Vispirms video.
(Video) Jā, tas ir olu kultenis.
Taču cerams, ka, to vērojot,
jūs sajutīsities pavisam nedaudz neomulīgi.
Jo varbūt ieraudzījāt,
ka ola īstenībā atkuļas.
Nu redzēsit, ka olas baltums un dzeltenums ir atdalījies.
Nu tie ielīs atpakaļ čaumalā.
Mēs sirds dziļumos zinām,
ka tā Visumā nenotiek.
Olu kultenis ir putra, garšīga putra, tomēr tik un tā putra.
Ola ir skaista un sarežģīta lieta,
kas var radīt vēl sarežģītākas lietas,
piemēram, cāļus.
Mēs sirds dziļumos zinām,
ka Visums nenonāk no putras līdz sarežģītumam.
Šis instinkts faktiski
atspoguļojas vienā no fizikas pamatlikumiem,
otrajā termodinamikas jeb entropijas likumā.
Šis likums būtībā pasaka to,
ka Visumam ir vispārēja tieksme
virzīties no kārtības un strukturētības
uz kārtības un strukturētības trūkumu,
faktiski – uz putru.
Tādēļ arī šis video šķiet nedaudz savāds.
Tomēr paskatieties mums apkārt!
Sev apkārt mēs redzam satriecošu sarežģītumu.
Ēriks Beinhokers lēš, ka Ņujorkā vien
pērk un pārdod ap 10 miljardiem dažādu noliktavas vienību vai patēriņa produktu.
Tas ir simtiem reižu vairāk nekā sugu skaits uz Zemes.
Un ar tām tirgojas suga, kurā ir gandrīz septiņi miljardi īpatņu,
ko tirdzniecība, ceļošana un internets
sasaista neaptverami sarežģītā vispasaules sistēmā.
Te nu ir lielā mīkla:
kā Visumā, kurā valda otrais termodinamikas likums,
var rasties
šāds manis tikko aprakstīts sarežģītums,
tāds sarežģītums, kādu pārstāvam es, jūs
un šī sanāksmju zāle?
Tā vien šķiet, ka atbilde ir,
ka Visums var radīt sarežģītumu,
taču ar lielām grūtībām.
Daļā Visuma
parādās kas tāds, ko mans kolēģis Freds Spīrs
dēvē par „Zeltmatītes apstākļiem” –
ne par karstu, ne par aukstu,
tieši tā, kā vajag, lai rastos sarežģītums.
Un parādās mazliet sarežģītākas lietas.
Un tur, kur mums ir mazliet sarežģītākas lietas,
mēs varam iegūt vēl mazliet sarežģītākas lietas.
Šādi, posmu pa posmam, veidojas sarežgītums.
Katrs no posmiem ir brīnumains,
jo tas rada iespaidu, ka kaut kas pilnīgi jauns
Visumā šķietami rodas no nekurienes.
Lielajā vēsturē mēs šos brīžus saucam par sliekšņa brīžiem.
Pēc katra sliekšņa turpmāka virzība kļūst sarežģītāka.
Sarežģītās lietas kļūst trauslākas,
ievainojamākas;
Zeltmatītes nosacījumi kļūst stingrāki,
un radīt sarežģītumu ir grūtāk.
Mums, kā ārkārtīgi sarežģītām radībām,
izmisīgi jāzina stāsts par to,
kā Visums par spīti šim otrajam likumam rada sarežģītumu
un kādēļ sarežģītība nozīmē ievainojamību un trauslumu.
To mēs skaidrojam lielajā vēsturē.
Taču, lai to paveiktu, jādara kas tāds,
kas pirmajā mirklī šķiet pilnīgi neiespējami.
Ir jāizveido pilnīgs Visuma vēstures pārskats.
Tad nu ķersimies klāt!
(Smiekli)
Sāksim, atvelkot hronoloģiju
13,7 miljardus gadu atpakaļ,
laika pirmsākumos.
Mums apkārt nav nekā.
Nav pat ne telpas vai laika.
Iedomājieties tumšāko un tukšāko, ko vien spējat,
un kāpiniet to miljardiem reižu, tur nu mēs esam.
Tad pēkšņi –
bum!
Parādās Visums, vesels Visums.
Esam šķērsojuši mūsu pirmo slieksni.
Visums ir sīciņš; tas ir mazāks par atomu.
Tas ir neiedomājami karsts.
Tajā ir viss, kas ir mūsdienu Visumā,
kā varat iedomāties, tas jūk un brūk.
Tas paplašinās neticamā ātrumā.
Sākumā viss ir izplūdis,
taču ļoti ātri šajā izplūdumā sāk parādīties skaidras lietas.
Pirmajā sekundē
enerģijas sadalās atsevišķos spēkos,
tostarp elektromagnētismā un gravitācijā.
Enerģija paveic vēl ko visai brīnumainu:
tā sastingst, veidojot matēriju –
kvarkus, kas radīs protonus,
un leptonus, pie kuriem pieder arī elektroni.
Tas viss notiek pirmajā sekundē.
Nu pārlēksim 380 000 gadus uz priekšu.
Tas ir divtik, cik cilvēki ir dzīvojuši uz šīs planētas.
Tagad parādās vienkāršie ūdeņraža un hēlija atomi.
Nu es vēlos uz brīdi apstāties,
380 000 gadu pēc Visuma izcelšanās,
jo par Visumu šajā posmā mēs īstenībā zinām diezgan daudz.
Pirmām kārtām, mēs zinām, ka tas bija ārkārtīgi vienkāršs.
To veidoja milzīgi ūdeņraža un hēlija atomu mākoņi,
un tiem nebija nekādas uzbūves.
Tie bija tādā kā kosmiska putra.
Tomēr tā nebija pilnīga tiesa.
Nesenie pētījumi
ar tādiem pavadoņiem kā pavadonis WMAP
ir atklājuši, ka patiesībā vidē bija sīciņas atšķirības.
Kā redzams,
zilie apgabali bija grāda tūkstošdaļu vēsāki
nekā sarkanie apgabali.
Tās ir niecīgas atšķirības,
tomēr ar to bija gana, lai Visums nonāktu
nākamajā sarežģītības veidošanās posmā.
Lūk, kā tas notiek.
Gravitācija ir spēcīgāka tur, kur matērijas ir vairāk.
Tā ka nedaudz blīvākajos apgabalos
gravitācija sāk saspiest ūdeņraža un hēlija atomu mākoņus.
Mēs varam iedomāties agrīno Visumu sadalāmies miljardos mākoņu.
Katrs mākonis ir saspiests,
pieaugot blīvumam, pastiprinās arī gravitācija,
katra mākoņa centrā sāk palielināties temperatūra,
un tad katra mākoņa centrā
temperatūra pārsniedz sliekšņa temperatūru –
10 miljonu grādu –
protoni sāk saplūst,
izdalās milzīgs enerģijas daudzums,
un –
bum!
Mums ir pirmās zvaigznes.
Pēc apmēram 200 miljardiem gadu kopš Lielā sprādziena,
Visumā sāk parādīties zvaigznes,
miljardiem zvaigžņu.
Nu Visums ir ievērojami interesantāks
un sarežģītāks.
Zvaigznes radīs Zeltmatītes apstākļus
divu jaunu sliekšņu šķērsošanai.
Ejot bojā ļoti lielām zvaigznēm,
tās rada tik augstas temperatūras,
ka protoni sāk saplūst dažnedažādās eksotiskās kombinācijās,
veidojot visus periodiskās tabulas elementus.
Ja jūs, tāpat kā es, valkājat zelta gredzenu,
tas tika izkalts pārnovas sprādziena laikā.
Tātad nu Visums ir ķīmiski sarežģītāks.
Un ķīmiski sarežģītākā Visumā
ir iespējams veidot vairāk lietu.
Notiek tas, ka apkārt jaunajām saulēm,
jaunajām zvaigznēm
šie elementi savienojas, tie virpuļo pa gaisu,
zvaigznes enerģija tos sakuļ,
tie veido daļiņas, sniegpārslas, puteklīšus,
akmeņus, asteroīdus,
un ar laiku tie veido arī planētas un mēnešus.
Tā arī pirms četrarpus mijardiem gadu veidojās mūsu saules sistēma.
Akmeņainas planētas kā mūsu Zeme ir ievērojami sarežģītākas nekā zvaigznes,
jo to sastāvā ir daudz lielāka materiālu daudzveidība.
Tā nu mēs esam šķērsojuši ceturto sarežģītības slieksni.
Nu virzība kļūst sarežģītāka.
Nākamais posms ievieš objektus, kas ir ievērojami trauslāki,
ievērojami ievainojamāki,
taču tie arī ir daudz radošāki
un daudz spējīgāki veidot tālāku sarežģītību.
Es, protams, runāju par dzīvajiem organismiem.
Dzīvos organismus veido ķīmija.
Mēs esam milzīgi ķīmisku vielu maisi.
Ķīmijā dominē elektromagnētiskais spēks.
Tas darbojas mazākā mērogā nekā gravitācija,
kas izskaidro, kādēļ es un jūs esam mazāki par zvaigznēm vai planētām.
Kādi ir ideālie apstākļi ķīmijai?
Kādi ir Zeltmatītes nosacījumi?
Pirmkārt, mums vajag enerģiju,
bet ne par daudz.
Zvaigznes centrā ir tik daudz enerģijas,
ka jebkuri atomi, kas savienojas, atkal tiks atrauti viens no otra.
Bet ne par maz.
Starpgalaktiskajā telpā
ir tik maz enerģijas, ka atomi vienkārši nespēj savienoties.
Tā ka vajag tieši pareizo daudzumu,
un planētas, kā izrādās, lieliski der,
jo tās ir tuvu zvaigznēm, taču ne par tuvu.
Vajag arī lielu ķīmisko elementu daudzveidību
un kādu šķidrumu, piemēram, ūdeni.
Kādēļ?
Gāzēs atomi viens otram garām kustās tik ātri,
ka tie nespēj saķerties.
Cietvielās,
atomi ir salipuši kopā, tie nespēj pakustēties.
Šķidrumos
tie var plunčāties un rīvēties,
un savienoties, veidojot molekulas.
Kur mēs varam atrast šādus Zeltmatītes apstākļus?
Planētas der,
un mūsu agrīnā Zeme bija teju ideāla.
Tā bija tieši pareizajā attālumā no zvaigznes,
lai uz tās varētu būt milzīgi šķidra ūdens okeāni.
Dziļi šo okeānu dzelmē,
Zemes garozas plaisās,
no Zemes iekšpuses cauri plūst siltums,
un mums ir liela elementu daudzveidība.
Tā nu šajos okeānu dzelmes ventiļos
sākās fantastiska ķīmija,
un atomi savienojās dažnedažādās eksotiskās kombinācijās.
Tomēr dzīvība, protams, ir kas vairāk nekā tikai eksotiska ķīmija.
Kā lai stabilizē šīs milzīgās molekulas,
kas šķiet dzīvotspējīgas?
Šajā brīdī dzīvība ievieš pavisam jaunu knifu.
Jūs nestabilizējat indivīdu;
jūs stabilizējat veidni,
to, kas pārnēsā informāciju,
un ļaujat šai veidnei sevi kopēt.
Šī skaistā molekula, protams, ir DNS,
kas glabā visu šo informāciju.
Jūs esat pazīstami ar DNS divkāršo spirāli.
Katrs pārvads glabā informāciju.
DNS glabā informāciju par to, kā veidot dzīvos organismus,
DNS kopē arī pati sevi.
Tā nu tā sevi sakopē
un izkaisa šīs veidnes pa visu okeānu.
Informācija izplatās.
Ievērojiet, ka informācija ir kļuvusi par mūsu stāsta daļu!
Tomēr DNS patiesais skaistums ir tās nepilnībās.
Tam sevi kopējot, katrā miljardajā pārvadā
gadās pa kādai kļūdai.
Tas nozīmē, ka DNS faktiski mācās.
Tā uzkrāj jaunus veidus, kā veidot dzīvos organismus,
jo dažas no šīm kļūdām darbojas.
Tā nu DNS mācās
un veido lielāku daudzveidību un lielāku sarežģītumu.
Mēs to redzam notiekam pēdējos četrus miljardus gadu.
Lielāko daļu laika uz Zemes
dzīvie organismi ir bijuši salīdzinoši vienkārši –
vienšūņi.
Tomēr tiem bija liela daudzveidība, un iekšienē – liela sarežģītība.
Tad pirms apmēram 600 līdz 800 miljoniem gadu
sāka parādīties daudzšūņu organismi.
Rodas sēnes, rodas zivis,
rodas augi,
rodas abinieki, rodas rāpuļi,
un tad, protams, rodas arī dinozauri.
Laiku pa laikam ir katastrofas.
Pirms sešdesmit pieciem miljardiem gadu
uz Zemes, netālu no Jukatanas pussalas, piezemējās asteroīds,
radot kodolkaram līdzvērtīgus apstākļus,
un dinozauri tika noslaucīti no Zemes virsas.
Drausmīgas ziņas dinozauriem,
taču lieliskas ziņas mūsu zīdītāju priekštečiem,
kas zēla
dinozauru atstātajās vietās.
Mēs, cilvēki, esam daļa šī radoši evolucionārā pulsa,
kas aizsākās pirms 65 miljoniem gadu
ar asteroīda piezemēšanos.
Cilvēki parādījās pirms aptuveni 200 000 gadu.
Es uzskatu, ka mūs var uzskatīt par slieksni šajā lielajā stāstā.
Ļaujiet paskaidrot, kādēļ!
Mēs jau redzējām, ka DNS savā ziņā mācās,
tā uzkrāj informāciju.
Tomēr ļoti, ļoti lēni.
DNS uzkrāj informāciju nejaušu kļūdu rezultātā,
no kurām dažas nostrādā.
Taču īstenībā DNS jau bija radījusi ātrāku apguves veidu:
tā bija radījusi organismus ar smadzenēm,
un šie organismi spēj mācīties reāllaikā.
Tie uzkrāj informāciju, tie mācās.
Skumjākais gan ir, ka, tiem nomirstot,
līdz ar viņiem iet bojā arī informācija.
Cilvēkus atšķirīgus padara cilvēku valoda.
Mēs esam svētīti ar valodu, saziņas sistēmu,
kas ir tik varena un precīza,
ka mēs varam dalīties apgūtajā ar tik lielu precizitāti,
ka mēs varam veidot mūsu kopējo atmiņu.
Tas nozīmē,
ka mēs varam pārdzīvot tos īpatņus, kas apguva šo informāciju,
un varam nodot informāciju no paaudzes paaudzei.
Tādēļ mēs kā suga esam tik radoši un vareni,
tādēļ mums ir vēsture.
Mēs, šķiet, esam vienīgā suga četru miljardu gadu laikā,
kurai ir šī dāvana.
Es saucu šo spēju par kopīgo mācīšanos.
Tas mūsu padara citādus.
Mēs to varam redzēt darbojamies cilvēces vēstures agrīnākajos posmos.
Mēs kā suga attīstījāmies Āfrikas savannu zemēs,
taču tad cilvēki migrēja uz jaunām vidēm,
uz tuksnešiem, uz džungļiem,
uz Sibīrijas ledus laikmeta tundru,
smagu, smagu vidi,
uz Amerikām, Austrālāziju.
Katra migrēšana ietvēra sevī mācīšanos,
jaunu apkārtnes izmantošanas veidu apgūšanu,
jaunus veidus, kā apieties ar apkārtējo vidi.
Tad pirms 10 000 gadu,
izmantojot pēkšņās klimata pārmaiņas
pēc pēdējā ledus laikmeta beigām,
cilvēki iemācījās apstrādāt zemi.
Lauksaimniecība bija enerģijas dzīsla.
Izmantojot šo enerģiju, cilvēku skaits daudzkāršojās.
Cilvēku kopienas kļuva lielākas, blīvākas, starpsavienotākas.
Tad pirms apmēram 500 gadiem
cilvēki sāka saistīties visas pasaules mērogā,
pateicoties kuģošanai, vilcieniem,
telegrāfiem un internetam,
līdz nu mēs šķietami veidojam
gandrīz septiņu miljardu īpatņu lielas pasaules smadzenes.
Šīs smadzenes mācās milzu ātrumā.
Pēdējos 200 gados ir noticis vēl kas.
Mēs esam atraduši vēl vienu enerģijas dzīslu
degizrakteņos.
Tā nu degizrakteņi un kopīgā mācīšanās
izskaidro mums apkārt redzamo satriecošo sarežģītumu.
Te nu mēs esam,
atpakaļ sanāksmju zālē.
Esam bijuši 13,7 miljardu gadu ilgā ceļojumā līdz mūsdienām.
Cerams, piekrītat, ka tas ir varens stāsts.
Tas ir stāsts, kurā cilvēkiem ir apbrīnojama un radoša loma,
Tomēr tas mūs arī brīdina.
Kopējā mācīšanās ir ļoti, ļoti varens spēks
un nav skaidrs, ka mēs, cilvēki, tajā būtu noteicēji.
Bērnību pavadot Anglijā, es ļoti spilgti atceros,
Kubas raķešu krīzes laiku.
Pāris dienas visa biosfēra
šķita esam uz iznīcības sliekšņa,
Tie paši ieroči ir turpat, kur bija,
viņi vēl joprojām ir apbruņoti.
Ja izvairīsimies no šīm lamatām, mūs sagaida nākamās.
Mēs kurinām degizrakteņus tādos tempos,
ka graujam Zeltmatītes apstākļus,
kas padarīja iespējamu cilvēku civilizāciju uzplaukumu
pēdējo 10 000 gadu laikā.
Lielā vēsture
var parādīt mūsu sarežģītības un trausluma dabu,
kā arī problēmas, ar kurām saskaramies,
tomēr tā var arī mums parādīt mūsu kopējās mācīšanās spēku.
Visbeidzot,
lūk, ko vēlos es.
Es vēlos, lai mans mazdēls Daniels,
kā arī viņa draugi un viņa paaudze
visā pasaulē
zinātu lielās vēstures stāstu
un zinātu to tik labi,
ka saprastu gan izaicinājumus, kas mūs sagaida,
gan arī iespējas, kas mūs sagaida.
Tādēļ mūsu grupa
veido bezmaksas, tiešsaistes lielās vēstures konspektu
vidusskolēniem visā pasaulē.
Mēs ticam, ka lielā vēsture
viņiem būs ļoti būtisks intelektuāls rīks,
Danielam un viņa paaudzei
saskaroties ar milzīgajiem izaicinājumiem
un arī milzīgajām iespējam,
kas viņus sagaida pēc šī sliekšņa brīža
mūsu skaistās planētas vēsturē.
Paldies par jūsu veltīto uzmanību.
(Aplausi)