Sternen

to these more advanced galaxies, and eventually the solar system, and so forth.

zu diesen weiter entwickelten Galaxien und schließlich zum Sonnensystem usw.

So it's a big design job,

Es ist also eine große Designaufgabe,

but we'll see about how things are going on.

aber wir wir werden sehen, wie es weitergeht.

So the way these measurements were done,

Diese Messungen wurden mit einigen

there's been a set of satellites, and this is where you get to see.

Satelliten gemacht, und die sehen Sie hier.

So there was the COBE satellite, which was launched in 1989,

Da war der COBE-Satellit, der 1989 gestartet wurde,

and we discovered these variations.

mit dem wir diese Variationen entdeckt haben.

And then in 2000, the MAP satellite was launched -- the WMAP --

Im Jahr 2000 dann wurde der MAP-Satellit gestartet – der WMAP –

and it made somewhat better pictures.

und der hat etwas bessere Aufnahmen gemacht.

And later this year -- this is the cool stealth version,

Später im selben Jahr – das ist die coole Tarnkappen-Version,

the one that actually has some beautiful design features to it,

die ein paar sehr schöne Designelemente hat,

and you should look -- the Planck satellite will be launched,

das sollten Sie sich anschauen – wird der Planck-Satellit gestartet,

and it will make very high-resolution maps.

der hochauflösende Aufnahmen produzieren wird.

And that will be the sequence of understanding

Das wird der Teil sein, in dem es um das Verstehen

the very beginning of the universe.

des Anfang des Universums geht.

And what we saw was, we saw these variations, and then they told us

Was wir sahen, waren diese Variationen, die etwas über

the secrets, both about the structure of space-time,

die Geheimnisse der Struktur der Raumzeit aussagen

and about the contents of the universe,

sowie über den Inhalt des Alls

and about how the universe started in its original motions.

und darüber, wie das Universum in seine ursprüngliche Bewegung versetzt wurde.

So we have this picture, which is quite a spectacular picture,

Hier haben wir ein recht spektakuläres Bild,

and I'll come back to the beginning, where we're going to have

und ich komme nun auf den Anfang zurück, an dem wir

some mysterious process that kicks the universe off at the beginning.

einen mysteriösen Prozess haben, der das Universum anwirft.

And we go through a period of accelerating expansion, and the universe

Dann kommt eine Phase von sich beschleunigender Expansion, und das All

expands and cools until it gets to the point where it becomes transparent,

dehnt sich aus und kühlt ab, bis es durchsichtig wird,

then to the Dark Ages, and then the first stars turn on,

dann kommt das finstere Zeitalter, und dann leuchten die ersten Sterne auf,

and they evolve into galaxies, and then later they get to the more expansive galaxies.

entwickeln sich zu Galaxien und werden später zu noch größeren Galaxien.

And somewhere around this period is when our solar system started forming.

Das ist etwa der Zeitpunkt, an dem sich unser Sonnensystem zu bilden begann.

And it's maturing up to the present time.

Es reift heran bis in die Gegenwart.

And there's some spectacular things.

Es gibt da ein paar spektakuläre Dinge.

And this wastebasket part, that's to represent

Dieser Papierkorbteil hier repräsentiert,

what the structure of space-time itself is doing during this period.

was die Struktur der Raumzeit während dieser Phase mit sich selbst anstellt.

And so this is a pretty weird model, right?

Ein recht merkwürdiges Modell, oder?

What kind of evidence do we have for that?

Was haben wir für Beweise dafür?

So let me show you some of nature's patterns

Lassen Sie mich Ihnen ein paar Grundmuster der Natur zeigen,

that are the result of this.

die da herrühren.

I always think of space-time as being the real substance of space,

Ich stelle mir die Raumzeit als die eigentliche Substanz des Alls vor,

and the galaxies and the stars just like the foam on the ocean.

und die Galaxien und Sterne sind nur der Schaum auf dem Ozean.

It's a marker of where the interesting waves are and whatever went on.

Sie sind eine Markierung für interessante Wellen und andere Begebenheiten.

So here is the Sloan Digital Sky Survey showing the location of a million galaxies.

Hier zeigt uns der Sloan Digital Sky Survey die Orte von einer Millionen Galaxien.

So there's a dot on here for every galaxy.

Jeder Punkt ist eine Galaxie.

They go out and point a telescope at the sky, take a picture,

Sie richten ein Teleskop in den Himmel, machen ein Bild,

identify what are stars and throw them away, look at the galaxies,

finden heraus, was Sterne sind und löschen diese, betrachten die Galaxien,

estimate how far away they are, and plot them up.

schätzen ein, wie weit entfernt sie sind, und markieren sie.

And just put radially they're going out that way.

Und kreisförmig angeordnet, ergibt sich so ein Bild.

And you see these structures, this thing we call the Great Wall,

Sie sehen diese Strukturen, dieses Ding, das wir die Große Mauer nennen,

but there are voids and those kinds of stuff, and they kind of fade out

doch es gibt Voids (Leerräume) und diese Dinger hier, und sie fransen aus,

because the telescope isn't sensitive enough to do it.

weil das Teleskop nicht empfindlich genug ist.

Now I'm going to show you this in 3D.

Jetzt werde ich es Ihnen in 3D zeigen.

What happens is, you take pictures

Man macht Aufnahmen,

as the Earth rotates, you get a fan across the sky.

während sich die Erde dreht, und erhält einen Fächer.

There are some places you can't look because of our own galaxy,

Es gibt einige Stellen, die man wegen unserer eigenen Galaxie nicht aufnehmen kann,

or because there are no telescopes available to do it.

oder weil es keine Teleskope gibt, die das tun könnten.

So the next picture shows you the three-dimensional version of this rotating around.

Auf dem nächsten Bild sehen Sie die 3D-Version dieser Rotation.

Do you see the fan-like scans made across the sky?

Sehen Sie diese fächerförmigen Aufnahmen des Himmels?

Remember, every spot on here is a galaxy, and you see the galaxies,

Denken Sie daran, jeder Punkt hier ist eine Galaxie, Sie sehen die Galaxien

you know, sort of in our neighborhood, and you sort of see the structure.

in unserer Nachbarschaft und Sie erkennen die Struktur.

And you see this thing we call the Great Wall,

Hier sehen Sie, was wir die Große Mauer nennen,

and you see the complicated structure, and you see these voids.

und die komplizierte Struktur sowie diese Leerräume.

There are places where there are no galaxies and there are places

Es gibt Stellen ohne Galaxien und Stellen

where there are thousands of galaxies clumped together, right.

mit Tausenden von Galaxien auf einem Haufen.

So there's an interesting pattern,

Es gibt also ein interessantes Muster,

but we don't have enough data here to actually see the pattern.

aber wir haben nicht genügend Daten, um das Muster zu erkennen.

We only have a million galaxies, right?

Wir haben nur eine Million Galaxien,

So we're keeping, like, a million balls in the air

also halten wir eine Million Bälle in der Luft,

but, what's going on?

aber was passiert eigentlich?

There's another survey which is very similar to this,

Es gibt eine andere Vermessung, die dieser sehr ähnlich ist

called the Two-degree Field of View Galaxy Redshift Survey.

und sich Two-Degree Field of View Galaxy Redshift Survey nennt.

Now we're going to fly through it at warp a million.

Wir werden nun das All mit Warp-Geschwindigkeit einer Million durchfliegen.

And every time there's a galaxy -- at its location there's a galaxy --

Jedes Mal, wenn man auf eine Galaxie stößt

and if we know anything about the galaxy, which we do,

und man etwas über die Galaxie weiß, was der Fall ist,

because there's a redshift measurement and everything,

denn es gibt Messungen der Rotverschiebung und so was,

you put in the type of galaxy and the color,

nimmt man den Typ der Galaxie auf und die Farbe,

so this is the real representation.

also ist das hier eine wirkliche Abbildung.

And when you're in the middle of the galaxies

Wenn man sich im Zentrum von Galaxien befindet,

it's hard to see the pattern; it's like being in the middle of life.

ist es schwierig, ein Muster zu erkennen; es ist, als ob man sich im Zentrum des Lebens befände.

It's hard to see the pattern in the middle of the audience,

Es ist schwierig, das Muster im Zentrum des Publikums zu erkennen,

it's hard to see the pattern of this.

es ist schwierig, dieses Muster zu erkennen.

So we're going to go out and swing around and look back at this.

Also entfernen wir uns, drehen uns um und schauen zurück.

And you'll see, first, the structure of the survey,

Zunächst sieht man die Struktur der Vermessung

and then you'll start seeing the structure of the galaxies

und dann beginnt man die Struktur der Galaxien zu erkennen,

that we see out there.

die wir hier draußen sehen.

So again, you can see the extension of this Great Wall of galaxies showing up here.

Man erkennt also wieder das Ausmaß dieser Großen Mauer von Galaxien in dieser Gegend.

But you can see the voids,

Aber man kann auch die Voids sehen,

you can see the complicated structure, and you say,

man sieht die komplizierte Struktur und fragt sich:

well, how did this happen?

Wie ist das passiert?

Suppose you're the cosmic designer.

Stellen Sie sich vor, Sie sind der Gestalter des Alls.

How are you going to put galaxies out there in a pattern like that?

Wie verteilen Sie Galaxien in einem solchen Muster?

It's not just throwing them out at random.

Das ist nicht einfach eine Zufallsstreuung.

There's a more complicated process going on here.

Dahinter steckt ein komplizierterer Prozess.

How are you going to end up doing that?

Wie kommt man dahin?

And so now we're in for some serious play.

Jetzt geht es um ein ernsthaftes Spiel.

That is, we have to seriously play God,

Das heißt, wir müssen ernsthaft Gott spielen,

not just change people's lives, but make the universe, right.

nicht nur das Leben der Menschen ändern, sondern das Universum erschaffen.

So if that's your responsibility, how are you going to do that?

Wenn das also Ihre Aufgabe ist, wie bewältigen Sie sie?

What's the kind of technique?

Was ist die Methode?

What's the kind of thing you're going to do?

Was versuchen Sie genau zu tun?

So I'm going to show you the results of a very large-scale simulation

Ich werde Ihnen die Ergebnisse einer sehr großen Simulation zeigen,

of what we think the universe might be like, using, essentially,

die unsere Vorstellung vom Universum wiedergibt, indem sie

some of the play principles and some of the design principles that,

einige Spielprinzipien und einige Designprinzipien benutzt,

you know, humans have labored so hard to pick up,

die sich die Menschen mühevoll erarbeitet haben,

but apparently nature knew how to do at the beginning.

aber die die Natur offenbar von Anfang an eingesetzt hat.

And that is, you start out with very simple ingredients

Man beginnt mit ein paar sehr einfachen Zutaten

and some simple rules,

und einigen einfachen Regeln,

but you have to have enough ingredients to make it complicated.

aber man braucht genügend Zutaten, um es kompliziert zu machen.

And then you put in some randomness,

Dann lässt man den Zufall zu,

some fluctuations and some randomness,

einige Fluktuationen und Zufälle,

and realize a whole bunch of different representations.

und erhält eine große Anzahl von verschiedenen Ergebnissen.

So what I'm going to do is show you

Was ich Ihnen zeigen werde,

the distribution of matter as a function of scales.

ist die Verteilung von Materie in Abhängigkeit von der Größe.

We're going to zoom in, but this is a plot of what it is.

Wir werden hineinzoomen; das ist das Schema der ganzen Sache.

And we had to add one more thing to make the universe come out right.

Wir mussten noch etwas hinzugeben, um das Universum korrekt zu gestalten.

It's called dark matter.

Es nennt sich dunkle Materie.

That is matter that doesn't interact with light

Das ist Materie, die nicht mit Licht in der Weise interagiert,

the typical way that ordinary matter does,

wie das normale Materie tut,

the way the light's shining on me or on the stage.

wie das Licht auf mich und die Bühne scheint.

It's transparent to light, but in order for you to see it,

Sie ist durchlässig für Licht, doch um sie zu sehen,

we're going to make it white. OK?

werden wir sie weiß machen, okay?

So the stuff that's in this picture that's white, that is the dark matter.

Also ist das Zeug, das im Bild weiß erscheint, dunkle Materie.

It should be called invisible matter,

Es sollte besser unsichtbare Materie heißen,

but the dark matter we've made visible.

aber die dunkle Materie haben wir sichtbar gemacht.

And the stuff that is in the yellow color,

Das Zeug, das gelb erscheint,

that is the ordinary kind of matter that's turned into stars and galaxies.

ist die gewöhnliche Materie, die sich in Sterne und Galaxien verwandelt hat.

So I'll show you the next movie.

Ich werde Ihnen nun den nächsten Film zeigen.

So this -- we're going to zoom in.

Wir werden hineinzoomen.

Notice this pattern and pay attention to this pattern.

Sehen Sie dieses Muster und achten Sie auf dieses Muster.

We're going to zoom in and zoom in.

Wir zoomen immer weiter hinein.

And you'll see there are all these filaments and structures and voids.

Sie sehen all diese Filamente, Strukturen und Leerräume dort.

And when a number of filaments come together in a knot,

Wenn einige dieser Filamente zu einem Knoten zusammenkommen,

that makes a supercluster of galaxies.

ergibt das einen Superhaufen von Galaxien.

This one we're zooming in on

Dieser hier, den wir uns jetzt näher anschauen,

is somewhere between 100,000 and a million galaxies in that small region.

besteht aus zwischen 100.000 und einer Million Galaxien in dieser kleinen Region.

So we live in the boonies.

Wir leben also im Busch.

We don't live in the center of the solar system,

Wir leben nicht im Zentrum des Sonnensystems,

we don't live in the center of the galaxy

wir leben nicht im Zentrum der Galaxie

and our galaxy's not in the center of the cluster.

und unsere Galaxie ist nicht der Mittelpunkt des Haufens.

So we're zooming in.

Wir zoomen also hinein.

This is a region which probably has more than 100,000,

Das ist eine Region, die vermutlich mehr als 100.000,

on the order of a million galaxies in that region.

eher um die eine Million Galaxien beinhaltet.

We're going to keep zooming in. OK.

Wir zoomen weiter hinein.

And so I forgot to tell you the scale.

Ich habe versäumt, über die Größenverhältnisse zu sprechen.

A parsec is 3.26 light years.

Ein Parsec hat 3,26 Lichtjahre.

So a gigaparsec is three billion light years -- that's the scale.

Also hat ein Gigaparsec drei Milliarden Lichtjahre – das ist die Größe.

So it takes light three billion years to travel over that distance.

Das Licht braucht also drei Milliarden Jahre, um diese Distanz zu überwinden.

Now we're into a distance sort of between here and here.

Wenn man sich den Abstand zwischen da und dort anschaut,

That's the distance between us and Andromeda, right?

das ist die Distanz zwischen uns und Andromeda.

These little specks that you're seeing in here, they're galaxies.

Diese kleinen Flecken, die Sie hier sehen, sind Galaxien.

Now we're going to zoom back out,

Jetzt zoomen wir wieder heraus,

and you can see this structure that,

und man erkennt die Struktur,

when we get very far out, looks very regular,

die mit sehr viel Abstand sehr regelmäßig aussieht,

but it's made up of a lot of irregular variations.

aber aus vielen unregelmäßigen Variationen besteht.

So they're simple building blocks.

Es gibt also einfache Bausteine.

There's a very simple fluid to begin with.

Zunächst gibt es eine sehr einfache Flüssigkeit.

It's got dark matter, it's got ordinary matter,

Sie besteht aus dunkler Materie und normaler Materie,

it's got photons and it's got neutrinos,

aus Photonen und aus Neutrinos,

which don't play much role in the later part of the universe.

die später keine große Rolle mehr spielen.

And it's just a simple fluid and it, over time,

Es ist einfach eine Flüssigkeit, und die entwickelt sich

develops into this complicated structure.

mit der Zeit zu dieser komplizierten Struktur.

And so you know when you first saw this picture,

Als Sie dieses Bild zum ersten Mal gesehen haben,

it didn't mean quite so much to you.

haben Sie nicht viel darin sehen können.

Here you're looking across one percent of the volume of the visible universe

Hier blicken Sie über ein Prozent des Volumens des sichtbaren Universums

and you're seeing billions of galaxies, right, and nodes,

und Sie sehen Milliarden von Galaxien und Knoten,

but you realize they're not even the main structure.

aber Sie stellen fest, dass das nicht einmal die Hauptstruktur ist.

There's a framework, which is the dark matter, the invisible matter,

Es gibt einen Rahmen, die dunkle Materie, die unsichtbare Materie,

that's out there that's actually holding it all together.

die da draußen tatsächlich alles zusammenhält.

So let's fly through it, and you can see how much harder it is

Lassen Sie uns durchfliegen und sehen, wie viel schwieriger es ist,

when you're in the middle of something to figure this out.

das zu erkennen, wenn man in der Mitte von etwas steckt.

So here's that same end result.

Hier ist das gleiche Endergebnis.

You see a filament,

Sie sehen ein Filament,

you see the light is the invisible matter,

Sie sehen das Helle, das sie unsichtbare Materie ist,

and the yellow is the stars or the galaxies showing up.

und das Gelbe sind die Sterne oder die Galaxien, auf die wir treffen.

And we're going to fly around, and we'll fly around,

Wir fliegen immer wieder drum herum,

and you'll see occasionally a couple of filaments intersect,

und Sie werden ab und zu sehen, wie zwei Filamente aufeinandertreffen

and you get a large cluster of galaxies.

und einen großen Galaxienhaufen bilden.

And then we'll fly in to where the very large cluster is,

Dann fliegen wir hinein in den sehr großen Haufen,

and you can see what it looks like.

und Sie sehen, wie er aussieht.

And so from inside, it doesn't look very complicated, right?

Von innen sieht er nicht sehr kompliziert aus, oder?

It's only when you look at it at a very large scale,

Nur wenn man ihn aus sehr großer Entfernung betrachtet

and explore it and so forth, you realize it's a very intricate,

und untersucht, merkt man, dass es sich um ein sehr verwobenes,

complicated kind of a design, right?

kompliziertes Design handelt.

And it's grown up in some kind of way.

Er ist so gewachsen.

So the question is,

Die Frage ist:

how hard would it be to assemble this, right?

Wie schwierig wäre es, so etwas zusammenzusetzen?

How big a contractor team would you need

Wie groß müsste die Baufirma sein,

to put this universe together, right?

die dieses Universum aufbauen könnte?

That's the issue, right?

Darum geht es.

And so here we are.

Hier stehen wir also.

You see how the filament --

Sie sehen, wie dieses Filament –

you see how several filaments are coming together,

wie einige Filamente aufeinandertreffen

therefore making this supercluster of galaxies.

und so einen Superhaufen von Galaxien bilden.

And you have to understand, this is not how it would actually look

Sie müssen begreifen, dass das nicht wirklich so aussieht, wenn man –

if you -- first, you can't travel this fast,

erstens kann man sich nicht so schnell bewegen,

everything would be distorted,

alles wäre verzerrt,

but this is using simple rendering and graphic arts kind of stuff.

aber hier werden Rendering- und Grafikprogramme benutzt.

This is how, if you took billions of years to go around,

So könnte es aussehen, wenn man innerhalb von Milliarden von Jahren

it might look to you, right?

drum herumfliegen würde.

And if you could see invisible matter, too.

Und wenn man die unsichtbare Materie auch sehen könnte.

And so the idea is, you know, how would you put together the universe

Die Frage ist also: Wie würde man das Universum auf möglichst

in a very simple way?

einfache Weise zusammenbauen?

We're going to start and realize that the entire visible universe,

Wir fangen an und merken, dass das gesamte sichtbare Universum,

everything we can see in every direction with the Hubble Space Telescope

alles, was wir in jeder Richtung mit dem Hubble-Weltraumteleskop

plus our other instruments,

und unseren anderen Instrumenten sehen können,

was once in a region that was smaller than an atom.

einst ein Gebiet kleiner als ein Atom war.

It started with tiny quantum mechanical fluctuations,

Es fing mit winzigen quantenmechanischen Fluktuationen an,

but expanding at a tremendous rate.

die sich rasend schnell ausbreiteten.

And those fluctuations

Und diese Fluktuationen

were stretched to astronomical sizes, and those fluctuations

dehnten sich auf astronomische Größe aus, diese Fluktuationen

eventually are the things we see in the cosmic microwave background.

sind letztlich das, was wir in der kosmischen Hintergrundstrahlung sehen.

And then we needed some way to turn those fluctuations into galaxies

Dann brauchen wir einen Weg, diese Fluktuationen in Galaxien zu verwandeln,

and clusters of galaxies and make these kinds of structures go on.

in Galaxienhaufen, und diese Strukturen fortzuführen.

So I'm going to show you a smaller simulation.

Ich werde Ihnen eine kleinere Simulation zeigen.

This simulation was run on 1,000 processors for a month

Diese Simulation wurde mit 1.000 Prozessoren einen Monat lang ausgeführt,

in order to make just this simple visible one.

einfach nur, um das hier sichtbar zu machen.

So I'm going to show you one

Ich werde Ihnen jetzt eine zeigen,

that can be run on a desktop in two days in the next picture.

die zwei Tage auf einem normalen PC läuft.

So you start out with teeny fluctuations

Es beginnt mit winzigen Fluktuationen,

when the universe was at this point,

als das Universum an diesem Punkt war,

now four times smaller, and so forth.

jetzt viermal so klein und so weiter.

And you start seeing these networks, this cosmic web of structure forming.

Man beginnt diese Netze zu sehen, wie diese kosmische Netzstruktur entsteht.

And this is a simple one, because it doesn't have the ordinary matter

Das hier ist einfach, weil es die normale Materie nicht beinhaltet,

and it just has the dark matter in it.

nur die dunkle Materie.

And you see how the dark matter lumps up,

Man sieht, wie die dunkle Materie zusammenklumpt

and the ordinary matter just trails along behind.

und die normale Materie einfach nachkommt.

So there it is.

Das ist es also.

At the beginning it's very uniform.

Am Anfang ist es sehr einheitlich.

The fluctuations are a part in 100,000.

Die Fluktuationen spielen sich in den Hunderttausendsteln ab.

There are a few peaks that are a part in 10,000,

Es gibt einige Ausschläge in die Zehntausendstel,

and then over billions of years, gravity just pulls in.

und dann verrichtet die Gravitation über Milliarden von Jahren ihre Arbeit.

This is light over density, pulls the material around in.

Sie zieht die umliegende Materie an.

That pulls in more material and pulls in more material.

Das zieht dann noch mehr Materie an und so weiter.

But the distances on the universe are so large

Doch die Entfernungen im Universum sind so gewaltig

and the time scales are so large that it takes a long time for this to form.

und der zeitliche Rahmen so groß, dass es sehr lange braucht, um sich auszubilden.

And it keeps forming until the universe is roughly about half the size it is now,

Es bildet sich immer weiter aus, bis das Universum etwa halb so groß wie jetzt ist,

in terms of its expansion.

von der Ausdehnung her.

And at that point, the universe mysteriously starts accelerating

Zu diesem Zeitpunkt beschleunigt das Universum auf geheimnisvolle Weise

its expansion and cuts off the formation of larger-scale structure.

seine Ausdehnung und beendet die Bildung größerer Strukturen.

So we're just seeing as large a scale structure as we can see,

Also sehen wir nun schon die größtmögliche Struktur,

and then only things that have started forming already

und von jetzt an bilden sich nur noch Dinge aus,

are going to form, and then from then on it's going to go on.

die schon damit begonnen haben, und so geht es weiter.

So we're able to do the simulation, but this is two days on a desktop.

Wir können uns die Simulation ansehen, aber sie dauert zwei Tage auf einem PC.

We need, you know, 30 days on 1,000 processors

Man braucht 30 Tage mit 1.000 Prozessoren,

to do the kind of simulation that I showed you before.

um die Simulation zu berechnen, die ich vorhin gezeigt habe.

So we have an idea of how to play seriously, creating the universe

Wir haben also nun eine Vorstellung, wie man ernsthaft spielt, wie man das Universum erschafft,

by starting with essentially less than an eyedrop full of material,

indem man mit weniger als einem Tropfen von Materie anfängt,

and we create everything we can see in any direction, right,

und wir erschaffen alles, was in jeder Richtung sichtbar ist,

from almost nothing -- that is, something extremely tiny,

mit fast nichts – das heißt mit etwas sehr Winzigem,

extremely small -- and it is almost perfect,

extrem Kleinem – und es wird fast perfekt,

except it has these tiny fluctuations at a part in 100,000 level,

außer dass es diese winzigen Fluktuationen von einem Hunderttausendstel hat,

which turn out to produce the interesting patterns and designs we see,

die für die interessanten Muster und Designs, die wir beobachten, verantwortlich sind,

that is, galaxies and stars and so forth.

das heißt Galaxien und Sterne usw.

So we have a model, and we can calculate it, and we can use it

Wir haben also ein Modell und wir können es berechnen und benutzen,

to make designs of what we think the universe really looks like.

um Entwürfe davon zu machen, wie das Universum tatsächlich aussieht.

And that design is sort of way beyond

Und dieses Modell geht weit über

what our original imagination ever was.

unsere ursprünglichen Vorstellungen davon hinaus.

So this is what we started with 15 years ago,

Damit also haben wir vor 15 Jahren angefangen,

with the Cosmic Background Explorer -- made the map on the upper right,

mit dem Cosmic Background Explorer – der die Karte oben rechts erstellt hat,

which basically showed us that there were large-scale fluctuations,

die uns gezeigt hat, dass es große Fluktuationen gegeben hat,

and actually fluctuations on several scales. You can kind of see that.

Fluktuationen in allen Größenordnungen. Das kann man sehen.

Since then we've had WMAP,

Danach kam WMAP,

which just gives us higher angular resolution.

das nur eine höhere Auflösung hat.

We see the same large-scale structure,

Wir sehen die gleiche Großstruktur,

but we see additional small-scale structure.

aber wir entdecken auch die kleinere Struktur.

And on the bottom right is if the satellite had flipped upside down

Rechts unten ist dargestellt, was für eine Karte der Satellit,

and mapped the Earth, what kind of a map we would have got of the Earth.

wenn er umgedreht wäre und die Erde erfasst hätte, gemacht hätte.

You can see, well, you can, kind of pick out

Man kann ungefähr

all the major continents, but that's about it.

die Kontinente ausmachen, aber das war's schon.

But what we're hoping when we get to Planck, we'll have resolution

Mit Planck erhoffen wir uns eine Auflösung,

about equivalent to the resolution you see of the Earth there,

die etwa diesem Bild der Erde entspricht,

where you can really see the complicated pattern that exists on the Earth.

auf dem man tatsächlich die komplizierten Muster der Erde erkennen kann.

And you can also tell, because of the sharp edges

Man sieht wegen der scharfen Kanten

and the way things fit together, there are some non-linear processes.

und daran, wie alles zusammenpasst, dass es einige nichtlineare Prozesse gibt.

Geology has these effects,

Die Geologie kennt diese Effekte,

which is moving the plates around and so forth.

nämlich die Plattentektonik usw.

You can see that just from the map alone.

Das kann man allein schon an der Karte erkennen.

We want to get to the point in our maps of the early universe

Wir möchten bei unseren Karten des jungen Universums zu einem Punkt gelangen,

we can see whether there are any non-linear effects

an dem wir sehen, ob es nichtlineare Effekte gibt,

that are starting to move, to modify, and are giving us a hint about how

die bewegen und verändern und die uns Hinweise darauf geben,

space-time itself was actually created at the beginning moments.

wie die Raumzeit am Anfang tatsächlich entstand.

So that's where we are today,

Da stehen wir also heute,

and that's what I wanted to give you a flavor of.

und darüber wollte ich Ihnen einen Überblick verschaffen.

Give you a different view about what the design

Ihnen einen anderen Blick darauf eröffnen, wie das Design

and what everything else looks like.

und der ganze Rest aussieht.

Thank you.

Danke.

(Applause)

(Applaus)