Katie Mack: Life-altering questions about the end of the universe | TED

Переводчик: Ekaterina Efimova Редактор: Alena Chernykh

Лили Джеймс Олдс: Привет! Добро пожаловать!

Кэти Мак: Спасибо! Спасибо за приглашение!

ЛДО: Здорово, что ты с нами!

Я бы хотела, чтобы тем зрителям, которые не являются астрофизиками,

Lily James Olds: Hi, Katie, welcome.

ты помогла вернуться назад и немного освежить в памяти,

Katie Mack: Thank you. Thanks for having me.

LJO: So happy to have you.

как зарождалась Вселенная и как мы узнали об этом процессе.

I would love if, for those of us who are not astrophysicists,

КМ: Хорошо, хорошо.

На самом деле мы довольно много знаем о Вселенной на её раннем этапе,

you could return and help us give a little refresher

on how the universe did begin and how we know that.

на её начальном этапе,

потому что мы можем это наблюдать.

KM: Right, right, yeah.

So we know actually quite a lot about the early universe,

Самый удивительный факт в астрономии —

about the beginning of the universe,

это то, что мы можем видеть начало Вселенной.

because we can actually see it.

And this is the wildest part of astronomy,

Вселенной около 13,8 миллиардов лет,

и когда мы наблюдаем за космосом, мы видим далёкие галактики.

that we can see the beginning of the universe.

So the universe is about 13.8 billion years old,

Когда мы следим за этими далёкими галактиками, они отдаляются от нас.

and when we look out into the cosmos, we see distant galaxies.

Поэтому долгое время существовала теория,

что если галактики отдаляются от нас,

And when we look at the distant ones, they're all moving away from us.

то в прошлом они должны были быть ближе.

В некотором смысле, Вселенная раньше была меньше,

And so for a long time, there's been this idea that, well,

if the galaxies are moving away from us now,

горячее и плотнее,

they must have been closer in the past.

всё занимало меньше места.

The universe in the past must have been smaller in some sense,

Такова теория большого взрыва,

теория о том, что Вселенная в прошлом была меньше, плотнее и горячее.

hotter and denser,

everything packed into less space.

В 1960-е годы мы смогли найти прямое доказательство этому,

And that's the Big Bang theory,

the idea that the universe was smaller and denser and hotter in the past.

когда появилась возможность увидеть свет

And we got really direct evidence of that in the 1960s

Вселенной на её ранней стадии.

Позвольте мне вернуться на шаг назад.

Когда мы смотрим на далёкую галактику,

when we're able to actually see the light

свету от неё требуется некоторое время, чтобы нас достигнуть.

from the very early universe.

Поэтому мы видим свечение галактики.

So let me take one more step back.

Возможно, этому свету потребовалось несколько миллиардов лет, чтобы пересечь

When we look at a distant galaxy,

the light from that galaxy takes some time to reach us.

расстояние между там и здесь.

So we see, you know, we see a galaxy shining.

Мы можем видеть такие далёкие галактики,

That light might have taken a billion years to cross the space

что свету требуется 10 миллиардов лет, даже 13 миллиардов лет, чтобы достичь нас,

а Вселенной всего 13,8 миллиардов лет.

between there and here.

We can see galaxies that are so distant

Что же происходит, когда вы смотрите на что-нибудь такое далёкое,

that the light took 10 billion years, even 13 billion years to reach us,

что свету потребовалось больше

and the universe is only 13.8 billion years old.

13 миллиардов лет, чтобы достичь нас?

Что происходит, когда вы пытаетесь взглянуть на то, что находится ещё дальше?

So what happens if you look at something so far away

that the light has taken more than, you know,

Есть предел того, как далеко мы можем видеть,

more than 13 billion years to reach us?

видимая Вселенная,

What happens when you try and look at something even farther?

этот предел зависит от расстояния, которое должен пройти свет.

Well, there's a limit to how far you can look,

Поэтому если предмет находится

the observable universe,

так далеко, что свету требуется 15 миллиардов лет, чтобы достичь нас,

and that limit is defined by how long it takes light to travel.

мы не видим его, потому что свет ещё не дошел до нас.

So if something is so far away

Но если мы смотрим на что-нибудь, находящееся на таком расстоянии,

that the light would take 15 billion years to reach us,

что свету требуется 13,8 миллиардов лет, чтобы достичь нас,

we can't see it because the light hasn't gotten here yet.

тогда то, на что мы смотрим, это время, когда Вселенная только создавалась.

But if we look at something that's, you know, so far away,

Мы видим свет самого начала Вселенной,

the light's taken 13.8 billion years to reach us,

и когда мы смотрим на этот далёкий объект, мы должны бы видеть

then what we're looking at is a time when the universe was just beginning.

огонь, правильно?

Так мы пришли к заключению,

We're looking at the light from the very beginning of the universe

что ранняя Вселенная была горячей и плотной,

and what we should see, if we look at something that far away,

весь космос был наполнен чем-то вроде бурлящей плазмы.

is fire, right?

So we take this idea

Поэтому, если мы посмотрим так далеко, мы увидим её,

that the early universe was hot and dense,

потому что мы смотрим назад, в прошлое,

everywhere in the cosmos was, like, filled with this sort of roiling plasma.

мы смотрим в тот период, когда вся Вселенная была сплошным огнем.

And so if we look far enough away, we should see it,

Мы видим её, и это потрясающе,

because we're looking so far back in time

мы действительно видим её.

that we're looking at the time when the whole universe was on fire.

При использовании микроволнового телескопа

And we do see that shockingly,

фоновый свет попадает в поле зрения, куда бы мы ни посмотрели.

we actually do see that.

По краю обзора мы видим весь этот жар, этот огонь,

When we use microwave telescopes,

we see this background light every direction we look.

и мы знаем, что это жар;

анализируя спектр света,

You know, at the edges of our vision, is this heat, this fire,

мы видим, что эти микроволны света,

эта радиация

and we know that it's heat,

является тем типом света, который возникает при свечении

we can analyze the spectrum of the light

чего-то очень горячего.

Поэтому ясно, что если смотреть в любом направлении,

and we can see that this microwave light,

this radiation,

на большое расстояние, — значит смотреть в далёкое прошлое

is the kind of light you get when something is just glowing

и видеть Вселенную, поглощённую огнем.

because it's hot.

And so we can see that every direction we look,

Такова теория взрыва.

if we look far enough away, we’re looking so far back in time

Что точно случилось в то время,

that we're seeing a universe that is still on fire.

как возник этот огонь,

это совершенно другая, сложная история, в которой всё ещё много неясностей.

So that's the Big Bang.

Exactly what happened, you know, around that time,

Поэтому мы думаем,

что до наступления огненного периода всё вздулось, произошла быстрая экспансия.

how that fire got started,

that's a whole other very complicated story that we're still figuring out.

Может, до этого был сингулярный объект,

а может и нет, мы не знаем.

So we think that, you know,

before the fiery part there was this inflation, this rapid expansion.

Мы не знаем, что запустило эту быструю экспансию.

Но мы знаем, что первые 380 тысяч лет существования космоса

Before that, maybe there was a singularity,

maybe not, we don't know.

We don't know what started that rapid expansion.

всё было примерно таким,

то есть весь космос был заполнен огнём.

But we do know that for the first 380,000 years of the cosmos,

И мы знаем это, потому что мы это видим.

it was this sort of,

ЛДО: Удивительно!

Давай перейдём к некоторым пикантным подробностям,

all of space was filled with this fire.

а именно, каким может быть конец Вселенной.

And we know that because we can see it.

Я знаю, что ты общалась со многими космологами,

LJO: It's amazing.

Well, let's get into some of the juicy specifics

и на этот счет существует множество различных теорий.

of how exactly the universe might end.

Как ты думаешь, с чего нам начать?

I know that you've talked to many other cosmologists yourself

На твой выбор.

Что там есть для нас?

КМ: Первый вариант, насколько нам известно и очень вероятно,

and there are a lot of different theories on this.

Where do you think we should begin?

вариант, активнее всего обсуждаемый космологами, — это тепловая смерть.

Dealer's choice.

What's in store for us?

KM: Well, so the one that is, as far as we know, the most likely,

Я о нём говорила в своём выступлении на TED,

в его основе лежит идея о том, что Вселенная постоянно расширяется.

the one that we talk about the most in cosmology, is the heat death.

Галактики постоянно отдаляются друг от друга.

So this is what I discussed in my TED Talk,

Когда мы замерили скорость экспансии,

and the idea there is that, you know, the universe is currently expanding.

выяснилось, что она не замедляется,

Galaxies are getting farther and farther apart from each other.

а ускоряется.

Это как если подбросить мяч в воздух,

When we measured the expansion,

it turned out that it was not slowing down at all,

мяч ненадолго замедляется, а потом выстреливает в воздух.

it was actually speeding up.

Похожий закон физики.

And that was like if you throw a ball up into the air,

И мы не имеем ни малейшего понятия, почему так может произойти.

it slows down for a little while and then just shoots off into space.

Мы всё ещё не знаем, почему это происходит.

Мы считаем это чем-то, что называется «тёмная энергия».

It’s very similar physics,

and we didn't have any idea why that should happen.

Мы не знаем, что это за энергия.

Вероятно, это что-то такое, что отдаляет объекты,

So we still don't know why that's happening.

We attribute it to something we call “dark energy.”

заставляя Вселенную расширяться быстрее.

Кажется, из-за неё всё и закончится.

We don't know what dark energy is.

It's just something that seems to be pushing things apart,

Так, что на самом деле...

making the universe expand faster.

Представляете, галактики разделятся,

And because of that, it looks like we will end up

звёзды погаснут.

Вселенная станет очень тёмной и холодной.

with everything, really --

Практически, в результате останется пустая,

you know, all the galaxies really isolated,

the stars will die away.

холодная, тёмная, одинокая Вселенная.

The universe will get very dark, very cold.

Всё это называется «тепловая смерть».

Такое название выбрано,

And you know, we'll end up with this basically empty,

потому что...

cold, dark, lonely universe.

Всё превращается во что-то вроде отработанного тепла.

And that's called the heat death.

The reason it's called the heat death

Известно, что невозможно создать машину, работающую без потери энергии,

is because, like ...

Everything's decaying into, like, the waste heat of creation.

всегда происходят небольшие потери из-за трения.

So, you know, just as you can't have a machine that's perfectly efficient,

Это один из основных законов физики,

он называется «Второй закон термодинамики».

it'll always lose a little bit of energy through friction.

Всё как бы приходит в состояние энтропии, беспорядка,

That's a property of physics in general,

с точки зрения физики, это состояние называется теплом.

it's called the second law of thermodynamics.

Everything sort of decays into entropy, into disorder,

Состояние тепловой смерти значит, что нет ничего, кроме потери тепла Вселенной.

and that is called heat from a physics perspective.

Вот почему так интересно обсуждать альтернативы,

ведь мы точно не знаем, произойдет ли явление тепловой смерти.

So the heat death is when nothing is left but the waste heat of the universe.

И потому, что не знаем, что такое эта тёмная энергия.

Which is part of why it's fun to talk about the alternatives,

Нам неизвестно, что заставляет Вселенную расширяться быстрее.

because we don't know for sure that the heat death will happen.

Может быть, это просто свойство пространства,

Partially because we don't know what dark energy is.

в котором заложена эта тенденция к расширению,

We don't understand this stuff that's making the universe expand faster.

и это происходит само по себе.

А может, это что-то, что меняется со временем.

Maybe it's just a property of space where, you know,

space just has this sort of, expansion built in,

И может, всё изменится, с треском разрушится,

и снова соединится вместе.

and it'll keep going the way it's going.

Или может, изменения будут ещё мощнее.

But maybe it's something that changes over time.

И всё закончится тем, что называется Большим разрывом,

Maybe it'll turn around and we'll get a big crunch

это когда тёмная энергия становится такой мощной,

and everything will come back together.

Or maybe it'll become more powerful.

что начинает не только отдалять друг от друга галактики,

And then you end up with something called a “Big Rip,”

но и расширять пространство внутри галактик, отдалять звёзды от галактик,

where if the dark energy becomes more powerful,

it starts to not just move galaxies apart from each other,

отдалять планеты от звёзд,

практически разрушая Вселенную.

but actually expand the space in galaxies and move stars away from galaxies

Таковы иные возможные исходы, о которых я рассказываю в книге.

and then pull apart planets and stars

Так как неизвестно, что такое тёмная энергия,

and eventually destroy the entire universe.

достоверно неизвестно, как она поведёт себя в будущем.

So those are other possibilities that I talk about in the book.

ЛДО: Я хотела бы приступить к вопросам от зрителей.

Because we don't know what dark energy is,

and we don't know for sure what it'll do in the future.

Василий спрашивает:

«Ты когда-нибудь думала над тем, что бы было, если бы

LJO: I want to open up to some of the questions from the audience.

не было Вселенной?

Из этого вопроса вытекает вопрос: что будет после конца Вселенной?»

Vasily asks,

"Have you ever asked the question 'If there were no universe,

КМ: Я думаю, это каверзный вопрос о том,

what would there be?'

что мы называем Вселенной, так?

This leads to the question of what will be after the universe ends?"

Вселенной можно назвать всё.

KM: So I think that gets into tricky questions

Но тогда вопрос станет ещё менее понятным.

of how do you define universe, right?

Что подразумевается под тем, что не является частью всего?

So you can define universe as being everything,

and then it becomes a less clear question.

Также, если существует что-то ещё,

оно по определению часть Вселенной.

What does it mean for something other than everything?

Но часто в космологии мы рассуждаем о Вселенной,

Then, you know, if there is anything else,

it's by definition part of the universe.

как о видимой Вселенной,

то есть, как о части космоса, которую мы можем видеть,

But one of the ways we often talk about the universe in cosmology,

так как согласно теории большого взрыва свет смог достичь нас.

is we talk about the observable universe,

Я рассказывала об этом ранее.

where the observable universe is the part of the cosmos we can see,

Край видимой Вселенной там, где мы видим этот свет.

where the light has had time to reach us since the Big Bang.

Настоящая Вселенная,

So I talked about that before.

мы полагаем, продолжается далеко за краем видимой Вселенной.

The edge of the observable universe is where we see that Big Bang light.

Видимая Вселенная — это наше поле зрения.

The actual universe,

Это как наш земной горизонт,

ты можешь видеть то, что доступно из точки нахождения,

we think extends far beyond the edge of the observable universe.

но Земля продолжается и за горизонтом.

The observable universe is just a perspective thing.

Так и со Вселенной, мы практически уверены, что она расширяется

It's like a horizon when you're on Earth,

you can only see so far because of where you're standing,

намного дальше того, что мы видим, что мы наблюдаем.

but the Earth keeps going beyond the horizon.

And similarly, with the universe, we're pretty sure that it extends

Но нам доступна только видимая Вселенная, и мы можем изучать,

узнать новое, лишь о видимой Вселенной,

much, much farther than what we can see, what we can observe.

нам недоступно то, что находится дальше неё.

Таким образом, можно предположить существование, например, Мультивселенной,

But we can see the observable universe and we can study,

we can learn about the observable universe,

заключающей в себе ту самую часть космоса, которая далека от нас

and we can't get any information about what's beyond it.

и может считаться другой Вселенной,

So, you know, that brings up things like a multiverse,

у этих областей пространства, возможно, совершенно другая история

where you can have regions of space that are so far away from us

совершенно другое будущее,

that they’re effectively another universe,

и они подчинены другим законам физики.

Поэтому, возможно, многое происходит

and those regions can have a totally different history,

a totally different future,

уже после того, как наша видимая Вселенная распадётся до состояния энтропии,

different laws of physics even.

So, there are possibilities for things that carry on

или её ждет какая-нибудь другая судьба.

long after our observable universe is decayed into entropy

Возможно даже,

что там, где существуют другие измерения пространства,

or maybe meets another fate.

например, размеры которых мы не можем знать,

And there are even possibilities

области, отделенные от нас другими направлениями пространства,

where there could be higher dimensions of space,

like directions that we can't conceive,

другими направлениями, которые мы не...

перпендикулярные нашим пространственным направлениям,

you know, space that's separated from us by some other dimension of space,

о которых мы не подозреваем.

some other direction that we don't, you know,

Но математически здесь есть некий смысл.

perpendicular to all of our spatial directions,

Такая вероятность существует.

which I can't sort of envision.

Можно прийти к невероятным выводам

But mathematically, that makes sense in some ways.

о природе пространства и времени,

So there are those kinds of possibilities.

работая вместе, если вы вникните.

Но в моей книге

And you know, you can get into really weird stuff

я говорю только о наблюдаемой Вселенной с точки зрения её судьбы,

about the nature of space and time

with you if you really dig into it.

потому что только это мы можем изучать.

But in the book,

Я немного рассказываю о Мультивселенной

и о том, что возможно происходит в других частях космоса.

I really just talk about our observable universe in terms of the fate of that,

Но говоря о том, что может случиться, если Вселенная разрушится,

because that's all we can really study.

I do talk a little bit about the multiverse

and the possibilities of other parts of space.

вернее, всё зависит от того, как это произойдёт,

закончит ли существование видимая Вселенная,

But in terms of what happens when our universe is destroyed,

есть ли пространство вокруг неё или нет.

I mean, it depends on how it's destroyed,

Сейчас всё это из области предположений.

whether there’s, you know, the observable universe is over

ЛДО: Я бы хотела немного сменить тему.

but there's more space beyond it or not.

В одной из твоих недавно написанных статей

And that's all the realm of speculation at the moment.

ты говоришь, что время и пространство могут быть нереальными,

LJO: So I want to switch gears a little bit,

и может существовать более глубокая,

because one of the articles that you wrote fairly recently

более абстрактная, математическая реальность Вселенной,

talked about how time and space might not be real,

и может, что время и пространство именно такие, какими мы их воспринимаем.

and how there might be a deeper,

Расскажи побольше об этом.

more abstract mathematical reality to the universe,

Как это возможно?

Вернёмся немного назад.

and that time and space might just be what we perceive.

КМ: Да, да, это невероятно.

Can you tell us more about this?

Впервые я узнала об этом пару лет назад,

How is this possible?

Talk about your mind doing backflips.

KM: Yeah, yeah, this is really wild.

когда кто-то говорил о том, как...

So I first heard about this a couple of years ago

если совершать расчёты по взаимодействию частиц друг с другом,

where somebody was talking about how,

подобно экспериментам, проводимым в коллайдере,

if you do calculations of particles interacting with other particles,

когда протоны сталкивают друг с другом

и наблюдают, что происходит с частицами, которые вылетают,

like the kind of stuff relevant to particle collider experiments

есть несколько способов вычисления,

where you're slamming protons into each other

благодаря которым возможно включить их в абстрактный математический формат

and measuring what happens to the particles that come out,

there are ways to do those calculations

и произвести вычисления.

where you can kind of put them into an abstract mathematical format

И вы всё равно придёте к тому же ответу,

как если бы вы вычисляли обычным способом,

полагая, что это частицы, двигающиеся сквозь пространство

and do the calculation.

и взаимодействующие друг с другом во времени и пространстве.

And then you get the same answer

as if you do the calculation the usual way,

И так как есть разные способы вычисления

assuming, you know, it's actually particles moving through space

без учета предположений о времени и пространстве,

and interacting with each other in space and time.

имеется некоторое абстрактное математическое пространство,

And since there are ways to do some of these calculations

оно как бы предполагает, что время и пространство не нужны

without making use of the ideas of space or time,

и необязательны для понимания функционирования всего процесса.

you just have this sort of abstract mathematical space,

it sort of suggests that maybe space and time are not helping you

В физике есть много чего, что может быть вычислено

на субатомном уровне,

and not necessary for understanding how these processes work.

на котором время и пространство не являются значимыми переменными.

And there is actually a lot that you can calculate in physics

Они не учитываются в вычислениях.

И можно получить правильный ответ, просто совершив вычисления.

at the sort of, subatomic scale,

where space and time are not salient variables.

Это практически говорит о том,

что возможно, время и пространство не являются фундаментальными основами,

They're not part of the calculation.

And you get the right answer when you do that.

на которых зиждется Вселенная,

And that sort of hints at this idea

что необязательно предполагать,

that maybe space and time are not the fundamental things

что всё происходит в пространстве, измеряемом временем.

that govern how the universe works,

Если пообщаться с физиками-теоретиками, работающими в этой сфере

that you don't have to assume that, you know,

everything happens in a background of a space measured by time.

и занимающимися вычислениями, разработкой формул,

они могут сказать примерно следующее:

If you talk to the theoretical physicists who are working in these areas

«Мы уже несколько лет знаем,

что время и пространство не являются основополагающими».

and are actually doing these calculations, doing these equations,

Тут вы скажите: «Что, что?!»

they will say things like,

ЛДО: Я это пропустила.

"Oh yeah, we've known for years

that space and time are not fundamental."

КМ: Да нет, не пропустила.

And you're like, "Wait, what?"

Вы углубляетесь в вопрос, и вам говорят:

«Так, возможно, они возникли».

LJO: I missed that memo.

Может быть, они, как бы это сказать, настоящие.

KM: Yeah, no, totally.

Как будто, живя в пространстве, мы проживаем время.

And you dig down into it and they say,

Но истинная структура Вселенной —

"Well, you know, maybe they're emergent."

Maybe it's like, you know, they're sort of real.

это другая математическая область, плохо соотносящаяся

Like, we live in space, we experience time.

But the actual, sort of, fabric of the universe

с пространством и временем.

И это не одно и то же, не подчиняется одними тем же правилам.

is some other mathematical space that just doesn't map well

Но в некотором смысле, возможно, мы математичны,

to space and time.

That's not the same kind of thing, doesn't follow the same kind of rules.

в каком-то смысле, мы воплощение математики,

But in some sense, you know, maybe we are mathematical,

а не объекты во времени и пространстве.

Это ещё более основополагающая идея.

you know, some kind of instantiation of mathematics

Просто, исходя из нашего опыта и восприятия,

rather than objects in space existing in time.

мы думаем, что видим предметы во времени и пространстве.

And that's the more fundamental thing.

На самом деле Вселенная состоит не из этого.

And it's just that because of our perspective, because of our experience,

we think we see objects in space and time.

ЛДО: Мне это нравится.

In fact, that is not what the universe is really made of.

Оказывается, ты ещё и поэт.

Не хочу ставить тебя в неловкое положение, но интересно,

LJO: I love that.

мне нравится твоё стихотворение «Дизориентация»,

You know, it turns out you are also a poet.

и оно действительно красиво выражает ту же идею.

I don't want to put you on the spot, but I'm wondering,

Я хотела бы попросить тебя прочитать последние несколько строк.

I really love your poem "Disorientation,"

КМ: Конечно, прочитаю.

and I feel like it states this really beautifully, actually.

Это стихотворение я написала несколько лет назад,

I was wondering if you'd be willing to read the last few stanzas?

и я написала его в виде постов в Твиттере,

KM: Sure, yeah, I can do that.

потому что мне это показалось забавным.

Каждое четверостишие — твит.

Yes, this was a poem I wrote a few years ago,

Оно как бы выражает всё то, что я думаю о Вселенной.

and I wrote it as a Twitter thread actually,

just because I thought it would be kind of fun.

Это заключительная часть.

So each stanza is a tweet.

Я хочу, чтобы вы знали, что Вселенная огромна, беспорядочна, равнодушна,

But it sort of encapsulates how I think about the universe.

для неё человек и его мир не имеют никакого значения.

So, yeah, this is the last bit.

I want you to believe that the universe is a vast, random, uncaring place

И я хочу, чтобы вы знали,

что самое правильное — создавать собственную красоту

in which our species, our world, has absolutely no significance

и смысл, делиться ими, пока возможно.

Я хочу, чтобы вы задумались о том, что там снаружи.

And I want you to believe

Какие миражи долетают до нас вместе с излучением

that the only response is to make our own beauty

and meaning and to share it while we can

сквозь бесконечное пространство.

I want to make you wonder what is out there.

Что мы можем узнать за данное нам время,

и что за великолепие может никогда нас не достигнуть.

What dreams may come in waves of radiation

across the breadth of an endless expanse.

Я хочу, чтобы это что-нибудь значило для вас.

What we may know, given time,

Что вы в космосе.

and what splendors may never, ever reach us

Что вы часть космоса.

Что вы созданы из звёздной пыли,

I want to make it mean something to you.

и снова превратитесь в звёздную пыль.

Что вы для Вселенной причина восхищаться своим мастерством.

That you are in the cosmos.

That you are of the cosmos.

That you were born from stardust

and to stardust you will return.

ЛДО: Мне очень нравится.

Большое спасибо, Кэти.

That you are a way for the universe to be in awe of itself.

Спасибо за интересную и содержательную беседу.

Я получила огромное удовольствие.

LJO: I love that.

Thank you so much, Katie.

Thank you for such a thoughtful and engaging conversation.

It's really been such a pleasure.