WEBVTT 00:00:00.000 --> 00:00:02.000 Het heelal 00:00:02.000 --> 00:00:04.000 is echt groot. 00:00:04.000 --> 00:00:07.000 We leven in een sterrenstelsel, de melkweg. 00:00:07.000 --> 00:00:10.000 Er zijn ongeveer honderd miljard sterren in de melkweg. 00:00:10.000 --> 00:00:12.000 Als je een camera neemt 00:00:12.000 --> 00:00:14.000 en je richt die op een willekeurig deel van de hemel 00:00:14.000 --> 00:00:16.000 en je laat de sluiter openstaan - 00:00:16.000 --> 00:00:19.000 tenminste als je camera aan de Hubble Space Telescope bevestigd is - 00:00:19.000 --> 00:00:21.000 dan krijg je iets als dit te zien. 00:00:21.000 --> 00:00:24.000 Elk van deze kleine vlekjes 00:00:24.000 --> 00:00:26.000 is een melkwegstelsel van ongeveer de grootte van onze melkweg - 00:00:26.000 --> 00:00:29.000 honderd miljard sterren in elk van die vlekjes. 00:00:29.000 --> 00:00:32.000 Er zijn ongeveer honderd miljard melkwegstelsels 00:00:32.000 --> 00:00:34.000 in het waarneembare heelal. 00:00:34.000 --> 00:00:36.000 100 miljard is het enige te onthouden getal. 00:00:36.000 --> 00:00:39.000 De leeftijd van het heelal tussen nu en de oerknal 00:00:39.000 --> 00:00:41.000 is honderd miljard in hondenjaren (ong. 14 miljard). 00:00:41.000 --> 00:00:43.000 (Gelach) 00:00:43.000 --> 00:00:46.000 Dat vertelt je iets over onze plaats in het universum. NOTE Paragraph 00:00:46.000 --> 00:00:48.000 Een foto als deze moet je gewoon bewonderen. 00:00:48.000 --> 00:00:50.000 Ze is zeer mooi. 00:00:50.000 --> 00:00:53.000 Ik heb me vaak afgevraagd wat de evolutionaire druk is 00:00:53.000 --> 00:00:56.000 die onze voorouders in de savannes ertoe bracht om zich aan te passen en te evolueren, 00:00:56.000 --> 00:00:58.000 om echt te kunnen genieten van foto's van melkwegstelsels 00:00:58.000 --> 00:01:00.000 als ze die nog niet hadden. 00:01:00.000 --> 00:01:02.000 Maar wij zouden het ook graag begrijpen. 00:01:02.000 --> 00:01:06.000 Als kosmoloog vraag ik me af waarom het universum is zoals het is? 00:01:06.000 --> 00:01:09.000 Een grote aanwijzing die we hebben is dat het universum verandert in de tijd. 00:01:09.000 --> 00:01:12.000 Als je kijkt naar een van deze sterrenstelsels en je meet de snelheid ervan 00:01:12.000 --> 00:01:14.000 dan zou je vinden dat het van je weg beweegt. 00:01:14.000 --> 00:01:16.000 Als je kijkt naar een sterrenstelsel dat nog verder weg is 00:01:16.000 --> 00:01:18.000 dan beweegt dat nog sneller van je weg. 00:01:18.000 --> 00:01:20.000 Daarom zeggen we dat het heelal uitdijt. NOTE Paragraph 00:01:20.000 --> 00:01:22.000 Dat houdt natuurlijk in dat in het verleden 00:01:22.000 --> 00:01:24.000 alles veel dichter bij elkaar zat. 00:01:24.000 --> 00:01:26.000 In het verleden was het universum dichter 00:01:26.000 --> 00:01:28.000 en ook warmer. 00:01:28.000 --> 00:01:30.000 Als je dingen samenperst, gaat de temperatuur omhoog. 00:01:30.000 --> 00:01:32.000 Dat begrijpen we. 00:01:32.000 --> 00:01:34.000 Wat we veel minder begrijpen 00:01:34.000 --> 00:01:37.000 is dat het universum vroeger, net na de oerknal 00:01:37.000 --> 00:01:39.000 ook overal gelijk was. 00:01:39.000 --> 00:01:41.000 Je zou kunnen denken dat dat geen verrassing is. 00:01:41.000 --> 00:01:43.000 De lucht in deze kamer is ook overal gelijk. 00:01:43.000 --> 00:01:46.000 Je zou kunnen zeggen: "Misschien hebben de dingen zichzelf zo gelijk gemaakt." 00:01:46.000 --> 00:01:49.000 Maar de omstandigheden net na de oerknal zijn zeer, zeer verschillend 00:01:49.000 --> 00:01:51.000 van de toestand van de lucht in deze kamer. 00:01:51.000 --> 00:01:53.000 In het bijzonder waren de dingen een stuk dichter. 00:01:53.000 --> 00:01:55.000 De zwaartekracht van die dingen 00:01:55.000 --> 00:01:57.000 was een stuk sterker net na de oerknal. NOTE Paragraph 00:01:57.000 --> 00:01:59.000 Je moet bedenken dat 00:01:59.000 --> 00:02:01.000 we een universum hebben met honderd miljard melkwegstelsels 00:02:01.000 --> 00:02:03.000 elk met honderd miljard sterren. 00:02:03.000 --> 00:02:06.000 Vroeger waren die honderd miljard sterrenstelsels 00:02:06.000 --> 00:02:09.000 samengeperst in een zo grote ruimte - 00:02:09.000 --> 00:02:11.000 echt waar. 00:02:11.000 --> 00:02:13.000 En je moet je voorstellen dat dat samenpersen gebeurde 00:02:13.000 --> 00:02:15.000 zonder enige onvolkomenheden 00:02:15.000 --> 00:02:17.000 zonder enige plekjes 00:02:17.000 --> 00:02:19.000 waar er een paar atomen meer waren dan elders. 00:02:19.000 --> 00:02:22.000 Want als dat zo zou zijn geweest dan zouden ze door de zwaartekracht samengeklapt zijn 00:02:22.000 --> 00:02:24.000 tot een groot zwart gat. 00:02:24.000 --> 00:02:27.000 Het heelal net na de oerknal zo gelijk verdeeld houden 00:02:27.000 --> 00:02:29.000 is niet gemakkelijk. Het is een delicaat evenwichtsspel. 00:02:29.000 --> 00:02:31.000 Het is een aanwijzing dat het vroege heelal 00:02:31.000 --> 00:02:33.000 niet zomaar willekeurig tot stand is gekomen. 00:02:33.000 --> 00:02:35.000 Er is iets dat het zo heeft gemaakt. 00:02:35.000 --> 00:02:37.000 Wij willen graag weten wat. NOTE Paragraph 00:02:37.000 --> 00:02:40.000 Een deel van de verklaring werd ons gegeven door Ludwig Boltzmann, 00:02:40.000 --> 00:02:43.000 een Oostenrijks fysicus uit de 19e eeuw. 00:02:43.000 --> 00:02:46.000 Boltzmanns bijdrage was dat hij ons hielp 'entropie' te begrijpen. 00:02:46.000 --> 00:02:48.000 Je hebt wel al gehoord van entropie. 00:02:48.000 --> 00:02:51.000 Het is de willekeur, de wanorde, het chaotische van systemen. 00:02:51.000 --> 00:02:53.000 Boltzmann gaf ons een formule - 00:02:53.000 --> 00:02:55.000 nu op zijn grafsteen gegraveerd - 00:02:55.000 --> 00:02:57.000 die het begrip entropie duidelijk maakt. 00:02:57.000 --> 00:02:59.000 Het wil eigenlijk gewoon zeggen dat entropie 00:02:59.000 --> 00:03:01.000 het aantal manieren is waarop we de bestanddelen 00:03:01.000 --> 00:03:04.000 van een systeem kunnen herschikken, zonder dat je het merkt. 00:03:04.000 --> 00:03:06.000 Zodat het er macroscopisch hetzelfde blijft uitzien. 00:03:06.000 --> 00:03:08.000 In de lucht in deze kamer 00:03:08.000 --> 00:03:11.000 merk je elk individueel atoom niet op. 00:03:11.000 --> 00:03:13.000 Een lage entropieconfiguratie 00:03:13.000 --> 00:03:15.000 is er een waarin er slechts een paar schikkingen zijn die er zo uitzien. 00:03:15.000 --> 00:03:17.000 Een hoge entropieconfiguratie 00:03:17.000 --> 00:03:19.000 is er een waarin er vele schikkingen zijn die er zo uitzien. 00:03:19.000 --> 00:03:21.000 Dit is een zeer belangrijk inzicht 00:03:21.000 --> 00:03:23.000 omdat het ons de tweede wet van de 00:03:23.000 --> 00:03:25.000 thermodynamica helpt te verklaren - 00:03:25.000 --> 00:03:28.000 de wet die zegt dat de entropie toeneemt in het universum 00:03:28.000 --> 00:03:30.000 of in een geïsoleerd stukje van het universum. NOTE Paragraph 00:03:30.000 --> 00:03:32.000 De reden waarom de entropie toeneemt, 00:03:32.000 --> 00:03:35.000 is simpelweg omdat er veel meer manieren zijn 00:03:35.000 --> 00:03:37.000 om een hoge entropie te hebben dan om een lage entropie te hebben. 00:03:37.000 --> 00:03:39.000 Dat is een prachtig inzicht 00:03:39.000 --> 00:03:41.000 maar het laat iets buiten beschouwing. 00:03:41.000 --> 00:03:43.000 Dit inzicht dat de entropie toeneemt, is overigens 00:03:43.000 --> 00:03:46.000 wat er achter het idee van 'de pijl van de tijd' zit. 00:03:46.000 --> 00:03:48.000 Het verschil tussen verleden en toekomst. 00:03:48.000 --> 00:03:50.000 Elk verschil dat er is 00:03:50.000 --> 00:03:52.000 tussen het verleden en de toekomst 00:03:52.000 --> 00:03:54.000 is er omdat de entropie toeneemt - 00:03:54.000 --> 00:03:57.000 het feit dat je je het verleden kan herinneren, maar niet de toekomst. 00:03:57.000 --> 00:04:00.000 Het feit dat je geboren bent, leeft en dan doodgaat, 00:04:00.000 --> 00:04:02.000 altijd in die volgorde, 00:04:02.000 --> 00:04:04.000 is zo omdat de entropie toeneemt. 00:04:04.000 --> 00:04:06.000 Boltzmann legde uit dat als je begint met een lage entropie 00:04:06.000 --> 00:04:08.000 het heel natuurlijk is dat ze toeneemt 00:04:08.000 --> 00:04:11.000 omdat er meer manieren zijn om hoge entropie te hebben. 00:04:11.000 --> 00:04:13.000 Wat hij niet uitlegde was de reden waarom 00:04:13.000 --> 00:04:16.000 de entropie in de eerste plaats ooit laag was. NOTE Paragraph 00:04:16.000 --> 00:04:18.000 Het feit dat de entropie van het universum laag was, 00:04:18.000 --> 00:04:20.000 was een weerspiegeling van het feit 00:04:20.000 --> 00:04:22.000 dat het vroege heelal heel erg eenvormig was. 00:04:22.000 --> 00:04:24.000 We willen dat graag begrijpen. 00:04:24.000 --> 00:04:26.000 Dat is onze taak als kosmologen. 00:04:26.000 --> 00:04:28.000 Helaas, het is eigenlijk een probleem 00:04:28.000 --> 00:04:30.000 waar we niet voldoende aandacht aan geven. 00:04:30.000 --> 00:04:32.000 Het is niet een van de eerste dingen die mensen zouden zeggen 00:04:32.000 --> 00:04:34.000 als je aan een moderne kosmoloog vroeg: 00:04:34.000 --> 00:04:36.000 "Wat zijn de problemen die we proberen aan te pakken?" 00:04:36.000 --> 00:04:38.000 Een van de mensen die dit probleem wel inzag, 00:04:38.000 --> 00:04:40.000 was Richard Feynman. 00:04:40.000 --> 00:04:42.000 50 jaar geleden gaf hij een reeks lezingen. 00:04:42.000 --> 00:04:44.000 Hij gaf de populaire lezingen 00:04:44.000 --> 00:04:46.000 die later als "The Character of Physical Law" werden uitgegeven. 00:04:46.000 --> 00:04:48.000 Hij gaf lezingen aan Caltech ondergegradueerden, 00:04:48.000 --> 00:04:50.000 die later "The Feynman Lectures on Physics" werden. 00:04:50.000 --> 00:04:52.000 En lezingen voor Caltech gegradueerden 00:04:52.000 --> 00:04:54.000 die de "The Feynman Lectures on Gravitation" werden. 00:04:54.000 --> 00:04:57.000 In elk van deze boeken en elke reeks lezingen 00:04:57.000 --> 00:04:59.000 benadrukte hij dit vraagstuk: 00:04:59.000 --> 00:05:02.000 "Waarom had het vroege heelal zo'n kleine entropie?" NOTE Paragraph 00:05:02.000 --> 00:05:04.000 Dus hij zegt - ik ben niet van plan om zijn accent na te bootsen - 00:05:04.000 --> 00:05:07.000 "Om de een of andere reden had het universum ooit 00:05:07.000 --> 00:05:10.000 een zeer lage entropie voor zijn energie-inhoud 00:05:10.000 --> 00:05:12.000 en sindsdien is die entropie toegenomen. 00:05:12.000 --> 00:05:15.000 De pijl van de tijd kan niet volledig worden begrepen 00:05:15.000 --> 00:05:18.000 voordat het mysterie van het begin van de geschiedenis 00:05:18.000 --> 00:05:20.000 van het heelal beter wordt 00:05:20.000 --> 00:05:22.000 begrepen." 00:05:22.000 --> 00:05:24.000 Dat is onze taak. 00:05:24.000 --> 00:05:26.000 Daar zijn we al 50 jaar mee bezig 00:05:26.000 --> 00:05:28.000 en je zou denken dat dat probleem nu van de baan is. 00:05:28.000 --> 00:05:30.000 Niets is minder waar. NOTE Paragraph 00:05:30.000 --> 00:05:32.000 Het probleem werd groter 00:05:32.000 --> 00:05:34.000 in plaats van kleiner, 00:05:34.000 --> 00:05:36.000 omdat we in 1998 00:05:36.000 --> 00:05:39.000 iets cruciaals over het heelal zijn te weten gekomen. 00:05:39.000 --> 00:05:41.000 De uitdijing versnelt! 00:05:41.000 --> 00:05:43.000 Het heelal dijt niet alleen uit. 00:05:43.000 --> 00:05:45.000 Als je kijkt naar een melkwegstelsel, dan gaat het van ons weg. 00:05:45.000 --> 00:05:47.000 Kijk je een miljard jaar later opnieuw dan 00:05:47.000 --> 00:05:50.000 zal het nog sneller van ons weg bewegen. 00:05:50.000 --> 00:05:53.000 Individuele sterrenstelsels verwijderen zich steeds sneller en sneller van elkaar. 00:05:53.000 --> 00:05:55.000 Dus zeggen we dat het heelal versneld uitdijt. 00:05:55.000 --> 00:05:57.000 Waarom de entropie van het vroege heelal 00:05:57.000 --> 00:05:59.000 laag was, weten we nog niet. 00:05:59.000 --> 00:06:01.000 Maar we hebben op zijn minst een goede theorie die dat kan verklaren. 00:06:01.000 --> 00:06:03.000 Als die theorie juist is 00:06:03.000 --> 00:06:05.000 dan is dat de theorie van de donkere energie. 00:06:05.000 --> 00:06:08.000 Het is het idee dat lege ruimte zelf energie bezit. NOTE Paragraph 00:06:08.000 --> 00:06:11.000 In elke kleine kubieke centimeter ruimte, 00:06:11.000 --> 00:06:13.000 of daar al of niet iets inzit, 00:06:13.000 --> 00:06:15.000 of er al dan niet deeltjes, materie, straling of wat dan ook in voorkomt, 00:06:15.000 --> 00:06:18.000 is er nog steeds energie, zelfs in de ruimte zelf. 00:06:18.000 --> 00:06:20.000 Deze energie oefent volgens Einstein 00:06:20.000 --> 00:06:23.000 een druk uit op het universum. 00:06:23.000 --> 00:06:25.000 Het is een eeuwigdurende impuls 00:06:25.000 --> 00:06:27.000 die sterrenstelsels uit elkaar duwt. 00:06:27.000 --> 00:06:30.000 Omdat donkere energie in tegenstelling tot materie of straling 00:06:30.000 --> 00:06:33.000 niet verdunt als het heelal uitdijt. 00:06:33.000 --> 00:06:35.000 De hoeveelheid energie in elke kubieke centimeter 00:06:35.000 --> 00:06:37.000 blijft hetzelfde 00:06:37.000 --> 00:06:39.000 zelfs als het universum groter en groter wordt. 00:06:39.000 --> 00:06:42.000 Dit heeft cruciale gevolgen 00:06:42.000 --> 00:06:45.000 voor wat het universum gaat doen in de toekomst. 00:06:45.000 --> 00:06:47.000 Het heelal zal eeuwig blijven uitdijen. NOTE Paragraph 00:06:47.000 --> 00:06:49.000 Toen ik jullie leeftijd had 00:06:49.000 --> 00:06:51.000 wisten we niet wat het universum zou gaan doen. 00:06:51.000 --> 00:06:54.000 Sommige mensen dachten dat het universum in de toekomst terug zou instorten. 00:06:54.000 --> 00:06:56.000 Einstein was dol op dit idee. 00:06:56.000 --> 00:06:59.000 Maar als er donkere energie bestaat en ze niet verdwijnt, 00:06:59.000 --> 00:07:02.000 dan zal het universum voor eeuwig en altijd blijven uitdijen. 00:07:02.000 --> 00:07:04.000 14 miljard jaar 00:07:04.000 --> 00:07:06.000 of 100 miljard hondenjaren zijn voorbij 00:07:06.000 --> 00:07:09.000 maar een oneindig aantal jaren liggen in het verschiet. 00:07:09.000 --> 00:07:12.000 Ondertussen ziet de ruimte 00:07:12.000 --> 00:07:14.000 er voor ons eindig uit. 00:07:14.000 --> 00:07:16.000 Ruimte kan eindig of oneindig zijn 00:07:16.000 --> 00:07:18.000 maar omdat het heelal steeds sneller uitdijt 00:07:18.000 --> 00:07:20.000 bestaan er delen die we niet kunnen zien 00:07:20.000 --> 00:07:22.000 en nooit zullen zien. 00:07:22.000 --> 00:07:24.000 We hebben slechts toegang tot een eindig deel van de ruimte dat 00:07:24.000 --> 00:07:26.000 omgeven is door een horizon. 00:07:26.000 --> 00:07:28.000 Dus hoewel de tijd eeuwig gaat duren 00:07:28.000 --> 00:07:30.000 is de ruimte voor ons beperkt. 00:07:30.000 --> 00:07:33.000 Ten slotte heeft de lege ruimte een temperatuur. NOTE Paragraph 00:07:33.000 --> 00:07:35.000 In de jaren '70 vertelde Stephen Hawking ons 00:07:35.000 --> 00:07:37.000 dat een zwart gat, ook al denk je dat het alleen maar zwart is, 00:07:37.000 --> 00:07:39.000 straling uitzendt, 00:07:39.000 --> 00:07:41.000 als je rekening houdt met de kwantummechanica. 00:07:41.000 --> 00:07:44.000 De kromming van de ruimte-tijd rond het zwarte gat 00:07:44.000 --> 00:07:47.000 roept kwantummechanische fluctuaties op 00:07:47.000 --> 00:07:49.000 en het zwarte gat straalt. 00:07:49.000 --> 00:07:52.000 Een nauwkeurig gelijkaardige berekening door Hawking en Gary Gibbons 00:07:52.000 --> 00:07:55.000 toonde aan dat, als je in de lege ruimte donkere energie hebt, 00:07:55.000 --> 00:07:58.000 het hele universum straling produceert. 00:07:58.000 --> 00:08:00.000 De energie van de lege ruimte 00:08:00.000 --> 00:08:02.000 roept kwantumfluctuaties op. 00:08:02.000 --> 00:08:04.000 Dus zelfs als het heelal eeuwig zou blijven bestaan 00:08:04.000 --> 00:08:07.000 en gewone materie en straling weg zullen verdunnen 00:08:07.000 --> 00:08:09.000 dan zal er zelfs in die lege ruimte 00:08:09.000 --> 00:08:11.000 altijd wat straling, 00:08:11.000 --> 00:08:13.000 wat thermische fluctuaties, overblijven. 00:08:13.000 --> 00:08:15.000 Dit betekent 00:08:15.000 --> 00:08:17.000 dat het heelal eruitziet 00:08:17.000 --> 00:08:19.000 als een eeuwigdurende doos vol gas. 00:08:19.000 --> 00:08:21.000 Wat houdt dat in? NOTE Paragraph 00:08:21.000 --> 00:08:24.000 Dat werd door Boltzmann al in de 19e eeuw bestudeerd. 00:08:24.000 --> 00:08:27.000 Hij zei dat de entropie toeneemt 00:08:27.000 --> 00:08:29.000 want er zijn veel veel meer manieren 00:08:29.000 --> 00:08:32.000 voor het universum om een hoge entropie te hebben, eerder dan een lage entropie. 00:08:32.000 --> 00:08:35.000 Maar dat is een probabilistische verklaring. 00:08:35.000 --> 00:08:37.000 Ze zal waarschijnlijk toenemen 00:08:37.000 --> 00:08:39.000 en de kans erop is enorm groot. 00:08:39.000 --> 00:08:41.000 Iets waar je je geen zorgen over hoeft te maken is 00:08:41.000 --> 00:08:45.000 dat de lucht in deze zaal zich in één hoek van de zaal zal verzamelen, zodat we zullen stikken. 00:08:45.000 --> 00:08:47.000 Dat is zeer, zeer onwaarschijnlijk. 00:08:47.000 --> 00:08:49.000 Behalve als ze de deuren op slot hielden 00:08:49.000 --> 00:08:51.000 en ons hier letterlijk voor eeuwig binnenhielden, 00:08:51.000 --> 00:08:53.000 zal dat ooit gebeuren. 00:08:53.000 --> 00:08:55.000 Alles wat is toegestaan 00:08:55.000 --> 00:08:58.000 elke configuratie die de moleculen in deze kamer kunnen innemen 00:08:58.000 --> 00:09:00.000 zal zich uiteindelijk ooit voordoen. NOTE Paragraph 00:09:00.000 --> 00:09:03.000 Boltzmann zegt dat je kan beginnen met een universum 00:09:03.000 --> 00:09:05.000 in thermisch evenwicht. 00:09:05.000 --> 00:09:08.000 Hij wist nog niets over de oerknal. Hij wist niets over de uitdijing van het heelal. 00:09:08.000 --> 00:09:11.000 Hij dacht dat ruimte en tijd werden verklaard door Isaac Newton - 00:09:11.000 --> 00:09:13.000 ze waren absoluut; ze zouden er voor altijd zijn. 00:09:13.000 --> 00:09:15.000 Dus zijn idee van een natuurlijk universum 00:09:15.000 --> 00:09:18.000 was er een waarin de luchtmoleculen gewoon gelijkmatig verspreid waren - 00:09:18.000 --> 00:09:20.000 - alle moleculen overigens. 00:09:20.000 --> 00:09:23.000 Maar als je Boltzmann bent, dan weet je dat als je maar lang genoeg wacht, 00:09:23.000 --> 00:09:26.000 de willekeurige fluctuaties van deze moleculen 00:09:26.000 --> 00:09:28.000 hen zo nu en dan 00:09:28.000 --> 00:09:30.000 in lagere entropieconfiguraties zullen brengen. 00:09:30.000 --> 00:09:32.000 Maar dat ze zich daarna in de natuurlijke loop der dingen 00:09:32.000 --> 00:09:34.000 terug zullen verspreiden. 00:09:34.000 --> 00:09:36.000 Het is dus niet zo dat entropie altijd moet toenemen - 00:09:36.000 --> 00:09:39.000 je kan fluctuaties naar lagere entropie, 00:09:39.000 --> 00:09:41.000 naar meer georganiseerde situaties hebben. NOTE Paragraph 00:09:41.000 --> 00:09:43.000 Als dat waar is 00:09:43.000 --> 00:09:45.000 komt Boltzmann vervolgens 00:09:45.000 --> 00:09:47.000 op twee zeer modern klinkende ideeën: 00:09:47.000 --> 00:09:50.000 het multiversum en het antropisch principe. 00:09:50.000 --> 00:09:52.000 Het probleem met een thermisch evenwicht is 00:09:52.000 --> 00:09:54.000 dat daarin geen leven mogelijk is. 00:09:54.000 --> 00:09:57.000 Vergeet niet dat het leven zelf afhankelijk is van de pijl van de tijd. 00:09:57.000 --> 00:09:59.000 We zouden niet in staat zijn om informatie te verwerken, 00:09:59.000 --> 00:10:01.000 te metaboliseren, te lopen en te praten 00:10:01.000 --> 00:10:03.000 als we in thermisch evenwicht zouden verkeren. 00:10:03.000 --> 00:10:05.000 Stel je een zeer, zeer groot universum voor, 00:10:05.000 --> 00:10:07.000 een oneindig groot heelal, 00:10:07.000 --> 00:10:09.000 met willekeurig tegen elkaar aan botsende deeltjes. 00:10:09.000 --> 00:10:12.000 Af en toe zullen daarin kleine fluctuaties naar lagere entropiestaten ontstaan 00:10:12.000 --> 00:10:14.000 om dan weer te verdwijnen. 00:10:14.000 --> 00:10:16.000 Maar er zullen ook grote schommelingen voorkomen. 00:10:16.000 --> 00:10:18.000 Af en toe krijg je een planeet, 00:10:18.000 --> 00:10:20.000 een ster, een melkwegstelsel 00:10:20.000 --> 00:10:22.000 of honderd miljard sterrenstelsels. 00:10:22.000 --> 00:10:24.000 Dus zegt Boltzmann dat 00:10:24.000 --> 00:10:27.000 wij alleen maar in dat deel van het multiversum kunnen voorkomen, 00:10:27.000 --> 00:10:30.000 waar zich deze immens grote reeks van fluctuaties heeft voorgedaan, 00:10:30.000 --> 00:10:32.000 waar leven mogelijk is. 00:10:32.000 --> 00:10:34.000 En dat is de plaats waar de entropie laag is. 00:10:34.000 --> 00:10:37.000 Misschien is ons universum slechts één van die dingen 00:10:37.000 --> 00:10:39.000 die af en toe gebeuren. NOTE Paragraph 00:10:39.000 --> 00:10:41.000 Als huiswerk moeten jullie eens nadenken 00:10:41.000 --> 00:10:43.000 wat dit betekent. 00:10:43.000 --> 00:10:45.000 Een beroemde uitspraak van Carl Sagan was 00:10:45.000 --> 00:10:47.000 dat je "om een appeltaart te maken 00:10:47.000 --> 00:10:50.000 je eerst een universum moest uitvinden." 00:10:50.000 --> 00:10:52.000 Maar dat klopt niet. 00:10:52.000 --> 00:10:55.000 In Boltzmanns scenario moet je om een appeltaart te krijgen 00:10:55.000 --> 00:10:58.000 gewoon wachten tot de willekeurige beweging van atomen 00:10:58.000 --> 00:11:00.000 je een appeltaart oplevert. 00:11:00.000 --> 00:11:02.000 Dat zal veel vaker gebeuren 00:11:02.000 --> 00:11:04.000 dan dat de willekeurige bewegingen van atomen 00:11:04.000 --> 00:11:06.000 je een appelboomgaard, 00:11:06.000 --> 00:11:08.000 alle ingrediënten en een oven opleveren 00:11:08.000 --> 00:11:10.000 waarmee je vervolgens een appeltaart kan maken. 00:11:10.000 --> 00:11:13.000 Dit scenario maakt voorspellingen. 00:11:13.000 --> 00:11:15.000 En de voorspellingen zijn 00:11:15.000 --> 00:11:18.000 dat de schommelingen, die ons doen ontstaan, minimaal zijn. 00:11:18.000 --> 00:11:21.000 Stel je voor dat de zaal waarin we ons nu bevinden 00:11:21.000 --> 00:11:23.000 echt bestaat en wij hier zijn 00:11:23.000 --> 00:11:25.000 en dat we niet alleen onze eigen herinneringen hebben, 00:11:25.000 --> 00:11:27.000 maar ook het idee dat er daarbuiten 00:11:27.000 --> 00:11:31.000 zoiets als Caltech, de Verenigde Staten en de melkweg bestaan. 00:11:31.000 --> 00:11:34.000 Het is veel eenvoudiger dat al die indrukken willekeurig in je hersenen rondzweven 00:11:34.000 --> 00:11:36.000 dan dat de dingen daadwerkelijk zo willekeurig fluctueren 00:11:36.000 --> 00:11:39.000 dat Caltech, de Verenigde Staten en de melkweg echt ontstaan. NOTE Paragraph 00:11:39.000 --> 00:11:41.000 Het goede nieuws is dat 00:11:41.000 --> 00:11:44.000 dit scenario daarom niet werkt; het klopt niet. 00:11:44.000 --> 00:11:47.000 Dit scenario voorspelt dat we een minimale schommeling moeten zijn. 00:11:47.000 --> 00:11:49.000 Zelfs als je ons melkwegstelsel erbuiten laat, 00:11:49.000 --> 00:11:51.000 ga je geen honderd miljard andere sterrenstelsels krijgen. 00:11:51.000 --> 00:11:53.000 Dat had Feynman ook begrepen. 00:11:53.000 --> 00:11:57.000 Feynman zegt: "Vanuit de hypothese dat de wereld een fluctuatie is 00:11:57.000 --> 00:11:59.000 geven alle voorspellingen aan dat 00:11:59.000 --> 00:12:01.000 als we naar een deel van de wereld, dat we nog nooit eerder hebben gezien, kijken, 00:12:01.000 --> 00:12:03.000 we het chaotisch moeten vinden en niet zo geordend als we het net hebben gezien - 00:12:03.000 --> 00:12:05.000 met hoge entropie dus. 00:12:05.000 --> 00:12:07.000 Als onze orde te wijten was aan een fluctuatie, zouden we 00:12:07.000 --> 00:12:09.000 nergens anders orde verwachten, behalve waar we ze zojuist hebben opgemerkt. 00:12:09.000 --> 00:12:13.000 We concluderen daarom dat het universum geen fluctuatie is." 00:12:13.000 --> 00:12:16.000 Dat is goed. Maar wat is dan het juiste antwoord? 00:12:16.000 --> 00:12:18.000 Als het universum geen fluctuatie is 00:12:18.000 --> 00:12:21.000 waarom had het vroege heelal dan een lage entropie? 00:12:21.000 --> 00:12:24.000 Ik zou het jullie graag vertellen maar mijn tijd zit er bijna op. NOTE Paragraph 00:12:24.000 --> 00:12:26.000 (Gelach) NOTE Paragraph 00:12:26.000 --> 00:12:28.000 Hier is het universum waar we het over hadden 00:12:28.000 --> 00:12:30.000 versus het universum dat echt bestaat. 00:12:30.000 --> 00:12:32.000 Ik liet net dit beeld zien. 00:12:32.000 --> 00:12:34.000 Het heelal dijt al zo'n 10 miljard jaar uit. 00:12:34.000 --> 00:12:36.000 Het koelt af. 00:12:36.000 --> 00:12:38.000 Maar we weten nu genoeg over de toekomst van het heelal 00:12:38.000 --> 00:12:40.000 om nog veel meer te kunnen zeggen. 00:12:40.000 --> 00:12:42.000 Als de donkere energie echt zal blijken te bestaan 00:12:42.000 --> 00:12:45.000 zullen de sterren om ons heen hun nucleaire brandstof opgebruiken en uitdoven. 00:12:45.000 --> 00:12:47.000 Ze zullen tot zwarte gaten vervallen. 00:12:47.000 --> 00:12:49.000 Er zal dan een universum 00:12:49.000 --> 00:12:51.000 met alleen maar zwarte gaten zijn. 00:12:51.000 --> 00:12:55.000 Dat universum zal zo'n 10 tot de 100ste jaar blijven bestaan - 00:12:55.000 --> 00:12:57.000 veel langer dan dat ons kleine universum al heeft bestaan. 00:12:57.000 --> 00:12:59.000 De toekomst gaat veel langer duren dan het verleden. 00:12:59.000 --> 00:13:01.000 Maar zelfs zwarte gaten zijn niet voor eeuwig. 00:13:01.000 --> 00:13:03.000 Zij zullen verdampen 00:13:03.000 --> 00:13:05.000 en er zal niets dan lege ruimte overblijven. 00:13:05.000 --> 00:13:09.000 Die lege ruimte zou eeuwig blijven bestaan. 00:13:09.000 --> 00:13:12.000 Maar doordat lege ruimte straling afgeeft 00:13:12.000 --> 00:13:14.000 zullen er zich thermische schommelingen voordoen. 00:13:14.000 --> 00:13:16.000 Alle verschillende mogelijke combinaties 00:13:16.000 --> 00:13:18.000 van graden van vrijheid, 00:13:18.000 --> 00:13:21.000 die er in de lege ruimte bestaan, zullen zich voordoen. 00:13:21.000 --> 00:13:23.000 Dus zelfs als het universum eeuwig duurt, 00:13:23.000 --> 00:13:25.000 is er slechts een eindig aantal dingen 00:13:25.000 --> 00:13:27.000 dat daarin mogelijk zal kunnen gebeuren. 00:13:27.000 --> 00:13:29.000 Ze zullen allemaal gebeuren over een tijdsduur 00:13:29.000 --> 00:13:32.000 van 10 tot de 10e tot de 120ste jaar. NOTE Paragraph 00:13:32.000 --> 00:13:34.000 Hier zijn twee vragen voor jullie. 00:13:34.000 --> 00:13:37.000 Nummer één: Als het universum 10 tot de 10e tot de 120ste jaar duurt 00:13:37.000 --> 00:13:39.000 waarom zijn wij dan geboren 00:13:39.000 --> 00:13:42.000 in de eerste 14 miljard jaar van het 00:13:42.000 --> 00:13:45.000 warme, comfortabele nagloeien van de oerknal? 00:13:45.000 --> 00:13:47.000 Waarom bestaan wij niet in de lege ruimte? 00:13:47.000 --> 00:13:49.000 Je zou kunnen zeggen "Nou, daar is niets om leven mogelijk te maken." 00:13:49.000 --> 00:13:51.000 maar dat is geen goed antwoord. 00:13:51.000 --> 00:13:53.000 Je kon een toevallige fluctuatie van het niets zijn. 00:13:53.000 --> 00:13:55.000 Waarom ben je dat niet? 00:13:55.000 --> 00:13:58.000 Nog meer huiswerk voor je. NOTE Paragraph 00:13:58.000 --> 00:14:00.000 Zoals ik al zei ken ik het antwoord ook niet. 00:14:00.000 --> 00:14:02.000 Maar ik ga jullie mijn favoriete scenario vertellen. 00:14:02.000 --> 00:14:05.000 Ofwel is het gewoon zo en is er geen uitleg. 00:14:05.000 --> 00:14:07.000 Dat is nu eenmaal een rauw feit over het heelal 00:14:07.000 --> 00:14:10.000 dat je moet leren aanvaarden en ophouden met vragen te stellen. 00:14:11.000 --> 00:14:13.000 Of misschien is de oerknal 00:14:13.000 --> 00:14:15.000 niet het begin van het universum. 00:14:15.000 --> 00:14:18.000 Een ei, een heel ei, heeft een lage entropieconfiguratie 00:14:18.000 --> 00:14:20.000 en toch roepen wij bij het openen van onze koelkast 00:14:20.000 --> 00:14:22.000 niet: "Ach kijk, nooit gedacht zo'n lage entropieconfiguratie 00:14:22.000 --> 00:14:24.000 in onze koelkast aan te treffen." 00:14:24.000 --> 00:14:27.000 Dat komt omdat een ei geen gesloten systeem is; 00:14:27.000 --> 00:14:29.000 het komt uit een kip. 00:14:29.000 --> 00:14:33.000 Misschien komt het universum uit een universele kip. 00:14:33.000 --> 00:14:35.000 Misschien is er iets dat van nature 00:14:35.000 --> 00:14:38.000 door de evolutie van de wetten van de natuurkunde, 00:14:38.000 --> 00:14:40.000 aanleiding geeft tot een universum als het onze, 00:14:40.000 --> 00:14:42.000 in lage entropieconfiguraties. 00:14:42.000 --> 00:14:44.000 Als dat waar is, zou het meer dan eens moeten gebeuren; 00:14:44.000 --> 00:14:47.000 wij zouden dan een deel van een veel groter multiversum zijn. 00:14:47.000 --> 00:14:49.000 Dat is mijn favoriete scenario. NOTE Paragraph 00:14:49.000 --> 00:14:52.000 De organisatoren vroegen me om te eindigen met een gewaagde speculatie. 00:14:52.000 --> 00:14:54.000 Mijn gewaagde speculatie 00:14:54.000 --> 00:14:57.000 is dat de geschiedenis mij gelijk zal geven. 00:14:57.000 --> 00:14:59.000 Binnen 50 jaar zullen 00:14:59.000 --> 00:15:02.000 al mijn huidige wilde ideeën als waarheden aanvaard worden 00:15:02.000 --> 00:15:05.000 door de wetenschappelijke en overige gemeenschappen. 00:15:05.000 --> 00:15:07.000 We zullen allemaal geloven dat ons kleine universum 00:15:07.000 --> 00:15:10.000 slechts een klein onderdeel is van een veel groter multiversum. 00:15:10.000 --> 00:15:13.000 Nog beter, we zullen begrijpen wat er gebeurd is bij de oerknal 00:15:13.000 --> 00:15:15.000 in termen van een theorie 00:15:15.000 --> 00:15:17.000 die met de observaties overeen komt. 00:15:17.000 --> 00:15:19.000 Dit is een voorspelling. Ik kan het mis hebben. 00:15:19.000 --> 00:15:21.000 Maar we hebben als menselijk ras nagedacht 00:15:21.000 --> 00:15:23.000 over wat het universum was, 00:15:23.000 --> 00:15:26.000 waarom het werd wat het nu al zolang is. 00:15:26.000 --> 00:15:29.000 Het is spannend om te denken dat we het antwoord ooit zullen kennen. NOTE Paragraph 00:15:29.000 --> 00:15:31.000 Dank je. NOTE Paragraph 00:15:31.000 --> 00:15:33.000 (Applaus)