The design of the universe | George Smoot

Translator: Dung Đặng Reviewer: Jenda Nguyen

Tôi nghĩ tôi sẽ thay đổi một chút quan điểm của các bạn về thế giới

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

và chỉ cho bạn vài bản thiết kế mà chúng ta có trong tự nhiên

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

Và đây, đầu tiên tôi sẽ nói về

And so, I have my first slide to talk about

thuở sơ khai của vũ trụ và cái mà tôi gọi là

the dawning of the universe and what I call

Cuộc khảo sát quang cảnh vũ trụ nghiên cứu

the cosmic scene investigation, that is, looking at

những dấu tích còn lại của tạo hóa rồi suy luận điều đã xảy ra lúc ban đầu.

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

những gì diễn ra tiếp theo và cố gắng hiểu được nó.

and then following it up and trying to understand it.

Câu mà tôi muốn hỏi các bạn là,

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

Các bạn thấy cái gì khi nhìn xung quanh?

when you look around, what do you see?

Chà, bạn nhìn thấy không gian, tạo ra bởi những nhà thiết kế

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

và công sức của người lao động, nhưng cái mà các bạn thực sự thấy

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

đó là vô số vật chất đã tồn tại

is a lot of material that was already here,

và được tái định hình ở hình dạng nào đó.

being reshaped in a certain form.

Và câu hỏi là: làm thế nào những vật chất đó đến được đây?

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

Bằng cách nào nó được tạo thành trước khi được tái tạo hình?

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

Đó là câu hỏi: sự liên tục là gì?

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

Nên một trong số những điều tôi xét tới là

So one of the things I look at is,

vũ trụ đã bắt đầu và tạo hình như thế nào?

how did the universe begin and shape?

Toàn bộ quá trình khai sinh và phát triển của vũ trụ

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

dẫn tới sự xuất hiện của vật chất là gì?

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

đó là một phần, tiếp theo tôi muốn cho các bạn xem

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

the Hubble Ultra Deep Field.

Vùng Siêu Sâu Hubble.

Nếu các bạn nhìn vào bức ảnh này,

If you look at this picture,

Các bạn sẽ thấy một vùng tối và các vật thể phát sáng trong nó

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

Mọi thứ trừ bốn ngôi sao sáng đây

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

và như các bạn thấy-- các chấm nhỏ.

and you can see them there -- little pluses.

đây là 1 ngôi sao, đây là 1 ngôi sao, còn lại là thiên hà. Được chứ?

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

Như vậy, có vài nghìn thiên hà

So there's a couple of thousand galaxies

các bạn có thể dễ dàng quan sát bằng mắt thường,

you can see easily with your eye in here.

Và nếu tôi nhìn vào một thiên hà cụ thể,

And when I look out at particularly this galaxy,

nó khá giống thiên hà của ta, Tự hỏi nếu

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

Đang có một hội nghị thiết kế diễn ra

an art design college conference going on,

và các sinh vật thông minh ở đó đang băn khoăn suy nghĩ

and intelligent beings there are thinking about, you know,

họ nên chọn bản thiết kế nào. Một số ít các nhà vũ trụ học đang

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

cố gằng tìm hiểu vũ trụ bắt nguồn từ đâu,

trying to understand where the universe itself came from,

có thể sinh vật ở thiên hà ấy nhìn Trái Đất

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

cũng cố tìm hiểu cái gì đang diễn ra ở đây

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

Nhưng có vô số thiên hà, một số thì gần chúng ta,

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

có màu giống mặt trời

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

Một số ở xa và chúng có vẻ hơi xanh hơn một chút, vân vân.

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

Nhưng các bạn có thể hỏi

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

Sao có thể có nhiều thiên hà đến như vậy?

how come there are so many galaxies?

Bởi đây mới chỉ là phần nhỏ của bầu trời.

Because this represents a very clean fraction of the sky.

Ghi lại 1,000 thiên hà.

This is only 1,000 galaxies.

Chúng tôi nghĩ có một trật tự - nhìn thấy được bằng Kính Hubble

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

Nếu có đủ thời gian để quét quanh vũ trụ.

if you had the time to scan it around --

khoảng 100 tỉ thiên hà. Đúng không?

about 100 billion galaxies. Right?

Có một số lượng khổng lồ các thiên hà.

It's a very large number of galaxies.

Đó cũng là số ngôi sao ước lượng trong Dải ngân hà của chúng ta

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

Nhưng khi nhìn vào vài vùng bạn sẽ thấy,

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

có nhiều thiên hà hơn là sao quả là một câu hỏi hóc búa.

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

Vậy nên, các bạn có lẽ đặt câu hỏi, bản thiết kế nào, như các bạn biết đây,

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

quá trình sáng tạo nào và bản thiết kế nào

what kind of creative process and what kind of design

đã kiến tạo nên thế giới như vậy?

produced the world like that?

Thực sự nó còn phức tạp hơn rất nhiều.

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

Chúng ta sẽ cố gắng và bắt kịp nó.

We're going to try and follow it up.

Chúng ta có một công cụ rất hữu ích trong nghiên cứu này,

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

đó chính là thực tế là vũ trụ vô cùng rộng lớn

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

rằng đấy là một cỗ máy thời gian, theo một nghĩa nào đó.

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

bằng cách vẽ mặt cắt các hình cầu lồng vào nhau

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

Đặt Trái đất ở trung tâm các hình cầu đó

Put the Earth at the center of the nested spheres,

vì đó là nơi ta đang tiến hành quan sát

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

Mặt trăng cách chúng ta hai giây, vậy nên nếu chụp ảnh

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

dùng ánh sáng thường, đó là mặt trăng 2 giây trước, mà ai để ý đâu

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

hai giây quá ngắn ngủi.

Two seconds is like the present.

Với mặt trời thì tám phút. Không đáng bận tâm lắm, phải không

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

trừ phi bạn muốn thoát khỏi những tia lửa mặt trời tấn công

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

Bạn cần một số cảnh báo trước.

You'd like to have a little advance warning.

Nhưng nếu là sao Mộc cách Trái đất 40 phút. Đó là một vấn đề.

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

Bạn đã nghe về sao Hoả, liên lạc với sao Hỏa là cả vấn đề.

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

bởi vì ánh sáng phải mất nhiều thời gian để tới đo.

because it takes light long enough to go there.

Nhưng nếu các bạn quan sát những ngôi sao gần nhất

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

khoảng 40 đến 50 ngôi sao, cũng cách Trái đất 10 năm,

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

vì thế, nếu chụp ảnh ở đó, đó là bức ảnh của 10 năm về trước.

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

Nhưng nếu đi quan sát trung tâm Dải Ngân Hà

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

đó là hàng ngàn năm trước.

it's thousands of years ago.

Nếu quan sát Andromeda, thiên hà gần nhất

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

đó là 2 triệu năm trước.

and it's two million years ago.

Nếu bạn chụp ảnh Trái đất 2 triệu năm trước,

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

sẽ không có dấu hiệu nào của con người,

there'd be no evidence of humans at all,

vì thời đó con người vẫn chưa xuất hiện

because we don't think there were humans yet.

Ý tôi là, nó đơn giản đưa ra thước đo.

I mean, it just gives you the scale.

Với kính thiên văn Hubble chúng tôi quan sát

With the Hubble Space Telescope, we're looking at

khoảng cách hàng trăm triệu năm tới một tỷ năm,

hundreds of millions of years to a billion years.

Nhưng nếu chúng ta có thể đưa ra phát kiến mới nhằm quan sát xa hơn

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

còn nhiều khám phá xa hơn nữa

there's some things even further,

và đó là công việc tôi đã làm rất nhiều.

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

phát triển kỹ thuật, chúng ta có thể nhìn xa hơn về quá khứ

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

kỉ nguyên trước khi có những vì sao và thiên hà

epochs before there were stars and before there were galaxies,

khi mà vũ trụ vẫn còn rất nóng, dày dặc và rất khác.

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

và đó là trình tự

And so that's the sort of sequence,

Tôi có một tác phẩm nghệ thuật ấn tượng hơn

and so I have a more artistic impression of this.

Ngân hà ở giữa là Dải ngân hà Milky Way của chúng ta,

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

xung quanh là các thiên hà lân cận,

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

một hình cầu đánh dấu những thời gian khác nhau

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

đằng sau bức ảnh là một vài thiên hà mới

And behind that are some more modern galaxies.

các bạn có thấy toàn bộ bức ảnh ở đây?

You see the whole big picture?

Sự khởi đầu của thời gian khá là thú vị, nó ở bên ngoài

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

Có phần vũ trụ ta không thể nhìn thấy

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

bởi nó quá dày đặc và nóng ánh sáng cũng không thể thoát ra

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

như việc ta không thể nhìn vào tâm Mặt trời

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

và phải dùng kỹ thuật để biết những gì đang diễn ra trong đó.

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

Dù có thể thấy cạnh của nó

But you can see the edge of the Sun,

và ta thấy vũ trụ cũng tương tự như thế

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

Và bạn sẽ thấy được mô hình kiểu này xung quanh vùng ở ngoài

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

và đó là bức xạ từ thời vụ nổ Big Bang

and that is the radiation coming from the Big Bang,

mà thực ra là vô cùng thống nhất

which is actually incredibly uniform.

Vũ trụ gần như là một hình cầu hoàn hảo,

The universe is almost a perfect sphere,

nhưng có những biến nhỏ này

but there are these very tiny variations

cái mà chúng ta phóng đại ở đây

which we show here in great exaggeration.

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

Và từ đó, trong trình tự thời gian, chúng ta sẽ phải đi

từ những biến nhỏ này đến những thiên hà bất thường và những ngôi sao đầu tiên

from these tiny variations to these irregular galaxies and first stars

đến những thiên hà tiến bộ hơn, và cuối cùng là hệ mặt trời, vân vân

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

Nên đây là một công việc thiết kế lớn

So it's a big design job,

nhưng chúng ta sẽ thấy mọi thứ diễn ra thế nào

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

Nên cách thực hiện những phép đo lường này

So the way these measurements were done,

có một bộ vệ tinh, và đây là nơi bạn sẽ thấy

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

nên có vệ tinh COBE, được phóng năm 1989,

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

và chúng ta phát hiện ra những biến này,

and we discovered these variations.

Và sau đó, năm 2000, vệ tinh MAP được phóng - WMAP

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

và nó giúp bức tranh trở nên rõ hơn

and it made somewhat better pictures.

Và cuối năm nay - đây là phiên bản rất xịn

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

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

cái thật sự thể hiện được cái đẹp của bản thiết kế

và bạn nên xem-vệ tinh Planck sẽ được phóng

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

và nó sẽ chụp những tấm bản đồ có độ phân giải rất cao

and it will make very high-resolution maps.

Và đó sẽ là trình tự để hiểu

And that will be the sequence of understanding

vũ trụ thuở sơ khai

the very beginning of the universe.

Và những biến số mà chúng ta nhìn thấy này chúng nói cho chúng ta biết

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

những bí mật, cả về cấu trúc của không gian - thời gian

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

và về bản chất của vũ trụ

and about the contents of the universe,

và về vũ trụ đã bắt đầu thế nào từ những chuyển động nguyên gốc của nó

and about how the universe started in its original motions.

Vậy chúng ta có bức tranh này, một bức tranh đẹp mắt

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

và tôi sẽ trở lại lúc đầu, khi chúng ta có

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

những quá trình bí ẩn giải mã vũ trụ vào lúc đầu

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

Và chúng ta đi qua giai đoạn giãn nở nhanh chóng và vũ trụ

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

giãn nở và nguội đi đến khi nó trở nên trong suốt

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

đến Thời Kì Đen Tối rồi những ngôi sao đầu tiên phát sáng

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

và chúng biến hoá thành thiên hà sau đó trở thành nhiều thiên hà rộng lớn hơn

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

Và ở đâu đó vào thời gian này là lúc Hệ Mặt Trời bắt đầu hình thành

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

Và trưởng thành đến ngày hôm nay

And it's maturing up to the present time.

Và có nhiều thứ rất đẹp mắt

And there's some spectacular things.

Và phần bỏ đi này, là để giới thiệu

And this wastebasket part, that's to represent

vai trò cấu trúc của không - thời gian trong thời kì này

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

Nên nó là một mô hình khá kì lạ nhỉ?

And so this is a pretty weird model, right?

Và chúng ta có minh chứng nào cho điều đó?

What kind of evidence do we have for that?

Nên để tôi cho bạn xem vài hình mẫu của tự nhiên

So let me show you some of nature's patterns

là kết quả của quá trình này.

that are the result of this.

Tôi luôn nghĩ không - thời gian là một thể thực sự của không gian

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

và các thiên hà và vì sao giống như bọt nước trên đại dương

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

Đó là dấu hiệu của nơi có những con sóng thú vị là bất cứ điều gì xảy ra

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

Nên đây là Khảo sát bầu trời số Sloan cho biết vị trí của hàng triệu thiên hà.

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

Mỗi điểm là một thiên hà.

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

Họ hướng kính thiên văn về phía bầu trời, và chụp một bức ảnh

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

xác định các ngôi sao là gì và vứt chúng đi, nhìn các thiên hà

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

ước lượng khoảng cách của chúng, và đánh dấu chúng lên

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

Và chỉ cần đặt theo rada theo cách như thế

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

Bạn có thể thấy cấu trúc này chúng tôi gọi nó là Trường Thành

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

Nhưng có những khoảng trống và những thứ này, chúng mờ dần

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

vì kính thiên văn không đủ nhạy để nhìn rõ

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

Bây giờ tôi sẽ cho bạn xem ảnh 3D

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

Điều xảy ra là, bạn chụp ảnh

What happens is, you take pictures

khi Trái Đất xoay, bạn có một hình quạt khắp bầu trời

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

Có nhiều nơi bạn không nhìn thấy vì Dải Ngân Hà của chúng ta

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

hoặc vì mọi kính thiên văn đều không làm được

or because there are no telescopes available to do it.

Nên bức ảnh kế tiếp cho bạn thấy phiên bản ba chiều của sự xoay tròn này

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

Bạn có thấy ảnh quét như hình quạt trên bầu trời không?

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

Hãy nhớ, mỗi điểm là một thiên hà, và bạn thấy những thiên hà

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

kiểu như hàng xóm của chúng ta, bạn có thể thấy cấu trúc

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

Và bạn thấy cái chúng tôi gọi là Trường Thành

And you see this thing we call the Great Wall,

và bạn có thể thấy cấu trúc phức tạp, những khoảng trống

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

Có những nơi không có thiên hà nào và có những nơi

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

có hàng ngàn thiên hà kết thành khối

where there are thousands of galaxies clumped together, right.

Nên có nhiều kiểu hình thú vị,

So there's an interesting pattern,

nhưng ta không có đủ dữ liệu để có thể thực sự thấy mô hình

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

Ta chỉ có một triệu thiên hà, phải không?

We only have a million galaxies, right?

Nên chúng ta giữ, như là, một triệu quả bóng trong không khí

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

nhưng, điều gì sẽ xảy ra?

but, what's going on?

Có một cuộc khảo sát khác tương tự với nó

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

gọi là Khảo sát Trường Hai-độ quan sát sự dịch chuyển đó của thiên hà.

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

Bây giờ ta sẽ bay qua một triệu thiên hà.

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

Và mỗi lần có một thiên hà - ở vị trí có thiên hà

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

nếu biết bất cứ cái gì về nó

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

vì có phép đo khoảng cách xa và mọi thứ

because there's a redshift measurement and everything,

bạn chọn một loại thiên hà và màu sắc

you put in the type of galaxy and the color,

nên đây là một sự đại diện thực sự

so this is the real representation.

khi bạn ở giữa các thiên hà

And when you're in the middle of the galaxies

khó để bạn thấy các mô hình, cũng như ở giữa cuộc đời

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

Khó để thấy mô hình giữa khán giả

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

khó để thấy mô hình của cái này

it's hard to see the pattern of this.

Nên chúng ta sẽ đi ra ngoài và nhìn lại vào nó.

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

Đầu tiên, bạn có thể thấy cấu trúc của bài khảo sát

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

rồi bạn sẽ bắt đầu thấy cấu trúc của các thiên hà

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

mà chúng ta thấy ngoài kia.

that we see out there.

Một lần nữa bạn có thể thấy sự mở rộng của Trường Thành của các thiên hà

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

Nhưng bạn có thể thấy các khoảng trống

But you can see the voids,

bạn có thể thấy những cấu trúc phức tạp

you can see the complicated structure, and you say,

bạn thắc mắc điều này diễn ra thế nào?

well, how did this happen?

Cho rằng bạn là người thiết kế vũ trụ

Suppose you're the cosmic designer.

Làm sao để sắp xếp các thiên hà theo mô hình như vậy?

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

Không phải ngẫu nhiên đặt chúng thế nào cũng được.

It's not just throwing them out at random.

Có một quá trình phức tạp hơn thế

There's a more complicated process going on here.

Làm thế nào mà cuối cùng bạn làm được điều đó?

How are you going to end up doing that?

Và bây giờ bạn sẽ đóng một vai rất quan trọng

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

Đó là chúng ta sẽ đóng vai Chúa trời

That is, we have to seriously play God,

không chỉ thay đổi cuộc sống của con người mà còn tạo ra vũ trụ

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

Nếu đó là trách nhiệm của bạn, bạn làm điều đó thế nào?

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

Với kỹ thuật gì?

What's the kind of technique?

Bạn sẽ làm những việc gì?

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

Vậy tôi sẽ cho bạn thấy kết quả của sự mô phỏng mức độ lớn này

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

của hình ảnh chúng ta nghĩ về vũ trụ

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

dùng một vài nguyên lý vai trò và nguyên lý thiết kế

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

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

con người đã lao động vất vả để tìm ra,

nhưng tự nhiên lại biết được cách làm ngay từ đầu

but apparently nature knew how to do at the beginning.

Và đó là bạn bắt đầu với những nguyên liệu cơ bản

And that is, you start out with very simple ingredients

với vài quy tắc đơn giản

and some simple rules,

nhưng bạn phải có đủ nguyên liệu để làm nó phức tạp lên

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

Sau đó, bạn bạn thêm vào một ít sự ngẫu nhiên,

And then you put in some randomness,

một vài sự dao động và một ít sự ngẫu nhiên

some fluctuations and some randomness,

và nhận ra rất nhiều đại diện khác nhau

and realize a whole bunch of different representations.

Vậy cái tôi sẽ cho bạn thấy

So what I'm going to do is show you

sự phân bổ của vật chất với vai trò là thước đo

the distribution of matter as a function of scales.

Chúng ta đang phóng to ra cái chấm này là của một cái gì đó

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

Và chúng ta phải thêm 1 thứ nữa để khiến vũ trụ hợp lý hơn.

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

Nó gọi là vật chất tối.

It's called dark matter.

Nó không tương tác với ánh sáng

That is matter that doesn't interact with light

theo cách mà vật chất bình thường hay làm,

the typical way that ordinary matter does,

theo cái cách mà ánh đèn đang chiếu lên tôi bây giờ.

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

Nó trong suốt với ánh sáng nhưng để cho bạn thấy nó

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

hãy biến nó thành màu trắng, ok?

we're going to make it white. OK?

Vậy cái vật màu trắng trong bức tranh là vật chất tối.

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

Nên gọi nó là vật chất vô hình

It should be called invisible matter,

nhưng chúng ta đã nhìn thấy đc vật chất tối

but the dark matter we've made visible.

Và cái thứ màu vàng mà

And the stuff that is in the yellow color,

chuyển thành những vật chất sẽ biến thành các sao và thiên hà.

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

Tôi sẽ cho bạn xem đoạn phim tiếp theo.

So I'll show you the next movie.

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

Đây, chúng ta đang phóng to lên.

Để ý mô hình này và tập trung chú ý đến nó

Notice this pattern and pay attention to this pattern.

We're going to zoom in and zoom in.

Chúng ta đang phóng to lên và to lên.

Bạn sẽ thấy chúng là những sợi liên kết và cấu trúc và những lỗ hổng.

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

Khi số lượng các sợi liên kết lại với nhau vào một điểm tâm

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

tạo thành một siêu quần thiên hà.

that makes a supercluster of galaxies.

Nơi mà chúng ta đang phóng to

This one we're zooming in on

là ở giữa một nghìn và một triệu thiên hà trong vùng nhỏ.

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

ta sống ở nơi hoang vu

So we live in the boonies.

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

chứ không ở trung tâm của hệ mặt trời

hay trung tâm thiên hà

we don't live in the center of the galaxy

và thiên hà của chúng ta cũng không ở trung tâm của cụm thiên hà

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

Nên chúng ta đang phóng to.

So we're zooming in.

Đây là vùng có khoảng hơn 100,000

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

on the order of a million galaxies in that region.

trong khoảng 1 triệu thiên hà.

Chúng ta sẽ tiếp tục phóng to.

We're going to keep zooming in. OK.

À tôi quên nói với bạn về thước tỉ lệ.

And so I forgot to tell you the scale.

Mỗi parsec (đơn vị đo khoảng cách tinh tú) là 3.26 năm ánh sáng.

A parsec is 3.26 light years.

1 gigaparsec = 10^9 parsecs là 3 tỉ năm ánh sáng. Đó là thước đo

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

Nó mất 3 triệu năm ánh sáng để du hành tới khoảng cách đó.

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

Bây giờ, chúng ta đang ở khoảng giữa đây và đây.

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

Kia là khoảng cách giữa chúng ta và chòm sao tiên nữ.

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

Những vết nhỏ mà bạn nhìn thấy ở đây là những thiên hà.

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

Giờ ta thu nhỏ lại,

Now we're going to zoom back out,

and you can see this structure that,

bạn có thể thấy cấu trúc này

khi bạn ra thật xa, nhìn rất là cân đối.

when we get very far out, looks very regular,

nhưng nó được tạo ra từ rất nhiều biến số bất quy tắc.

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

Chúng là những khối cấu trúc đơn giản.

So they're simple building blocks.

Đây là những chất lỏng đơn giản để bắt đầu

There's a very simple fluid to begin with.

Nó có vật chất tối và cả những vật chất bình thường,

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

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

Nó có photon và cả những nơtrinô,

cái mà không có nhiều vai trò ở phần sau của vũ trụ

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

Nó chỉ là chất lỏng đơn giản và qua thời gian,

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

nó phát triển thành những cấu trúc phức tạp

develops into this complicated structure.

Và bạn biết khi lần đầu bạn nhìn thấy bức ảnh này

And so you know when you first saw this picture,

nó không có nhiều ý nghĩa với bạn.

it didn't mean quite so much to you.

Đây bạn đang nhìn qua 1% của phần vũ trụ mà ta có thể nhìn thấy.

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

và bạn đang nhìn thấy hàng triệu thiên hà, và những giao điểm

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

nhưng bạn nhận ra chúng thậm chí không phải là cấu trúc chính.

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

Đó là một cái khung,vật chất tối, vật chất không nhìn thấy được.

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

Nó nằm ngoài kia cùng nhau.

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

Nên hãy cùng bay qua nó và bạn sẽ thấy nó còn khó hơn đến mức nào

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

khi bạn ở giữa một thứ gì đó để hiểu nó.

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

Và, đây là kết quả giống nhau.

So here's that same end result.

You see a filament,

Bạn thấy một sợi liên kết

Bạn thấy ánh sáng là vật chất không nhìn thấy được,

you see the light is the invisible matter,

và màu vàng là những ngôi sao và thiên hà đang tiến tới.

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

Và chúng ra sẽ bay quanh quanh.

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

thỉnh thoảng bạn sẽ thấy một vài giao điểm liên kết.

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

và bạn thấy một chuỗi thiên hà.

and you get a large cluster of galaxies.

Chúng ta bay vào chuỗi thiên hà ấy

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

và bạn sẽ thấy nó trông như thế nào.

and you can see what it looks like.

Từ bên trong, nó nhìn không phức tạp lắm, đúng không?

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

Chỉ khi bạn nhìn nó theo quy mô lớn,

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

khám phá nó, vân vân, bạn nhận ra nó cực kì khó hiểu,

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

một thiết kế phức tạp, đúng không?

complicated kind of a design, right?

Nó lớn lên theo cách nào đó.

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

Nên, câu hỏi là:

So the question is,

Nó khó tới mức nào để tập hợp nó, đúng chứ?

how hard would it be to assemble this, right?

Đội quân cần dùng phải to lớn đến mức nào

How big a contractor team would you need

để gắn vũ trụ này lại với nhau, đúng chứ?

to put this universe together, right?

Đó là vấn đề, đúng chứ?

That's the issue, right?

Và chúng ta đang ở đây.

And so here we are.

Bạn thấy cách các sợi liên kết--

You see how the filament --

cách mà các sợi liên kết lại với nhau,

you see how several filaments are coming together,

để tạo thành những siêu quần thiên hà.

therefore making this supercluster of galaxies.

Bạn phải hiểu, nó không thực sự nhìn giống thế này

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

bạn không thể đi nhanh như thế này được,

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

Mọi thứ có thể bị bóp méo

everything would be distorted,

Nhưng ở đây dùng nghệ thật tạo hình đơn giản.

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

Nên, nếu bạn dành hàng tỉ năm đi tham quan

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

bạn có thể thấy như thế

it might look to you, right?

có thể nhìn thấy những vật chất vô hình nữa

And if you could see invisible matter, too.

Nên ý tưởng là, bạn sẽ làm thế nào để sắp xếp vũ trụ

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

thật đơn giản?

in a very simple way?

Chúng ta bắt đầu và nhận ra rằng toàn bộ vũ trụ vô hình,

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

mọi thứ có thể nhìn thấy theo mọi hướng nhờ kính thiên văn Hubber

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

cộng với các công cụ khác

plus our other instruments,

chỉ là một vùng còn nhỏ hơn cả một nguyên tử.

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

Nó bắt đầu với những dao động cơ khí lượng tử nhỏ xíu.

It started with tiny quantum mechanical fluctuations,

but expanding at a tremendous rate.

nhưng lớn lên theo một tốc độ khủng khiếp.

And those fluctuations

Và những dao động đó,

lớn lên đến vô cùng và chúng

were stretched to astronomical sizes, and those fluctuations

cuối cùng là thứ mà chúng ta thấy trên nền vũ trụ.

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

Và ta cần một vài cách để chuyển những động này thành thiên hà

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

và cụm thiên hà và để những cấu trúc này tiếp tục phát triển.

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

Nên tôi cho bạn xem một mô hình nhỏ hơn.

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

Phải chạy tới 1000 bộ xử lí trong máy tính trong vòng 1 tháng

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

chỉ để tạo ra mô hình đơn giản này.

in order to make just this simple visible one.

Tôi sẽ cho bạn xem,

So I'm going to show you one

thứ có thể chạy trên màn hình nền trong 2 ngày ở bức ảnh tiếp theo.

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

Bắt đầu với những dao động nhỏ xíu

So you start out with teeny fluctuations

khi vũ trụ đang ở điểm này,

when the universe was at this point,

nhỏ hơn đến 4 lần và cứ thế.

now four times smaller, and so forth.

Bạn bắt đầu nhìn thấy mạng lưới, đĩa vũ trụ hình thành cấu trúc.

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

và đây là cái đơn giản, bởi vì nó không có vật chất thường

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

mà chỉ chứa vật chất tối.

and it just has the dark matter in it.

Bạn thấy cách mà vật chất tối kết lại

And you see how the dark matter lumps up,

và vật chất thường chỉ lê đằng sau.

and the ordinary matter just trails along behind.

Nên, nó sẽ như thế này.

So there it is.

Lúc đầu, nó sẽ rất giống nhau.

At the beginning it's very uniform.

Những dao động là một phần trong 100,000.

The fluctuations are a part in 100,000.

Có những cao điểm là một phần trong 10,000

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

và hơn 1 tỉ năm mới có trọng lực.

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

Đây là ánh sáng tỉ trọng, kéo mọi vật chất xung quanh vào

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

Kéo thêm nhiều vật chất hơn nữa.

That pulls in more material and pulls in more material.

Nhưng những khoảng cách trong vũ trụ quá lớn

But the distances on the universe are so large

và phạm vi thời gian quá lớn nên nó mất rất lâu để hình thành.

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

Nó cứ tiếp tục hình thành đến khi vũ trụ lởm chởm gần một nửa kích thước bây giờ

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

trong quá trình giãn nở

in terms of its expansion.

Lúc đó, vũ trụ bí mật bắt đầu tăng tốc

And at that point, the universe mysteriously starts accelerating

quá trình giãn nở và cắt đi cơ cấu cấu trúc quy mô lớn.

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

Nên ta đang nhìn thấy quy mô cấu trúc lớn như ta có thể thấy.

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

sau đó chỉ những thứ đã và đang hình thành

and then only things that have started forming already

tiếp tục thành hình, và từ đó nó sẽ tiếp tục.

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

Chúng ta có thể làm mô hình này, chỉ mất 2 ngày trên máy tính.

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

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

ta cần 30 ngày với 1000 bộ xử lý máy tính

để làm mô hình mà tôi đã cho bạn xem lúc nãy

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

Nên chúng tôi có ý tưởng, tạo ra vũ trụ

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

bằng cách bắt đầu ít hơn vật chất về cơ bản

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

tạo ra mọi thứ chúng ta có thể nhìn ở bất cứ hướng nào,

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

từ gần như là không gì cả-- nó là thứ cực kì tí hon

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

cực kì bé nhỏ và gần như hoàn hảo,

extremely small -- and it is almost perfect,

trừ việc nó có những cấp dao động nhỏ xíu, 1 phần trên 100.000

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

dao động mà hóa ra lại đem lại những thiết kế và mô hình thú vị

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

đó là những thiên hà và ngôi sao và vân vân.

that is, galaxies and stars and so forth.

Chúng ta có một mô hình, có thể tính toán và sử dụng nó để

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

tạo ra thiết kế giống vũ trụ theo những gì ta nghĩ.

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

Bản thiết kế đó là sự tiến bộ hơn

And that design is sort of way beyond

tất cả khả năng tưởng tượng độc đáo.

what our original imagination ever was.

Nên, đây là thứ chúng tôi bắt đầu 15 năm trước

So this is what we started with 15 years ago,

với người thám hiểm vũ trụ làm cái bản đồ phía trên bên trái

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

cơ bản đã chỉ cho ta thấy những dao động quy mô lớn.

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

và dao động trên những phạm vi khác nhau. Bạn có thể thấy rằng,

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

từ khi ta có WMAP,

Since then we've had WMAP,

cái cho ta độ phân giải cao hơn

which just gives us higher angular resolution.

thấy nhiều cấu trúc quy mô lớn giống nhau

We see the same large-scale structure,

but we see additional small-scale structure.

và còn thấy cấu trúc quy mô nhỏ

Ở góc dưới bên phải là bản đồ ta nhận được nếu vệ tinh nhân tạo lộn từ trên xuống

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

và vẽ bản đồ Trái đất.

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

Bạn có thể thấy kiểu nhặt nhạnh

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

tất cả các lục địa chính, nhưng nó là thế.

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

Khi có Planck, ta kì vọng sẽ có giải pháp

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

giống như giải pháp ta thấy của Trái đất

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

nơi ta thực sự có thể nhìn thấy những kiểu hình phức tạp tồn tại trên Trái đất.

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

Nhờ những góc sắc nét và cách mọi thứ ăn khớp với nhau

And you can also tell, because of the sharp edges

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

bạn có thế thấy có các quy trình phi tuyến

Địa chất học có những hiệu ứng này

Geology has these effects,

di chuyển những thanh ngang xung quanh và cứ thế.

which is moving the plates around and so forth.

Bạn có thể thấy chỉ từ một tấm bản đồ.

You can see that just from the map alone.

Muốn tới điểm trên bản đồ của vũ trụ trước đây

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

ta có thể thấy có những hiệu ứng phi tuyến

we can see whether there are any non-linear effects

bắt đầu di chuyển, thay đổi và cho ta gợi ý về cách

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

không-thời gian tự hình thành từ thuở sơ khai

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

Nên đó là nơi chúng ta ở hôm nay

So that's where we are today,

và đó là thứ tôi muốn cho bạn thấy

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

cho bạn một cách nhìn khác về bản thiết kế

Give you a different view about what the design

và mọi thứ khác trông như thế nào.

and what everything else looks like.

Cám ơn.

Thank you.

(Tiếng vỗ tay)

(Applause)