The design of the universe | George Smoot

George Smoot sobre o design do universo

Tradutor: Fabio Ceconello Revisor: Julia Fernandez

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

Eu achei que iria pensar em mudar sua perspectiva do mundo um pouco,

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

e mostrar a vocês alguns dos designs que temos na natureza.

And so, I have my first slide to talk about

Assim, tenho meu primeiro slide para falar sobre

the dawning of the universe and what I call

a aurora do universo e o que eu chamo

the cosmic scene investigation, that is, looking at

a investigação da cena cósmica, ou seja, examinar

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

as relíquias da criação e inferir o que aconteceu no início,

and then following it up and trying to understand it.

e então seguir a trilha e tentar entendê-lo.

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

Portanto uma das questões que eu perguntei a vocês é,

when you look around, what do you see?

quando olham à sua volta, o que vêem?

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

Bem, vêem este espaço que é criado por designers

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

e pelo trabalho de pessoas, mas o que realmente vêem

is a lot of material that was already here,

é um monte de material que já estava aqui,

being reshaped in a certain form.

sendo remoldado de alguma forma.

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

Portanto a questão é: como aquele material chegou aqui?

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

Como ele chegou à forma que ele tinha antes de ser remoldado, e assim por diante?

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

É a questão de o que é a continuidade?

So one of the things I look at is,

Então uma das coisas que tento descobrir é,

how did the universe begin and shape?

como o universo começou e se formou?

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

Qual foi o processo geral na criação e evolução do universo

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

para chegar ao ponto em que temos estes tipos de materiais?

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

Esta é uma parte, e deixem-me prosseguir e lhes mostrar

the Hubble Ultra Deep Field.

o Hubble de Campo Ultra Profundo.

If you look at this picture,

Se observarem esta imagem,

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

o que verão é um monte de escuridão com alguns objetos luminosos nela.

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

Quatro destes objetos são estrelas,

and you can see them there -- little pluses.

e vocês podem vê-las ali -- pequenas cruzes.

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

Esta é uma estrela, esta é uma estrela, todo o resto é uma galáxia, OK?

So there's a couple of thousand galaxies

Portanto há alguns milhares de galáxias

you can see easily with your eye in here.

vocês podem ver facilmente aqui.

And when I look out at particularly this galaxy,

E quando eu olho em particular para esta galáxia,

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

que parece muito com a nossa, imagino se existe

an art design college conference going on,

uma conferência de uma escola de arte acontecendo,

and intelligent beings there are thinking about, you know,

e seres inteligentes lá pensando sobre, sabem,

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

que designs devem fazer, e podem existir alguns cosmólogos,

trying to understand where the universe itself came from,

tentando entender de onde o próprio universo veio,

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

e podem mesmo existir alguns naquela galáxia olhando para a nossa

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

tentando imaginar o que está acontecendo aqui.

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

Mas existem muitas outras galáxias, e algumas estão próximas,

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

e elas têm uma cor similar à do Sol,

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

e algumas estão mais distantes e elas são um pouco mais azuis, e etc.

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

Mas uma das questões é -- deveria ser, para vocês --

how come there are so many galaxies?

como existem tantas galáxias?

Because this represents a very clean fraction of the sky.

Porque isto representa uma fração bem clara do céu.

This is only 1,000 galaxies.

Aqui estão só 1000 galáxias.

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

Acreditamos que existem da ordem -- visíveis ao telescópio Hubble,

if you had the time to scan it around --

se vocês tiverem tempo de percorrê-las --

about 100 billion galaxies. Right?

em torno de 100 bilhões de galáxias. Certo?

It's a very large number of galaxies.

É um número muito grande de galáxias.

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

E isto é aproximadamente o número de estrelas que existem em nossa galáxia.

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

Mas quando vocês olham para algumas destas regiões como esta, verão

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

mais galáxias que estrelas, o que é uma espécie de contrasenso.

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

Então a questão que deveria vir à cabeça é, que tipo de design, sabe,

what kind of creative process and what kind of design

que tipo de processo criativo e que tipo de design

produced the world like that?

produziu o mundo assim?

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

E então vou mostrar a vocês que é na verdade bem mais complicado.

We're going to try and follow it up.

Vamos tentar seguir essa linha.

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

Temos uma ferramenta que realmente nos ajuda neste estudo,

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

e é o fato de que o universo é tão incrivelmente grande

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

que é uma máquina do tempo, de certo modo.

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

Desenhamos este conjunto de esferas aninhadas recortadas para vocês verem.

Put the Earth at the center of the nested spheres,

Coloquem a Terra no centro destas esferas,

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

apenas porque é onde estamos fazendo as observações.

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

E a lua está apenas dois segundos distante, então se você fotografa a lua

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

usando luz comum, é a lua de dois segundos atrás, e não importa.

Two seconds is like the present.

Dois segundos é como o presente.

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

O Sol está oito minutos atrás. Não é muita coisa, certo,

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

exceto se há explosões solares chegando então você quer sair do caminho.

You'd like to have a little advance warning.

Você gostaria de ter uma aviso com antecedência.

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

Mas você chega a Jupiter está 40 minutos distante. É um problema.

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

Você ouviu falar de Marte, é um problema se comunicar com Marte.

because it takes light long enough to go there.

porque demora à luz tanto tempo para chegar lá.

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

Mas se você procura a constelação mais próxima,

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

as 40 ou 50 estrelas mais próximas, é em torno de 10 anos.

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

Então se você tira uma foto do que acontece, é de 10 anos atrás.

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

Mas você olha para o centro da galáxia,

it's thousands of years ago.

é mil anos atrás.

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

Se você olha para Andromeda, que é a grande galáxia mais próxima,

and it's two million years ago.

são dois milhões de anos atrás.

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

E se você tirasse uma foto da Terra dois milhões de anos atrás,

there'd be no evidence of humans at all,

não haveria nenhum sinal de humanos,

because we don't think there were humans yet.

porque não acho que existissem humanos então.

I mean, it just gives you the scale.

Isto dá a vocês a escala.

With the Hubble Space Telescope, we're looking at

Com o telescópio espacial Hubble, estamos olhando para

hundreds of millions of years to a billion years.

centenas de milhões de anos a um bilhão de anos.

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

mas se fôssemos capazes de ter uma idéia de como olhar mais longe --

there's some things even further,

existem algumas coisas ainda mais distantes,

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

e é isso que fiz em muito do meu trabalho,

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

desenvolver as técnicas -- podemos olhar para ainda antes

epochs before there were stars and before there were galaxies,

épocas antes de existirem estrelas e antes de existirem galáxias,

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

no tempo em que o universo era quente e denso e muito diferente.

And so that's the sort of sequence,

Então este é o tipo de sequência,

and so I have a more artistic impression of this.

e eu tenho uma impressão mais artística disto.

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

Existe a galáxia no meio, que é a Via Láctea,

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

e por ali está o Hubble -- próximo, sabe, como galáxias,

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

e existe uma esfera que marca cada diferente tempo.

And behind that are some more modern galaxies.

E atrás daquilo estão algumas galáxias mais modernas.

You see the whole big picture?

Conseguem ter uma visão geral?

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

O começo do tempo é engraçado -- está do lado de fora, certo?

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

E então existe a parte do universo que não podemos ver

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

porque é tão denso e tão quente, que a luz não consegue sair.

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

É como você não conseguir ver o centro do Sol,

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

você tem de usar outras técnicas para saber o que acontece dentro do Sol.

But you can see the edge of the Sun,

Mas você consegue ver a superfície do Sol,

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

E o universo é do mesmo jeito, você pode ver isso.

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

Então você vê como que um modelo da área em torno do exterior,

and that is the radiation coming from the Big Bang,

e esta é a radiação vindo do Big Bang,

which is actually incredibly uniform.

que é mesmo incrivelmente uniforme.

The universe is almost a perfect sphere,

O universo é praticamente uma esfera perfeita,

but there are these very tiny variations

mas existem estas variações muito pequenas

which we show here in great exaggeration.

que nós mostramos aqui bastante exageradas.

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

E delas na sequência de tempo vamos chegar

from these tiny variations to these irregular galaxies and first stars

destas minúsculas variações a estas galáxias irregulares e primeiras estrelas

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

para estas galáxias mais avançadas, e eventualmente o sistema solar, e etc.

So it's a big design job,

Portanto é um grande trabalho de design,

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

mas veremos como as coisas estão acontecendo.

So the way these measurements were done,

Assim a forma como estas medições foram feitas,

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

existe um conjunto de satélites, e isto é onde você consegue ver.

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

Havia o satélite COBE, que foi lançado em 1989,

and we discovered these variations.

e nós descobrimos estas variações.

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

Então em 2000, o satélite MAP foi lançado -- o WMAP --

and it made somewhat better pictures.

e ele produziu imagens razoavelmente melhores.

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

E mais tarde este ano -- esta é a versão legal,

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

a que tem realmente algumas belas características de design,

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

e vocês devem ver -- o satélite Planck será lançado,

and it will make very high-resolution maps.

e ele vai produzir mapas de altíssima resolução.

And that will be the sequence of understanding

E isso vai ser a sequência de compreensão

the very beginning of the universe.

do início absoluto do universo.

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

E o que vimos era, vimos estas variações, e nos disseram

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

os segredos, tanto sobre a estrutura do espaço-tempo,

and about the contents of the universe,

e sobre o conteúdo do universo,

and about how the universe started in its original motions.

e sobre como o universo começou em seus movimentos originais.

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

Assim temos esta imagem, que é bem espetacular,

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

e voltarei ao início, onde iremos ter

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

alguns processos misteriosos que impulsionaram o universo no início.

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

E nós vamos atravessar um período de expansão acelerada, e o universo

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

expande e esfria até chegar ao ponto onde ele fica transparente,

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

então para as eras escuras, e então as primeiras estrelas acendem,

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

e elas evoluem em galáxias, e então mais tarde elas alcançam galáxias maiores.

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

E em algum ponto nesse período é quando nosso sistema solar começou a se formar.

And it's maturing up to the present time.

E está amadurecendo até o momento atual.

And there's some spectacular things.

E existem algumas coisas espetaculares.

And this wastebasket part, that's to represent

E esta parte do cesto, é para representar

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

o que a estrutura do espaço-tempo em si está fazendo durante este período.

And so this is a pretty weird model, right?

Portanto é um modelo bem estranho, certo?

What kind of evidence do we have for that?

Que tipo de prova temos para isso?

So let me show you some of nature's patterns

Deixem-me lhes mostrar alguns dos padrões da natureza

that are the result of this.

que são o resultado disto.

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

Eu sempre penso no espaço-tempo como sendo a substância real do espaço,

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

e as galáxias e as estrelas são como a espuma no oceano.

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

É um marcador de onde as ondas interessantes estão e o que aconteceu.

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

Então aqui está o Sloan Digital Sky Survey mostrando a localização de um milhão de galáxias.

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

Existe um ponto aqui para cada galáxia.

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

Eles apontam o telescópio para o céu, tiram uma foto,

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

identificam quais são as estrelas e as tiram fora, procuram pelas galáxias,

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

estimam quão longe elas estão, e plotam elas.

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

e apenas exibindo radialmente elas ficam daquele jeito.

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

E vocês vêem estas estruturas, esta coisa nós chamamos a Grande Muralha,

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

mas existem vazios e estas coisas, e elas como que desvanecem

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

porque o telescópio não é sensível o suficiente para elas.

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

Agora vou lhes mostrar isto em 3D.

What happens is, you take pictures

O que acontece é, você tira fotos

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

enquanto a Terra gira, você obtém uma fatia ao longo do céu.

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

Existem alguns lugares que vocês não podem ver por causa da nossa própria galáxia,

or because there are no telescopes available to do it.

ou porque não existem telescópios disponíveis para fazê-lo.

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

Então a próxima imagem mostra a vocês versões tridimensionais desta rotação.

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

Vocês vêem as varreduras em cone feitas ao longo do céu?

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

Lembrem-se, cada ponto aqui é uma galáxia, e vocês vêem as galáxias,

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

sabem, como que nossa vizinhança, e dá para ver a estrutura.

And you see this thing we call the Great Wall,

E vocês vêem que esta coisa que chamamos Grande Muralha,

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

E vocês vêem a complicada estrutura, e estes vazios.

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

Existem lugares onde não existem galáxias e existem lugares

where there are thousands of galaxies clumped together, right.

em que há milhares de galáxias amontoadas, certo.

So there's an interesting pattern,

Então há um padrão interessante,

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

mas nós não temos dados suficientes aqui para realmente ver o padrão.

We only have a million galaxies, right?

Temos apenas um milhão de galáxias, certo?

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

Então estamos mantendo como um milhão de bolas no ar

but, what's going on?

mas, o que está acontecendo?

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

Existe outra pesquisa que é bem similar a esta,

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

chamada Two-degree Field of View Galaxy Redshift Survey.

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

Agora vamos voar através dela em velocidade warp de um milhão.

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

E sempre que existir uma galáxia -- nesta posição há uma galáxia --

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

e se sabemos algo sobre a galáxia, o que é fato,

because there's a redshift measurement and everything,

porque existe um desvio para vermelho na medição e tudo,

you put in the type of galaxy and the color,

você coloca o tipo da galáxia e a cor,

so this is the real representation.

então esta é uma representação real.

And when you're in the middle of the galaxies

E quando você está no meio das galáxias

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

é difícil ver o padrão; é como estar no meio da vida.

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

É difícil ver o padrão no meio da audiência,

it's hard to see the pattern of this.

é difícl ver o padrão disto.

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

Então vamos sair e dar a volta e olhar para isto.

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

E vocês verão, primeiro, a estrutura da pesquisa,

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

e então vocês começarão a ver a estrutura das galáxias

that we see out there.

que vemos ali.

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

E de novo, vocês podem ver a extensão desta Grande Muralha de galáxias aparecendo aqui.

But you can see the voids,

Mas vocês podem ver os vazios,

you can see the complicated structure, and you say,

vocês podem ver a estrutura complicada, e dirão,

well, how did this happen?

bem, como isto aconteceu?

Suppose you're the cosmic designer.

Suponha que você é o designer cósmico.

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

Como você vai por as galáxias lá em um padrão como aquele?

It's not just throwing them out at random.

Não é só atirar elas aleatoriamente.

There's a more complicated process going on here.

Existe um processo mais complicado acontecendo aqui.

How are you going to end up doing that?

Como você vai acabar fazendo aquilo?

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

E então agora estamos prontos para o jogo sério.

That is, we have to seriously play God,

Que é, temos de seriamente brincar de Deus,

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

não apenas mudar a vida das pessoas, mas fazer o universo, certo?

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

Então se esta é sua responsabilidade, como você vai fazer aquilo?

What's the kind of technique?

Que tipo de técnica vai usar?

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

Que tipo de coisa você está para fazer?

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

Então vou mostrar a vocês os resultados de uma simulação de grande escala

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

do que como pensamos que o universo é, usando essencialmente,

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

alguns dos princípios de jogo e alguns dos princípios de design que,

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

sabem, humanos trabalharam tão duro para obter,

but apparently nature knew how to do at the beginning.

mas aparentemente a natureza sabia como fazer desde o começo.

And that is, you start out with very simple ingredients

E isto é, você começa com ingredientes muito simples

and some simple rules,

e algumas regras simples,

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

mas você tem de ter ingredientes suficientes para tornar complicado.

And then you put in some randomness,

E então coloca alguma aleatoriedade,

some fluctuations and some randomness,

algumas flutuações e alguma aleatoriedade,

and realize a whole bunch of different representations.

e descobre um enorme conjunto de diferentes representações.

So what I'm going to do is show you

Portanto o que vou fazer é mostrar a vocês

the distribution of matter as a function of scales.

a distribuição da matéria em função das escalas.

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

Vamos ampliar, mas este é um desenho do que é.

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

E tivemos de adicionar uma coisa mais para fazer o universo sair certo.

It's called dark matter.

É chamada matéria escura.

That is matter that doesn't interact with light

Que é matéria que não interage com a luz

the typical way that ordinary matter does,

do modo típico como a matéria normal faz,

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

do modo como a luz está brilhando sobre mim no palco.

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

é transparente à luz, mas para que vocês vejam ela,

we're going to make it white. OK?

vamos torná-la branca, OK?

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

Então a coisa que nesta imagem é branca, isso é matéria escura.

It should be called invisible matter,

Deveria ser chamada matéria invisível,

but the dark matter we've made visible.

mas a matéria escura nós tornamos visível.

And the stuff that is in the yellow color,

E as coisas que estão na cor amarela,

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

essas são o tipo de matéria normal que está transformada em estrelas e galáxias.

So I'll show you the next movie.

Então vou mostrar a vocês no próximo filme.

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

Então é isto -- vamos ampliar.

Notice this pattern and pay attention to this pattern.

Notem este padrão e prestem atenção a este padrão.

We're going to zoom in and zoom in.

Vamos ampliar e ampliar.

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

E vocês verão que existem todos estes filamentos e estruturas e vazios.

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

E quando um número de filamentos se encontram em um nó,

that makes a supercluster of galaxies.

isso produz um super aglomerado de galáxias.

This one we're zooming in on

É nisso que estamos aproximando

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

é algo entre 100.000 e um milhão de galáxias naquela pequena região.

So we live in the boonies.

Então vivemos no subúrbio.

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

Não vivemos no centro do sistema solar,

we don't live in the center of the galaxy

não vivemos no centro da galáxia

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

e nossa galáxia não está no centro do aglomerado.

So we're zooming in.

Então vamos ampliar.

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

Esta é uma região que provavelmente tem mais de 100.000,

on the order of a million galaxies in that region.

da ordem de um milhão de galáxias naquela região.

We're going to keep zooming in. OK.

Vamos continuar ampliando. OK.

And so I forgot to tell you the scale.

E eu esqueci de lhes contar a escala.

A parsec is 3.26 light years.

Um parsec é 3.26 anos-luz.

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

Portanto um gigaparsec é três bilhões de anos-luz -- esta é a escala.

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

significa que demora três bilhões de anos para a luz viajar essa distância.

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

Agora estamos em uma distância como entre aqui e aqui.

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

Essa é a distância entre nós e Andrômeda, certo?

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

Estes pequenos grãos que vocês vêem aqui, eles são galáxias.

Now we're going to zoom back out,

Agora vamos afastar novamente,

and you can see this structure that,

E vocês podem ver esta estrutura que,

when we get very far out, looks very regular,

quando chegamos bem longe, parece muito regular,

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

mas é feita de muitas variações irregulares.

So they're simple building blocks.

Elas são peças de construção simples.

There's a very simple fluid to begin with.

Existe um fluido muito simples para começar.

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

Ele tem matéria escura, ele tem matéria normal,

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

ele tem fótons e ele tem neutrinos,

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

que não têm muita influência mais tarde no universo.

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

E isto é apenas um fluido simples e isto, com o tempo

develops into this complicated structure.

desenvolve nesta estrutura complicada.

And so you know when you first saw this picture,

E assim vocês sabem quando vocês viram esta imagem na primeira vez

it didn't mean quite so much to you.

não significava muito para vocês.

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

Aqui vocês estão olhando através de um por cento do volume do universo visível

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

e vocês estão vendo bilhões de galáxias, certo, e nós,

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

mas vocês percebem que elas não são nem a estrutura principal.

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

Existe um chassi, que é a matéria escura, a matéria invisível,

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

que está ali e que realmente une tudo.

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

Então vamos voar através dela, e vocês podem ver quão mais difícil é

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

quando você está no meio de algo para perceber isto.

So here's that same end result.

Então aqui está o mesmo resultado final.

You see a filament,

Vocês vêem um filamento,

you see the light is the invisible matter,

Vocês vêem o claro, é a matéria invisível,

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

e o amarelo são as estrelas ou as galáxias aparecendo.

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

E vamos voar em torno, e voar em torno,

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

e vocês verão ocasionalmente um par de filamentos entrelaçar,

and you get a large cluster of galaxies.

e você tem um grande aglomerado de galáxias.

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

E então vamos voar dentro para onde o grande aglomerado está,

and you can see what it looks like.

E vocês podem ver como se parece.

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

Então de dentro, parece bem complicado, certo?

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

É apenas quando você olha para ele em uma escala muito grande,

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

e explora ele e etc., percebe que é muito intrincado,

complicated kind of a design, right?

um tipo complicado de design, certo?

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

E ele está amadurecido de alguma forma.

So the question is,

Então a questão é,

how hard would it be to assemble this, right?

Quão difícil seria montar isto, certo?

How big a contractor team would you need

De que tamanho a equipe do seu empreiteiro precisaria ser

to put this universe together, right?

para construir o universo, certo?

That's the issue, right?

Esta é a questão, certo?

And so here we are.

Então aqui estamos.

You see how the filament --

Vocês vêem como o filamento --

you see how several filaments are coming together,

vêem como vários filamentos estão se unindo,

therefore making this supercluster of galaxies.

portanto produzindo um super aglomerado de galáxias.

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

E vocês têm de entender, isto não é como realmente pareceria

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

Se vocês -- primeiro, não dá para viajar tão rápido,

everything would be distorted,

tudo seria distorcido,

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

mas isto é usando coisas como artes gráficas.

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

Isto é como, se vocês levassem bilhões de anos para percorrer,

it might look to you, right?

ele pareceria para vocês, certo?

And if you could see invisible matter, too.

E se vocês pudessem ver a matéria invisível, também.

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

Então a idéia é, sabem, como você construiria o universo

in a very simple way?

de uma forma bem simples?

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

Vamos começar e perceber que o universo visível inteiro,

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

tudo que podemos ver em todas as direções com o Telescópio Espacial Hubble

plus our other instruments,

mais nossos outros instrumentos,

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

estava antes em uma região que era menor que um átomo.

It started with tiny quantum mechanical fluctuations,

Começou com minúsculas flutuações quânticas,

but expanding at a tremendous rate.

mas expandindo a uma taxa tremenda.

And those fluctuations

E essas flutuações

were stretched to astronomical sizes, and those fluctuations

foram esticadas para tamanhos astronômicos, e essas flutuações

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

eventualmente são as coisas que vemos no fundo cósmico de microondas.

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

E então nós precisávamos de algum modo tornar estas flutuações em galáxias

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

e aglomerados de galáxias e fazer esses tipos de estruturas prosseguirem.

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

Então vou mostrar a vocês uma simulação menor.

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

Esta simulação foi executada em 1000 processadores por um mês.

in order to make just this simple visible one.

Para fazer apenas este simples visual.

So I'm going to show you one

Então vou lhes mostrar um

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

que pode ser executado em um desktop em dois dias na próxima imagem.

So you start out with teeny fluctuations

Então você começa com minúsculas flutuações

when the universe was at this point,

quando o universo era a este ponto,

now four times smaller, and so forth.

agora quatro vezes menor, e assim por diante.

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

E vocês começam a ver estas redes, esta teia cósmica de estrutura formando.

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

E esta é uma simples, porque não tem a matéria normal

and it just has the dark matter in it.

e tem apenas matéria escura nela.

And you see how the dark matter lumps up,

E vocês vêem como a matéria escura embola,

and the ordinary matter just trails along behind.

e a matéria normal só segue atrás.

So there it is.

E é isto.

At the beginning it's very uniform.

No começo é muito uniforme.

The fluctuations are a part in 100,000.

As flutuações são uma parte em 100.000.

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

Existem uns poucos picos que são uma parte em 10.000,

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

e então depois de bilhões de anos, a gravidade simplesmente puxa de volta.

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

Isto é leveza contra densidade, puxa o material em torno dela.

That pulls in more material and pulls in more material.

Que puxa mais material e mais material.

But the distances on the universe are so large

Mas as distâncias no universo são tão grandes

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

e as escalas de tempo são tão grandes que demora um longo tempo para isto formar.

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

E continua formando até que o universo é aproximadamente metade do tamanho que é hoje,

in terms of its expansion.

em termos de expansão.

And at that point, the universe mysteriously starts accelerating

E a esse ponto, o universo misteriosamente começa a acelerar

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

sua expansão e interrompe a formação de estruturas de maior escala.

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

Então estamos vendo uma estrutura de escala tão grande quanto podemos,

and then only things that have started forming already

e então apenas coisas que já haviam começado a se formar

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

vão se formar, e então daí por diante vão continuar.

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

Conseguimos fazer esta simulação, mas isto é dois dias em um desktop.

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

Precisamos, sabem, 30 dias em 1000 processadores

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

para o tipo de simulação que eu lhes mostrei antes.

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

Então temos uma idéia de como jogar sério, criando o universo

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

começando com essencialmente menos que uma gota de material,

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

e criamos tudo que podemos ver em qualquer direção, certo,

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

de praticamente nada -- isto é, algo extremamente minúsculo,

extremely small -- and it is almost perfect,

extremamente pequeno -- e isto é quase perfeito,

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

exceto tem estas mínimas flutuações de uma parte em 100.000,

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

que acabam por produzir os interessantes padrões e designs que vemos,

that is, galaxies and stars and so forth.

isto é, galáxias e estrelas e tudo mais.

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

Então temos um modelo, e podemos calculá-lo, e podemos usá-lo

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

para criar designs do que achamos que o universo realmente parece.

And that design is sort of way beyond

E esse design é como algo além

what our original imagination ever was.

do que nossa imaginação original dele era.

So this is what we started with 15 years ago,

Então isto é como começamos 15 anos atrás,

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

com o Cosmic Background Explorer -- fizemos o mapa superior direito,

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

que basicamente mostrou a nós que existiam flutuações de bem grande escala,

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

e na verdade flutuações em diversas escalas. Vocês podem ver isso.

Since then we've had WMAP,

Desde que tivemos o WMAP,

which just gives us higher angular resolution.

Que apenas nos dá resolução angular maior.

We see the same large-scale structure,

Vemos a mesma estrutura de grande escala,

but we see additional small-scale structure.

mas vemos estruturas adicionais de escala menor.

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

E o inferior direito é se o satélite estivesse de cabeça para baixo

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

e mapeasse a Terra, que tipo de mapa teríamos da Terra.

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

Vocês podem ver, bem, podem ter uma idéia

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

todos os principais continentes, mas isto é tudo.

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

Mas o que esperamos quando tivermos o Planck, é ter resolução

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

quase equivalente à resolução que vemos a terra ali,

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

onde você pode realmente ver o complicado padrão que existe na Terra.

And you can also tell, because of the sharp edges

E pode também dizer, por causa das bordas definidas

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

e da forma como as coisas se encaixam, que existem alguns processos não-lineares.

Geology has these effects,

Geologia tem estes efeitos,

which is moving the plates around and so forth.

Que é mover as placas por aí e tudo.

You can see that just from the map alone.

Vocês podem ver isso só pelo mapa.

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

Queremos chegar ao ponto em nossos mapas do universo primordial

we can see whether there are any non-linear effects

de podermos ver se existem quaisquer efeitos não-lineares

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

que estão começando a se mover, a modificar, e estão nos dando uma dica sobre como

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

o próprio espaço-tempo realmente foi criado nos momentos iniciais.

So that's where we are today,

Então é onde estamos hoje,

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

e é do que eu queria lhes dar uma amostra.

Give you a different view about what the design

Dar a vocês uma visão diferente sobre como o design

and what everything else looks like.

e como todo o resto se parece.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)