The design of the universe | George Smoot

Джордж Смут о строении вселенной

Переводчик: Anya Falcon Редактор: Igor Muravsky

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

Я подумал о том, как немного изменить ваш взгляд на мир

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

и показать вам некоторые конструкции, которые существуют в природе.

And so, I have my first slide to talk about

Итак, на первом слайде мы поговорим

the dawning of the universe and what I call

о зарождении вселенной, и как я называю,

the cosmic scene investigation, that is, looking at

космическое место расследования, то есть, осмотр

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

остатков создания и предположений о том, что произошло в начале,

and then following it up and trying to understand it.

а затем, пронаблюдать и постараться это понять.

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

Один из вопросов, который я хочу вам задать

when you look around, what do you see?

Что вы видите, когда смотрите вокруг себя?

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

Вы видите пространство, созданное конструкторами

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

и людским трудом, но на самом деле, то что вы видите

is a lot of material that was already here,

это материалы, которые уже здесь были,

being reshaped in a certain form.

и которые изменили для придания им определенной формы.

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

И вопрос состоит в том, а каким образом этот материал попал сюда?

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

Как он приобрел ту форму, которая у него была прежде чем его видоизменили?

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

Вопрос в том, что такое целостность?

So one of the things I look at is,

Итак, одно из того, что я рассмотрел, это то

how did the universe begin and shape?

как вселенная началась и сформировалась.

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

Каков был процесс создания и эволюции вселенной на ее пути

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

к достижению всех этих видов материалов?

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

А теперь позвольте мне показать вам

the Hubble Ultra Deep Field.

снимок Области Сверхдальнего Обзора Хаббла.

If you look at this picture,

Если вы посмотрите на эту фотографию,

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

вы увидете множество темноты и немного светлых объектов.

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

Четыре из этих объектов являются звездами

and you can see them there -- little pluses.

они видны в виде маленьких плюсов.

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

Вот это звезда, и это звезда, а все остальное - галактика.

So there's a couple of thousand galaxies

Здесь пара тысяч галактик,

you can see easily with your eye in here.

вы их легко можете увидеть собственными глазами.

And when I look out at particularly this galaxy,

И когда я вглядываюсь именно в эту галактику,

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

которая очень похожа на нашу, мне интересно,

an art design college conference going on,

проходят ли там совещания коллег по художественному дизайну

and intelligent beings there are thinking about, you know,

и разумных созданий, обдумывающих какие

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

конструкции они могли бы создать, и может быть, там есть несколько космологов

trying to understand where the universe itself came from,

пытающихся понять откуда вселенная появилась,

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

и может быть даже некоторые из той галактики смотрят на нашу

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

стараясь разобраться в том, а что же здесь происходит.

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

Но существует множество галактик, и некоторые из них близко,

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

и они такого цвета, как Солнце,

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

а некоторые находятся дальше, и они немного более синего цвета и так далее.

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

Но один из вопросов, который обращен к вам -

how come there are so many galaxies?

Почему существует столько много галактик?

Because this represents a very clean fraction of the sky.

Ведь это представляет четкий участок неба,

This is only 1,000 galaxies.

в которой только 1000 галактик.

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

Мы думаем, что существует порядка -- видимых телескопу «Хаббла»

if you had the time to scan it around --

если найти время просканировать --

about 100 billion galaxies. Right?

100 миллиардов галактик.

It's a very large number of galaxies.

Это очень большое количество галактик.

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

И это примерно столько, сколько звезд в нашей собственной галактике.

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

Но если посмотреть на некоторые из этих участков, то видно

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

больше галактик чем звезд, что является головоломкой.

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

Вопрос, который должен придти вам в голову, это то какую конструкцию вы знаете,

what kind of creative process and what kind of design

какой созидательный процесс и какая процедура

produced the world like that?

может произвести такой мир?

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

А потом я вам покажу, что на самом деле, все это гораздо сложнее.

We're going to try and follow it up.

Мы постараемся проследить.

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

У нас есть инструмент, который помогает нам в нашем изучении,

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

и так как вселенная невероятно большая,

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

он, в каком-то смысле, машина времени.

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

Мы нарисовали несколько срезанных вложенных сфер, что бы вы смогли увидеть.

Put the Earth at the center of the nested spheres,

Разместили Землю в центре сложенных сфер,

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

просто потому что отсюда происходят наблюдения.

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

Луна всего в двух секундах, то есть если ее сфотографировать

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

при помощи простого света, то получится снимок луны, какой она была 2 секунды назад, это не особо важно.

Two seconds is like the present.

Две секунды - это почти что сейчас.

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

Солнце в восьми минутах от нас. Это тоже не особо важно, правда,

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

если, конечно, не солнечные вспышки. Тогда надо убираться.

You'd like to have a little advance warning.

Вам бы не помешало предупреждение за раннее.

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

Тогда вы направляетесь к Юпитеру, который в 40 минутах, что является проблемой.

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

Вы слышали о Марсе. Но с Марсом трудно связаться

because it takes light long enough to go there.

потому что свету требуется довольно много времени, что бы туда добраться.

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

Но если вы присмотритесь к ближайшим звездам,

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

которых приблизительно 40 или 50, то до них 10 лет.

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

Так что если сфотографировать происходящее, то это 10 лет назад.

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

Но если посмотреть в центр галактики,

it's thousands of years ago.

то это тысяча лет назад.

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

Если же посмотреть на ближайшую большую галактику Андромеду,

and it's two million years ago.

то это будет миллион лет назад.

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

Если вы посмотрите на изображение Земли два миллиона лет назад,

there'd be no evidence of humans at all,

то там нет никаких признаков людей,

because we don't think there were humans yet.

так как мы думаем, что их еще не было.

I mean, it just gives you the scale.

Вобщем, это дает масштабы.

With the Hubble Space Telescope, we're looking at

С телескопом "Хаббла" мы видим

hundreds of millions of years to a billion years.

от сотни миллионов до миллиардов лет.

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

Но если бы мы смогли придумать как видеть дальше --

there's some things even further,

есть вещи которые находятся еще дальше,

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

и именно этим я занимался в большинстве моих работ,

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

разработка техник, с помощью которых можно заглянуть в прошлое еще дальше,

epochs before there were stars and before there were galaxies,

в эпохи, до того. как появились звезды и галактики,

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

когда вселенная была горячей, плотной и совсем другой.

And so that's the sort of sequence,

Как бы в таком порядке,

and so I have a more artistic impression of this.

у меня есть более художественное изображение этого.

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

В середине находится галактика Млечный Путь,

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

вокруг нее находятся ближние галактики,

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

а сферы обозначают разное время.

And behind that are some more modern galaxies.

Позади находятся более молодые галактики.

You see the whole big picture?

Вам видна полная картина?

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

Начало времени смешное - оно находится снаружи, так ведь?

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

Еще есть часть Вселенной, которая нам не видна,

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

так как она настолько горячая и плотная, что свет на может вырватся.

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

Это точно так, как не видно центра Солнца,

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

нужно использовать другие приемы. что бы узнать что происходить внутри солнца.

But you can see the edge of the Sun,

Но края Солнца вам видны,

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

и, как видите, со Вселенной примерно также.

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

Вокруг изображена модель наружного пространства,

and that is the radiation coming from the Big Bang,

и это излучение, исходящая от Большого взрыва,

which is actually incredibly uniform.

которая, кстати, невероятно равномерна.

The universe is almost a perfect sphere,

Вселенная - это почти идеальная сфера,

but there are these very tiny variations

но существуют очень маленькие вариации,

which we show here in great exaggeration.

которые видны здесь с большим приувеличением.

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

Мы пойдем от них по временному порядку

from these tiny variations to these irregular galaxies and first stars

от этих незначительных неоднородностей к нерегулярным галактикам и первым звездам

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

до более усовершенствованных галактик, и наконец, до Солнечной системы, и так далее.

So it's a big design job,

Это большая проектная работа,

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

но мы сможем увидеть то, как все происходит.

So the way these measurements were done,

Измерения были произведены

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

при помощи набора спутников.

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

Спутник COBE был запущен в 1989,

and we discovered these variations.

и мы обнаружили эти неоднородности.

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

А затем в 2000, стартовал спутник MAP -- WPAM --

and it made somewhat better pictures.

который сделал снимки лучшего качества.

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

А в этом году - крутая стелс-версия,

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

которая, к тому же, красивого дизайна,

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

на который вам стоит посмотреть -- спутник PLANCK будет запущен

and it will make very high-resolution maps.

и сделает карты очень высокого разрешения.

And that will be the sequence of understanding

Такова будет последовательность понимания

the very beginning of the universe.

самого начала Вселенной.

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

То, что мы увидели, это были неоднородности, и они рассказали нам

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

секреты о структуре пространства-времени,

and about the contents of the universe,

и о содержании Вселенной,

and about how the universe started in its original motions.

а так же о том, как Вселенная начала свое начальное движение.

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

Итак, у нас есть это захватывающее изображение,

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

и я вернусь к началу, где мы увидим

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

загадочный процесс, происходящий в начале Вселенной.

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

Мы проходим через период ускоренного расширения.

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

Вселенная расширяется и охлождается, пока не станет прозрачной.

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

Затем Темные Века, а потом зажигаются первые звезды,

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

образующие галактики, которые становятся более обширными.

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

Примерно в этот период наша Солнечная система начала свое формирование.

And it's maturing up to the present time.

Ее взросление происходит до настоящего времени.

And there's some spectacular things.

Происходят захватывающие события.

And this wastebasket part, that's to represent

Часть, напоминающая корзину, представляет собой то

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

что происходит со структурой космического времени в данный период.

And so this is a pretty weird model, right?

Эта модель кажется давольно странной, правда?

What kind of evidence do we have for that?

Какие у нас есть для этого докозательства?

So let me show you some of nature's patterns

Давайте я вам покажу некоторые природные структуры,

that are the result of this.

которые явились результатом этого.

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

Я всегда думаю о пространстве-времени как о настоящей сущности пространства,

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

где галактики и звезды, как морская пена.

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

Они - как метка происшедших событий и интересных волн.♫

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

На Слоановском Цифровом Обзоре Неба показано расположение миллиона галактик.

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

Каждая точка представляет галактику.

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

Они направляют телескоп в небо и делают снимок,

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

находят звезды и отбрасывают их, рассматривают только галактики,

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

рассчитывают расстояние до них и наносят их на карту.

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

Наносят их в радиальном направлении.

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

Эти структуры мы называем Великой Стеной.

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

Но пустоты и тому подобное теряется из виду,

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

из-за недостаточной чувствительности телескопа.

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

Теперь я покажу вам это в 3D.

What happens is, you take pictures

Вот что происходит, вы делаете снимок

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

пока вращается Земля, получается веерообразные снимок неба.

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

Некоторые места не видно из-за нашей собственной Галактики,

or because there are no telescopes available to do it.

или же потому что для этого нет свободных телескопов.

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

Итак, следующий снимок показывает трехмерную версию этого вращения.

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

Вы видите, похожие на веер снимки неба?

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

Помните, что каждая точка является галактикой.

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

Видны галактики и как бы структура.

And you see this thing we call the Great Wall,

Видно также то, что мы называем Великой Стеной.

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

Видна ее непростая структура с пустотами.

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

Есть пространства где нет галактик, и есть места

where there are thousands of galaxies clumped together, right.

где скоплены тысячи галактик.

So there's an interesting pattern,

Интересная картина,

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

но у нас не достаточно информации чтобы увидеть весь рисунок.

We only have a million galaxies, right?

Тут у нас всего миллион галактик.

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

Мы как будто бы держим в воздухе миллион шаров.

but, what's going on?

Но что происходит?

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

Есть другое исследование очень похожее на это, оно называется

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

"Исследование Красного Смещения Галактики в Двухградусном Поле Зрения".

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

Сейчас мы пролетаем сквозь,

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

и там, где есть галактика, видно ее обозначение.

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

И нам известно все об этой галактике

because there's a redshift measurement and everything,

так как у нас есть измерение красного смещения

you put in the type of galaxy and the color,

и известен тип и цвет галактики.

so this is the real representation.

Так что это реальное представление.

And when you're in the middle of the galaxies

Когда находишься в середине галактик,

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

то трудно увидеть рисунок. Это как быть в середине жизни.

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

Находясь в середине аудитории,

it's hard to see the pattern of this.

трудно разглядеть ее форму.

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

Так что мы отлетим и посмотрим по сторонам чтобы оглядется.

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

Прежде всего видна структура исследования,

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

а затем структуры галактик,

that we see out there.

которые нам видны.

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

Видна протяженность Великой Стены виднеющихся галактик.

But you can see the voids,

Но видны и пустые пространства.

you can see the complicated structure, and you say,

Глядя на такую сложную структуру, спрашивается,

well, how did this happen?

Как это произошло?

Suppose you're the cosmic designer.

Допустим, вы - космический конструктор.

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

Каким образом вы сможете расположить галактики в таком порядке?

It's not just throwing them out at random.

Это не просто взять и раскидать их беспорядочно.

There's a more complicated process going on here.

Тут более сложный процесс.

How are you going to end up doing that?

Как вы собираетесь это сделать?

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

А теперь у нас началась серьезная игра.

That is, we have to seriously play God,

Нам серьезно придется поиграть в Бога.

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

Не просто менять жизни людей, но создавать Вселенную.

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

Итак, если бы это было вашей ответсвенностью, как бы вы это делали?

What's the kind of technique?

Какой примените метод?

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

Что именно вы сделаете?

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

Я вам покажу результаты очень большой симуляции того

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

что мы думаем какой могла бы быть Вселенная,

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

используя ключевые принципы конструирования,

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

которые так трудно создавались людьми,

but apparently nature knew how to do at the beginning.

но, вероятно, были известны природе с самого начала.

And that is, you start out with very simple ingredients

Все начинается с простых ингридиентов

and some simple rules,

и нескольких простых правил,

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

но ингридиентов должно быть достаточно, чтобы получилось что-то сложное.

And then you put in some randomness,

Затем добавляется немного хаотичности,

some fluctuations and some randomness,

вариаций, и беспорядочности,

and realize a whole bunch of different representations.

и представьте себе целую кучу различных реализаций этого.

So what I'm going to do is show you

Я продемонстрирую вам

the distribution of matter as a function of scales.

распределение вещества как функцию масштаба

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

Мы немного приблизимся, но это всего лишь набросок.

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

Нам необходима еще одна вещь для правильного создания Вселенной.

It's called dark matter.

Она называется темной материей.

That is matter that doesn't interact with light

Это такая материя, которая не взаимодействует со светом,

the typical way that ordinary matter does,

как это делает обычное вещество,

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

например, освещая меня или сцену.

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

Она прозрачна для света, но что бы ее увидеть,

we're going to make it white. OK?

мы сделаем ее белой. Хорошо?

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

Темная материя на этом изображении белого цвета.

It should be called invisible matter,

Ее следует называть невидимой материей,

but the dark matter we've made visible.

но мы ее сделали видимой.

And the stuff that is in the yellow color,

А то, что желтого цвета, это

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

обычная материя, которая образует звезды и галактики.

So I'll show you the next movie.

Я покажу следующий фильм.

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

Итак это -- надо немного увеличить.

Notice this pattern and pay attention to this pattern.

Обратите внимание на узор.

We're going to zoom in and zoom in.

Мы продолжаем увеличение.

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

Вам станут видны все волокна, конструкции и пустоты.

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

Когда несколько волокон соединяются в узел,

that makes a supercluster of galaxies.

то образуются суперкластеры галактик.

This one we're zooming in on

Один из них, который мы увиличиваем,

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

содержит от 100,000 до миллиона галактик в этом небольшом участке.

So we live in the boonies.

Так что мы живем в глуши.

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

Мы не живем в центре Солнечной системы,

we don't live in the center of the galaxy

мы не живем в центре Галактики,

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

и наша Галактика не в центре кластра.

So we're zooming in.

Увеличиваем изображение.

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

В этом участке, наверное, более чем

on the order of a million galaxies in that region.

100,000 до миллиона галактик.

We're going to keep zooming in. OK.

Мы продолжаем увеличение.

And so I forgot to tell you the scale.

Я забыл рассказать вам про масштаб.

A parsec is 3.26 light years.

Парсек - это 3,26 световых лет.

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

А гигапарсек - это три миллиарда световых лет. Таков масштаб.

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

Свету потребуется три миллиарда лет для прохождения этой дистанции.

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

Теперь мы на расстоянии как от сюда до сюда

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

Это расстояние между нами и Андромедой.

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

Все эти маленькие точки - это галактики.

Now we're going to zoom back out,

Теперь мы зумируем обратно,

and you can see this structure that,

и становится видна структура, которая

when we get very far out, looks very regular,

выглядит однородно, если сильно удалиться,

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

но она сделана из множества неоднородных вариаций.

So they're simple building blocks.

Они являются простыми строительными блоками.

There's a very simple fluid to begin with.

Все начинается с простой жидкости.

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

В ней есть темное вещество и обычное вещество.

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

У нее есть фотоны и нейтрино,

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

которые позже не играют большой роли во Вселенной.

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

Это простая жидкость, которая со временем

develops into this complicated structure.

развивается в усложненную структуру.

And so you know when you first saw this picture,

Когда вы впервые увидели эту картину,

it didn't mean quite so much to you.

она не представляла собой большого для вас значения.

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

Тут вы смотрите на один процент видимой Вселенной

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

и вам видны миллиарды галактик и узлов,

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

но они даже и не главная структура.

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

Существует теория, что темная материя, это невидимое вещество,

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

на самом деле держит все вместе.

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

Давайте, пролетим сквозь это, и вы увидите насколько оно сложнее,

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

находясь в середине чего-либо для того, чтобы в этом разобраться.

So here's that same end result.

Итак, опять тот же самый результат.

You see a filament,

Вам видны волокна,

you see the light is the invisible matter,

светлые участки - это невидимая материя,

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

и желтые звезды с галактиками.

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

Мы пролетаем и вам видно

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

как местами пара волокон пересекается,

and you get a large cluster of galaxies.

создавая большие скопления галактик.

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

Затем мы залетим в очень большое скопление,

and you can see what it looks like.

и вы увидите как оно выглядит.

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

Оно не выглядит сложным изнутри,

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

но если на посмотреть на него в увеличенном масштабе,

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

то изучая это, осознаешь, насколько сложная

complicated kind of a design, right?

и замысловатая конструкция, не так ли?

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

И каким-то образом он растет.

So the question is,

Вопрос в том, насколько сложно

how hard would it be to assemble this, right?

собрать подобное?

How big a contractor team would you need

Какого размера должна быть строительная бригада

to put this universe together, right?

для постройки такой Вселенной?

That's the issue, right?

Проблема, правда?

And so here we are.

Вот.

You see how the filament --

Видно, как несколько волокон

you see how several filaments are coming together,

соединияются вместе,

therefore making this supercluster of galaxies.

создавая сверхскопление галактик.

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

На самом деле, оно выглядит совсем не так.

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

Во первых, вы не можете перемещаться с такой скоростью,

everything would be distorted,

все было бы просто искажено.

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

Но это удалось при использовании компьютерной графики.

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

Так бы это выглядело, если бы у вас был миллиард лет,

it might look to you, right?

для наблюдений.

And if you could see invisible matter, too.

И при условии, что вы могли бы видеть невидимую материю.

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

Смысл в том, как построить Вселенную

in a very simple way?

очень простым способом?

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

Нам необходимо осознать, что вся видимая Вселенная,

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

видимая во всех направлениях космическим телескопом "Хаббла"

plus our other instruments,

и другими инструментами,

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

однажды была меньше чем атом.

It started with tiny quantum mechanical fluctuations,

Она началась с крошечного квантово-механического колебания,

but expanding at a tremendous rate.

но разрастаясь с невероятной скоростью.

And those fluctuations

И эти колебания выросли

were stretched to astronomical sizes, and those fluctuations

до астрономических размеров, и стали тем,

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

что мы видим в космическом высокочастотном фоне.

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

А затем, эти колебания, каким то образом превращаются в галактики

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

и скопления галактик, создавая такого рода структуры.

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

Я покажу уменьшенную симуляцию,

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

воспроизведенную на 1000 процессорах в течение месяца

in order to make just this simple visible one.

только для этой простой визуализации.

So I'm going to show you one

Итак, я покажу вам изображение,

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

которое можно прогнать на компьютере за два дня.

So you start out with teeny fluctuations

Начиная с мелких колебаний,

when the universe was at this point,

когда Вселенная находясь на данном этапе,

now four times smaller, and so forth.

была в четыре раза меньше,

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

становится видным формирование космической паутины.

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

Простое, не имеющее обыкновенной материи,

and it just has the dark matter in it.

и содержащее только темную материю.

And you see how the dark matter lumps up,

Темная материя сгущается,

and the ordinary matter just trails along behind.

а обыкновенная материя собирается позади.

So there it is.

Вот.

At the beginning it's very uniform.

В начале очень однообразное,

The fluctuations are a part in 100,000.

с колебаниями были один к ста тысячам,

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

и несколькими пиками в один к десяти тысячам,

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

а затем через миллиарды лет, гравитация начинает все стягивать.

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

Светлые участки - это плотность, которая стягивает вещество вокруг себя

That pulls in more material and pulls in more material.

Она притягивает все больше и больше вещества.

But the distances on the universe are so large

Но расстояние во Вселенной и временные масштабы

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

настолько огромные, что формирование занимает долгое время.

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

Формирование продолжается до тех пор пока Вселенная

in terms of its expansion.

приблизительно в половину ее нанешнего размера.

And at that point, the universe mysteriously starts accelerating

И в тот момент, Вселенная каким-то образом начинает ускоряться.

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

Ее расширение останавливает формирование крупных структур.

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

Нам видна структура самого большего размера

and then only things that have started forming already

и только вещи, которые уже начали свое формирование,

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

а затем то, что будет происходить.

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

Так что мы можем просимулировать, но это займет на компьютере два дня.

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

Знаете ли, понадобилось 30 дней и 1000 процессоров

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

чтобы осуществить то, что я вам показал.

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

Теперь у нас есть представление о том как создать Вселенную,

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

начав меньше чем с капли материала.

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

И мы создадим все что видно в любом направлении

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

почти из ничего, черезвычайно крошечного.

extremely small -- and it is almost perfect,

Оно почти совершенно, за исключением

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

маленьких колебаний на уровне один на сто тысяч,

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

что создало интересные структуры и конструкцию,

that is, galaxies and stars and so forth.

которыми стали галактики, звезды, и так далее.

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

Имея модель, мы можем использовать ее и делать расчеты

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

и конструкции того как выглядит Вселенная.

And that design is sort of way beyond

И эта конструкция не совсем похож на то,

what our original imagination ever was.

что мы до этого представляли.

So this is what we started with 15 years ago,

Итак, 15 лет назад мы начали

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

со спутника Исследователя Космического Фона (COBE), создавшего карту справа вверху,

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

что показало присутствие крупномасштабных неоднородностей

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

колебаний в несколько порядков. Здесь вы это можете наблюдать.

Since then we've had WMAP,

После этого у нас был "WMAP",

which just gives us higher angular resolution.

который обеспечил более высокое разрешение.

We see the same large-scale structure,

Видна как крупно-масштабная структура,

but we see additional small-scale structure.

так и дополнительные, меньшие структуры.

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

А справа внизу, спутник как будто развернулся

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

и изобразил Землю.

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

Такой бы вы ее уведили

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

только основные континенты и все.

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

Но надеемся, что когда получим данные от "Planck", то разрешение будет

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

таким. как разрешение карты Земли вот тут.

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

где видно сложные структуры, существующие на Земле.

And you can also tell, because of the sharp edges

Из-за острых краев и способов совмещения,

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

видно, что имеют место нелинейные процессы.

Geology has these effects,

Геология создает такой эффект,

which is moving the plates around and so forth.

передвигая пласты, и так далее.

You can see that just from the map alone.

Это видно даже на карте.

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

Мы хотим достигнуть в наших картах ранней Вселенной,

we can see whether there are any non-linear effects

и увидеть если там имели место нелинейные эффекты,

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

которые начали движение, что дало бы нам намек на то,

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

как пространство-время на самом деле создалось в начальных моментах.

So that's where we are today,

Вот что мы имеем на сегодняшний день,

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

это то, с чем я хотел вас немного познакомить.

Give you a different view about what the design

Показать вам другой взгляд на конструкцию

and what everything else looks like.

и на все, находящееся вокруг вас.

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)