Först, en film.
(Film) Ja, det är äggröra.
Men när du tittar på den
hoppas jag att du börjar känna dig
en aning obekväm.
Du kanske inser att vad som händer
är att ägget blir mindre och mindre rörigt.
Nu ser du att gulan och vitan har särats,
och hälls tillbaka i äggskalet.
Vi vet alla innerst inne
att det inte är så universum fungerar.
Äggröra är röra - god röra - men likväl röra.
Ett ägg är ett vackert och komplicerat föremål som
kan ge upphov till än mer komplicerade ting
som kycklingar.
Och vi vet innerst inne
att universum inte går
från röra till komplexitet.
Denna magkänsla
finns återspeglad i en av fysikens mest grundläggande lagar,
termodynamikens andra lag, eller lagen om ökande entropi.
Den går ut på
att universum i allmänhet
är att gå från ordning och struktur
till oordning och ostrukturerat - det vill säga till röra.
Det är därför den där filmen
känns lite konstig.
Och ändå,
se er omkring.
Det vi ser omkring oss
är otroligt komplext.
Eric Beinhocker uppskattar att bara i staden New York
handlas det med 10 miljarder SKU:er, det vill säga olika sorters varor.
Det är hundratals gånger mer än det finns
arter på jorden.
Och de handlas med av en art
som har nästan sju miljarder individer
som fogas samman av handel, resor och internet
till ett globalt system
av överväldigande komplexitet.
Så här finns en stor gåta:
Hur är det, i ett universum
som lyder under termodynamikens andra lag,
möjligt att
skapa den sorts komplexitet jag har visat,
den sorts komplexitet som representeras av dig och mig
och den här anläggningen?
Nå, svaret verkar vara
att universum kan åstadkomma komplexitet
men med stora besvär.
I små avgränsade områden
kan det uppstå vad min kollega Fred Spier
kallar "Guldlocksförutsättningar" -
inte för varmt, inte för kallt,
alldeles lagom för att komplexitet ska kunna uppstå.
Och aningen mer komplexa system uppstår.
Finns det en aning mer komplexa system
kan det uppstå ännu mer komplexa system.
Och på det sättet ökar komplexiteten
stegvis.
Varje steg är magiskt
eftersom det verkar som om det dyker upp något alldeles nytt
nästan som ur ingenting i universum.
I storskalig historia kallas dessa stunder
trappsteg.
Vid varje trappsteg
blir det svårare.
De komplexa systemen blir mer ömtåliga,
mer sårbara;
guldlocksförutsättningarna blir snävare,
och det blir svårare
att skapa komplexitet.
Så, vi som är otroligt komplexa varelser
har ett stort behov av att känna till det sätt
på vilket universum skapar komplexitet
trots den andra lagen
och varför komplexitet
innebär sårbarhet
och ömtålighet.
Det är den berättelsen vi berättar i den storskaliga historian.
Men för att göra det måste man göra något som till en början kan verka omöjligt.
Du måste gå igenom hela universums historia.
Då sätter vi igång.
(Skratt)
Vi börjar med att gå tillbaka i tiden
13,7 miljarder år
till tidens begynnelse.
Runt oss finns ingenting.
Inte ens tid eller rum.
Tänk dig det mest tomma och mörka du kan
gånger en fjantiljon
så är det där vi är.
Så plötsligt,
Bang! Ett universum dyker upp, ett helt universum.
Vi har kommit över det första trappsteget.
Universum är pyttelitet, mindre än en atom.
Det är otroligt varmt.
Det innehåller allt som finns i universum
så du kan tänka dig att det är fullsmockat.
Det expanderar i en helt otrolig fart.
Till en början är allt ett töcken
men väldigt snabbt börjar man skönja saker.
Inom en sekund
har energin delats upp i olika krafter
så som elektromagnetism och gravitation.
Och energin gör något mer nästan magiskt:
Den stelnar till materia --
kvarkar som bildar protoner
och leptoner som elektroner.
Allt det händer under den första sekunden.
Nu förflyttar vi oss 380 000 år framåt.
Det är dubbelt så länge som människor bott på den här planeten.
Nu formas enkla atomer
som väte och helium.
Här vill jag ta ett ögonblicks paus,
380 000 år efter universums födelse,
eftersom vi faktiskt vet ganska mycket
om universum vid den här tiden.
Framför allt vet vi att det var väldigt okomplicerat.
Det bestod av gigantiska moln
av väte- och heliumatomer
utan struktur.
Det var helt enkelt en kosmisk röra.
Men det är inte helt sant.
Färska studier
av satelliter så som WMAP-satelliten
har visat att det faktiskt fanns små, små skillnader i bakgrunden.
Vad ni ser här
är att de blå områdena är omkring en tusendels grad kallare
än de röda.
Det är pyttesmå skillnader
men nog för att universum skulle gå vidare
till nästa steg av komplexitet.
Det gick till så här.
Gravitationen är starkare
där det finns mer saker.
Så där det finns aningen tätare områden
börjar gravitationen dra samman moln
av väte- och heliumatomer.
Vi kan tänka oss hur universum bröts upp
i miljarder moln.
Och varje moln tätnade
och gravitationen blev starkare allteftersom densiteten ökade,
temperaturen började stiga i molnen
och så, i mitten på på molnen
steg temperaturen över brytpunkten
10 miljoner grader.
Protoner började slås samman
och frigjorde enorma mängder energi
och, bam!
Vi har våra första stjärnor.
Från ungefär 200 miljoner år efter Big Bang
bildas stjärnor över hela universum,
miljarder stjärnor.
Och universum blir betydligt mer intressant
och komplext.
Stjärnor skapar guldlocksförutsättningar
för att komma över två nya trappsteg.
När riktigt stora stjärnor dör
uppstår så höga temperaturer
att protoner slås samman i alla möjliga exotiska former
och bildar alla de ämnen som finns i det periodiska systemet.
Om du, som jag, har på dig en guldring
så skapades den i en exploderande supernova.
Nu är universum kemiskt mer komplext.
Och i ett kemiskt mer komplext universum
är det möjligt att skapa fler saker.
Och det som händer
är att runt unga solar,
unga stjärnor,
slås dessa ämnen samman, de virvlar runt,
energin från stjärnorna rör runt bland dem
och de bildar partiklar, snöflingor,
de bildar små dammkorn,
de bildar stenar, asteroider
och till slut planeter och månar.
Det var så vårt solsystem bildades
för fyra och en halv miljarder år sedan.
Stenplaneter som vår jord
är betydligt mer komplicerade än stjärnor
eftersom de har mycket fler olika beståndsdelar.
Nu har vi tagit oss över ett fjärde trappsteg av komplexitet.
Nu blir det jobbigare.
Nästa steg introducerar ting
som är betydligt mer ömtåliga,
mycket mer sårbara
men också mycket mer kreativa
och förmögna att skapa än mer komplexitet.
Jag talar så klart
om levande organismer.
Levande organismer skapas av kemi.
Vi är enorma paket av kemikalier.
Kemi bygger på den elektromagnetiska kraften.
Den verkar på mindre skalor än gravitationen
vilket förklarar varför du och jag
är mindre än stjärnor och planeter.
Så vilka är de idealiska förutsättningarna för kemi?
Vilka är guldlocksförutsättningarna?
Till att börja med behövs det energi
men inte för mycket.
Inuti stjärnor finns det så mycket energi
att de atomer som formas genast slås sönder igen.
Men inte för lite.
I yttre rymden finns så lite energi
att molekyler inte kan formas.
Vad som behövs är precis lagom mängd
och planeter, visar det sig, är lagom
eftersom de finns nära stjärnor, men inte för nära.
Det behövs också många olika kemiska ämnen
och vätskor som vatten.
Varför?
För att i gaser så passerar atomerna varandra så fort
att de inte kan slås samman.
I fasta ämnen
sitter atomerna ihop så de kan inte flytta sig.
I vätskor
kan de flyta runt och mysa
och slås samman till molekyler.
Var finns då dessa guldlocksförutsättningar?
Ja, planeter är bra
och vår tidiga jord
var nästan perfekt.
Den var på precis rätt avstånd från solen
för att ha stora hav med vatten.
Och djupt under havsytan
vid sprickorna i jordskorpan
steg det upp värme från jordens inre
och det fanns en uppsjö av olika ämnen.
Vid dessa undervattensvulkaner
började fantastiska kemiska reaktioner hända
och atomer slogs samman i alla möjliga exotiska kombinationer.
Men det är klart, livet är mer
än bara exotisk kemi.
Hur stabiliserar man då
de stora molekyler
som visar livskraft?
Det är här livet introducerar
ett helt nytt trick.
Man stabiliserar inte individen
utan mallen,
den som innehåller informationen
och låter den kopiera sig själv.
Och DNA är så klart
den vackra molekyl
som bär den informationen.
Ni känner igen den dubbla DNA-spiralen.
Varje stegpinne innehåller information.
Så DNA innehåller information
om hur levande organismer byggs upp.
Och DNA kopierar sig självt.
Så den kopierar sig själv
och sprider sig genom haven.
Informationen sprids.
Lägg märke till att information blivit en del av berättelsen.
Det fantastiska med DNA är dock
dess små fel och misstag.
När den kopierar sig själv,
så någon gång på miljarden
blir något fel.
Vad det betyder är
i praktiken att DNA lär sig.
Den samlar på sätt att bygga organismer
eftersom vissa av de felen fungerar.
Så DNA lär sig
och bygger mångfald och komplexitet.
Det har pågått under de senaste fyra miljarder åren.
Under den största delen av livets tid så
har organismer varit relativt enkla --
encelliga organismer.
Men det fanns en otrolig mångfald
och, inuti, stor komplexitet.
Sen, från ungefär 600 till 800 miljoner år sedan
började flercelliga organismer dyka upp.
Svampar, fiskar,
växter,
amfibier, reptiler,
och, så klart, dinosaurier.
Och ibland, katastrofer.
För sextiofem miljoner år sedan
träffade en asteroid jorden
nära Yukatan-halvön
med en kraft som motsvarade ett kärnvapenkrig,
och dinosaurierna utrotades.
Fruktansvärt för dinosaurierna
men goda nyheter för våra tidiga förfäder
som kunde ta över
dinosauriernas gamla nischer.
Och vi människor
är en del av den evolutionära impuls
som sattes igång för 65 miljoner år sedan
med ett meteoritnedslag.
Människan dök upp för ungefär 200 000 år sedan.
Och jag anser att vi är ett
av trappstegen i den storskaliga historien.
Jag ska förklara varför.
Vi har sett hur DNA i en mening kan lära,
att den samlar information.
Men det går långsamt.
DNA samlar information
genom slumpmässiga fel
där en del bara råkar funka.
Men DNA har skapat ett snabbare sätt:
det har skapat organismer med hjärnor,
och de organismerna kan lära i realtid.
De samlar information, de lär sig.
Sorgligt nog
så dör informationen med dem.
Det som gör människan annorlunda
är mänskligt språk.
Vi har välsignats med språk, kommunikation
som är så kraftfull och precis
att vi kan förmedla vad vi lärt oss med sådan precision
att det kan tas upp i det kollektiva minnet.
Det betyder att
kunskapen kan överleva den individ som från början lärde sig den
och den kan ansamlas från generation till generation.
Det är därför vi som art är så kreativa
och mäktiga,
det är därför vi har en historia.
Det verkar som om vi är den enda arten under fyra miljarder år
som har den förmågan.
Jag kallar förmågan
kollektivt lärande.
Det är vad som gör oss annorlunda.
Vi kan se det i de
tidigaste stadierna av människans historia.
Vi utvecklades som art
på Afrikas savanner
men sedan spred sig människorna till nya miljöer,
öknar, djungler,
till Sibiriens tundror --
mycket utmanande miljöer --
till Amerika, Australasien.
Varje förflyttning innebar att lära sig
nya sätt att utnyttja omgivningen
nya sätt att förhålla sig till omgivningen.
Så för 10 000 år sedan
vid en plötslig klimatförändring
i slutet av den senaste istiden
så lärde sig människorna att bruka jorden.
Jordbruket blev en riktig energifest.
Genom att utnyttja den energin
ökade befolkningen radikalt.
Mänskliga samhällen blev större, tätare
och mer sammankopplade.
Och så för ungefär 500 år sedan
började människor kopplas samman globalt
genom sjöfart, järnvägar,
telegrafen, internet
och nu verkar vi bilda
en enda global hjärna
av nästan sju miljarder individer.
Och hjärnan lär sig i överljushastighet.
Under de senaste 200 åren har mer hänt.
Vi har snubblat över en till energifest
i form av fossila bränslen.
De fossila bränslena i kombination med kollektivt lärande
förklarar den otroliga komplexitet
vi ser omkring oss.
Här är vi
i den här anläggningen.
Vi har varit på en resa tur och retur
genom 13,7 miljarder år.
Jag hoppas ni håller med om att det är en kraftfull berättelse.
Där människor spelar en
förunderlig och kreativ roll.
Men den innehåller också varningar.
Kollektivt lärande är en väldigt, väldigt stark kraft
och det är inte klart
om vi människor råder över den eller inte.
Jag minns väldigt tydligt hur jag som barn i England
upplevde Kubakrisen.
Under ett par dagar
var hela biosfären
på gränsen till utplåning.
Samma vapen finns kvar
och de har inte avrustats.
Och om vi undviker den fällan
så finns det fler som väntar på oss.
Vi bränner fossila bränslen i en takt som
gör att vi verkar underminera de guldlocksförutsättningar som
möjliggjort för mänskliga civilisationer
att blomstra de senaste 10 000 åren.
Vad storskalig historia kan göra
är att visa oss hur komplexa och ömtåliga vi är
och visa på de faror vi står inför,
men den kan också visa oss
styrkan av kollektivt lärande.
Så, slutligen,
är det här vad jag vill.
Jag vill att mitt barnbarn Daniel
och hans vänner och hans generation
över hela världen
ska känna till den storskaliga historian
och kunna den så bra
att de förstår
både de utmaningar vi står inför
och de möjligheter vi har.
Det är därför vi är en grupp
som bygger upp en gratis onlinekurs
i storskalig historia
för gymnasiestudenter över hela världen.
Vi tror att storskalig historia
kommer vara ett intellektuellt verktyg för dem
när Daniel och hans generation
ställs inför de enorma utmaningar
men också enorma möjligheter
de står inför vid detta trappsteg
i vår vackra planets historia.
Tack för er uppmärksamhet.
(Applåder)