David Christian: Nagy történelem

Ebben a lebilincselő 18 percben, lenyűgöző illusztrációkkal, David Christian elmeséli a teljes világegyetem történetét az ősrobbanástól az internetig. Ez a "Nagy Történelem": egy tanulságos, átfogó kép a komplexitásról, az életről és az emberiségről, arról a rövid periódusról amit elfoglalunk a kozmikus időskálán.

Először is egy videó.

Igen, ez tojásrántotta lesz.

De ahogy ezt nézik,

remélem, hogy kezdik

kissé nyugtalanul érezni magukat.

Hiszen észrevehetik, hogy amit valójában látnak,

az nem más, mint ahogyan a tojás "visszakeveredik".

Most láthatják, ahogyan a sárgája és a fehérje elválik egymástól.

És most azt, ahogyan visszaáramlanak a tojáshéjba.

És a szívünk mélyén mindannyian tudjuk,

hogy a világegyetem nem így működik.

A rántotta egy katyvasz, és bár finom, de attól még egy katyvasz.

A tojás egy szép, kifinomult dolog,

ami még kifinomultabb dolgokat képes létrehozni,

például a csirkét.

És a szívünk mélyén mindannyian tudjuk,

hogy a világegyetem nem utazik

a katyvasztól a komplexitás felé.

Valójában ez az erős, önkéntelen érzés

tükröződik az egyik legalapvetőbb fizikai törvényben,

a termodinamika második főtételében, avagy az entrópia törvényében.

Ami alapvetően azt mondja,

hogy az univerzum általános tendenciája az,

hogy a rendezettségtől és

a struktúrától

a rendezettség és struktúra hiánya felé mozog:

tehát a katyvasz felé.

És ezért van az, hogy a videó

egy kicsit furcsának tűnik.

És mégis,

nézzünk csak körül!

Amit látunk magunk körül,

az megdöbbentő komplexitás.

Eric Beinhocker becslései szerint egyedül New Yorkban

kb. 10 milliárd SKU-val, vagyis önálló cikkel kereskednek.

Ez több százszor annyi, mint

ahány faj van a Földön.

És ezekkel az a faj kereskedik,

amely közel 7 milliárd egyedből áll,

akiket a kereskedelem, az utazás és az internet köt össze,

egyetlen globális,

fantasztikusan bonyolult rendszerré.

Tehát itt a nagy kérdés:

egy univerzumban

amit a termodinamika második főtétele szabályoz,

hogyan lehetséges

olyan szintű komplexitást generálni, amit leírtam -

azt a fajta komplexitást amit Önök vagy én

vagy ez a kongresszusi központ megjelenít?

Nos a válasz úgy tűnik, hogy

a világegyetem létre tud hozni komplexitást,

de csak nagyon nehezen.

Zsebekben,

előfordulnak olyasmik amit kollégám Fred Spier,

úgy hív "Goldilocks feltételek"

- se nem túl meleg, se nem túl hideg,

épp megfelelő a komplexitás létrehozására.

És ott egy picit bonyolult dolog jelenik meg.

És ahol picit bonyolultabb dolgok jelennek meg,

ott egyre több picit bonyolultabb dolog jelenik meg.

Így épül ki a komplexitás -

fokról-fokra.

Minden egyes fok varázslatos,

mert azt a benyomást kelti, hogy valami teljesen új

bukkan fel a semmiből a világegyetemben.

A nagy történelemben ezekre a pillanatokra úgy hivatkozunk,

mint küszöbpillanatokra.

Minden egyes küszöbpillanatnál

a fennmaradás egyre nehezebb lesz.

A komplex dolgok egyre törékenyebbé,

egyre sérülékenyebbé válnak,

a Goldilocks feltételek egyre szigorúbbak lesznek,

ez pedig tovább nehezíti

a komplexitás létrehozását.

Nekünk, mint különösen összetett lényeknek,

nagy szükségünk van arra, hogy ismerjük ezt a történetet

arról, hogy az univerzum hogyan teremt komplexitást

a második alaptörvény ellenére,

és ez a komplexitás

miért jelent sérülékenységet

és törékenységet.

Ez az a történet, amit elmondunk a nagy történelemben.

De ehhez, olyasmit kell tennünk, ami

első pillantásra lehetetlennek tűnik.

Át kell tekintenünk az egész világegyetem történetét.

Kezdjük hát el!

(Nevetés)

Kezdjük azzal, hogy visszatekerjük az időt

13,7 milliárd évvel

az idők kezdetéig.

Körülöttünk nincs semmi.

Sem az idő sem a tér nem létezik még.

Képzeljük el a legsötétebb, legüresebb dolgot amit csak lehet,

azt emeljük milliárdodik kitevőre,

és meg is érkeztünk.

És akkor hirtelen,

bumm! A világegyetem megjelenik, egy egész univerzum.

És átléptük az első küszöböt.

Az univerzum apró, kisebb, mint egy atom.

Hihetetlenül forró.

Tartalmaz mindent, ami a mai univerzumunkban megtalálható.

El tudjuk hát képzelni, ahogy kirobban

és hihetetlen sebességgel tágulni kezd.

Eleinte csak egy köd,

de nagyon gyorsan, különböző dolgok kezdenek kiemelkedni a homályból.

Az első másodpercben

az energia különböző erőkre hasad

mint például az elektromágnesesség és a gravitáció.

És az energia valami egészen mágikus dolgot is csinál:

összeáll, hogy anyagot alkosson.

Kvarkokat, hogy azok létrehozzák a protonokat

és leptonokat amik elektronokat tartalmaznak.

És mindez az első másodpercben történik.

Most előrehaladunk 380.000 évet.

Ez kétszer olyan hosszú, mint amennyit az emberiség ezen a bolygón töltött.

És most megjelennek az egyszerű atomok,

a hidrogén és a hélium.

Most álljunk meg egy pillanatra,

380.000 évvel a világegyetem keletkezése után,

mert valójában elég sokat tudunk

az univerzumról ebben az állapotában.

Tudjuk mindenekelőtt, hogy rendkívül egyszerű.

Hatalmas felhőkből állt,

hidrogén és hélium atomok felhőjéből,

és nem volt szerkezete.

Egyfajta kozmikus katyvasz volt.

De ez nem teljesen igaz.

A legújabb kutatások

mint például amit a WMAP műhold végzett

azt mutatták, hogy itt már voltak apró különbségek a háttérben.

Ami itt látható:

a kék területek körülbelül egy ezred fokkal

hűvösebbek mint a vörös területek.

Ezek nagyon apró különbségek,

de ez is elég volt az univerzumnak, hogy továbblépjen

a következő komplexitási szintre.

És ez a következőképpen működik.

A gravitáció erősebb

ahol több anyag van.

Szóval a kicsit sűrűbb területeken

a gravitáció elkezdi összetömöríteni a

hidrogén és hélium atomfelhőket.

Képzeljük el, ahogy a korai univerzum szétszakad

több milliárd felhővé!

És mindegyik felhő összetömörödik,

a gravitáció egyre erősebb lesz, és a sűrűség növekedésével

a hőmérséklet emelkedni kezd a felhő közepében.

Majd minden felhő közepén

a hőmérséklet átlépi a küszöbhőmérsékletet:

10 millió fokot.

Beindul a protonok fúziója

hatalmas energiafelszabadulással,

és bumm!

Megszületnek az első csillagok.

Körülbelül 200 millió évvel az ősrobbanás után,

csillagok kezdenek megjelenni mindenütt a világegyetemben -

több milliárdnyi.

És az univerzum mostmár lényegesen érdekesebb

és összetettebb.

A csillagok megteremtik a Goldilocks feltételeket

két új küszöb átlépéséhez.

Amikor a nagyon nagy csillagok meghalnak,

olyan magas hőmérséklet jön létre,

hogy a protonok mindenféle egzotikus kombinációkká állnak össze,

amik megalkotják a periódusos rendszer összes elemét.

Ha, mint én, Önök is hordanak gyűrűt aranyból,

nos, az egy szupernóva-robbanásban keletkezett.

Mostanra az univerzum kémiailag összetettebb.

És egy kémiailag összetettebb univerzumban,

egyre több dolgot lehet csinálni.

Ami ekkor kezdődik, az az,

hogy a fiatal napok,

és fiatal csillagok körül,

ezek az elemek egyesülnek, örvénylenek,

a csillag energiája mozgatja, keveri őket.

Részecskékké formálódnak, hópelyhekké,

porszemekké,

majd sziklákká és aszteroidákká állnak össze,

hogy végül bolygókat és holdakat alkossanak.

És pontosan ez az, ahogyan a mi Naprendszerünk kialakult

négy és fél milliárd évvel ezelőtt.

A szilárd bolygók, mint a mi Földünk

lényegesen bonyolultabbak mint a csillagok,

mert sokkal változatosabb anyagokat tartalmaznak.

Így tehát átléptük a negyedik komplexitási küszöböt.

Mostantól a fennmaradás egyre nehezebb lesz.

A következő szakasz bevezeti a szervezeteket,

amelyek jelentősen törékenyebbek,

lényegesen sebezhetőbbek,

ugyanakkor sokkal kreatívabbak

és sokkal alkalmasabbak arra, hogy további komplexitást generáljanak.

Nem másról beszélek természetesen,

mint az élő szervezetekről.

Az élő szervezeteket a kémia hozza létre.

Mindannyian hatalmas vegyianyag csomagok vagyunk.

A kémiát az elektromágneses erő uralja.

Ez kisebb nagyságrendben működik mint a gravitáció,

ami megmagyarázza, miért vagyunk mindnyájan

kisebbek mint a csillagok vagy a bolygók.

Nos, mik az ideális feltételek a kémia számára?

Melyek a Goldilocks feltételek?

Először is energiára van szükség -

de nem túl sokra.

Egy csillag középpontjában olyan sok energia van,

hogy minden olyan atom, amely egyesült, azonnal darabjaira esik ismét.

De nem túl kevés.

Az intergalaktikus térben, olyan kevés energia van,

hogy az atomok nem tudnak összekapcsolódni.

Amire szükségünk van, az az éppen megfelelő mennyiség,

és mint látjuk a bolygók pont ezt nyújtják,

mert közel vannak a csillagokhoz, de nem túl közel.

Szükség van továbbá igen változatos kémiai elemekre

és kell még folyadék, mint a víz.

Miért?

Nos a gázokban az atomok olyan gyorsan haladnak el egymás mellett,

hogy nem képesek egymással kötéseket kiépíteni.

A szilárd anyagokban

az atomok annyira össze vannak zsúfolva, hogy nem tudnak mozogni.

A folyadékokban

keringhetnek, közel kerülhetnek egymáshoz,

és molekulákká tudnak összekapcsolódni.

Hol is találhatunk ilyen Goldilocks feltételeket?

Hát a bolygók nagyszerűek erre,

és a mi korai Földünk

szinte tökéletes volt.

Pont a megfelelő távolságra volt a csillagától,

hogy óceánjaiban hatalmas mennyiségű nyílt vizet tartalmazzon.

És ezen óceánok mélyén,

a földkéreg repedéseiben

hő szivárog fel a Föld belsejéből,

és az elemek változatos sokasága áll rendelkezésre.

Ígyhát ezekben a mély óceáni szellőzőkben

fantasztikus kémia vette kezdetét,

és atomok léptek mindenféle egzotikus kombinációkba.

De persze, az élet sokkal több, mint

csak egzotikus kémia.

Hogyan stabilizálhatók azok

a hatalmas molekulák úgy,

hogy életképesek maradjanak?

Nos itt történt, hogy az élet

egy teljesen új trükköt vezetett be.

Nem az egyént stabilizálja,

hanem a sablont,

azt a dolgot, amely az információt hordozza, és

lehetővé teszi, hogy a sablon másolni tudja magát.

És persze nem más mint a DNS

ez a gyönyörű molekula

amely tartalmazza ezt az információt.

Ismerős lesz a DNS kettős spirálja.

Minden létrafok információt tartalmaz.

Tehát a DNS információkat tartalmaz arról,

hogy hogyan állíthatók elő az élő szervezetek.

És a DNS saját magát is lemásolja.

Így ahogy magát másolja

szétszórja a sablonokat az egész óceánban.

Az információ tehát terjed.

Vegyük észre, hogy az információ része lett a történetnek.

A DNS igazi szépsége azonban

a tökéletlenségében rejtőzik.

Ahogy saját magát lemásolja,

egyszer, minden milliárdodik lépcsőfoknál

előfordulhat egy hiba.

Ez nem jelent mást, mint hogy

a DNS tulajdonképpen tanul.

Új módszerek talál az élő szervezetek létrehozására,

mert néhány a hibák közül működőképes.

Tehát a DNS tanul,

és egyre nagyobb változatosságot és komplexitást épít.

Láthatjuk amint ez történt az elmúlt négymilliárd évben.

Ez idő nagy része alatt a Földön,

az élő szervezetek viszonylag egyszerűek voltak -

egysejtűek.

De nagy változatosságban léteztek,

és belsőleg, nagyon komplexitással rendelkeztek.

Aztán mintegy 600-800 millió évvel ezelőtt

többsejtű élőlények jelennek meg:

gombák, halak,

növények,

kétéltűek, hüllők,

és természetesen a dinoszauruszok.

És néha előfordulnak katasztrófák.

65 millió évvel ezelőtt,

egy aszteroida csapódott a Földbe

a Yucatán-félsziget közelében,

olyan körülményeket teremtve mint egy nukleáris háború,

és a dinoszauruszok kipusztultak.

Szörnyű hír a dinoszauruszok számára.

De nagyszerű hír emlős elődeink számára,

akik virágoztak

a dinoszauruszok által üresen hagyott szférában.

És mi emberek

részei vagyunk ennek a kreatív evolúciós impulzusnak,

ami 65 millió évvel ezelőtt kezdődött

egy aszteroida becsapódásával.

Az emberiség mintegy 200.000 évvel ezelőtt tűnt fel.

És úgy hiszem, ebben a történetben mi is

egy átlépett küszöbnek számítunk.

Hadd magyarázzam meg, miért?

Láttuk, hogy a DNS bizonyos értelemben tanul,

felhalmoz információkat.

De ez olyan lassú!

A DNS az információkat

véletlenszerű hibák folytán halmozza fel,

amelyek közül néhány véletlenül működőképes.

De a DNS valójában alkotott egy gyorsabb tanulási módot:

létrehozta az aggyal rendelkező elő szervezeteket,

és ezek a szervezetek már valós időben képesek tanulni.

Információt halmoznak fel, tanulnak.

A szomorú dolog az,

hogy amikor meghalnak, az információ is meghal velük.

Ami az embereket különbözővé teszi,

az az emberi nyelv.

Boldogok lehetünk, hogy van nyelvünk, egy kommunikációs rendszerünk,

amely olyan erőteljes és olyan pontos,

hogy lehetővé teszi, hogy olyan pontossággal osszuk meg azt amit tanulunk,

hogy az összegyűlhet a kollektív emlékezetben.

És ez azt jelenti,

hogy a tudás túlélheti azt az egyént, aki megszerezte,

és nemzedékről nemzedékre egyre tovább halmozódhat.

És ezért van, hogy mi, az emberi faj, annyira kreatívak

és olyan erősek vagyunk,

és ezért van történelmünk.

Úgy tűnik, az egyetlen olyan faj vagyunk négymilliárd év alatt,

akiknek megadatott ez az ajándék.

Úgy hívom ezt a képességet,

hogy kollektív tanulás.

Ez az, ami megkülönböztet minket.

Láthatjuk, hogy működött

már az emberi történelem legkorábbi szakaszában is.

Mint faj,

az afrikai szavannákon fejlődtünk ki,

majd az emberek elkezdtek új környezetekbe vándorolni:

sivatagi területekre, dzsungelekbe,

a jégkorszaki tundrára Szibériában,

- kemény, nagyon nehéz környezetekbe -

az amerikai kontinensre, és Ausztrál-ázsiába.

Minden új vándorlás egyben tanulás volt,

a természet új fajta kiaknázásának megtanulása,

új módszerek a környezet kezelésére.

Aztán 10.000 évvel ezelőtt,

kihasználva a globális éghajlat hirtelen változását

az utolsó jégkorszak végén,

az ember megtanult gazdálkodni.

A mezőgazdaság maga volt az energia-aranybánya.

És ennek az energiának a kiaknázása folytán

az emberi populáció megsokszorozódott.

Az emberi társadalmak nagyobbra, sűrűbbre nőttek,

egyre jobban összekapcsolódtak.

Aztán körülbelül 500 évvel ezelőtt,

az emberek elkezdtek globálisan összekapcsolódni,

a hajózással, a vasutakkal,

a távíróval, és az internet segítségével,

egészen mostanáig, hogy

egyetlen globális agy formálódjon

a közel 7 milliárd egyénből.

És ez az agy fénysebességgel tanul.

De az elmúlt 200 évben valami más történt:

egy másik energia-aranybányába botlottunk:

a fosszilis tüzelőanyagokéba.

Tehát a fosszilis tüzelőanyagok és a kollektív tanulás együttesen

megmagyarázza azt a megdöbbentő kompexitást

amit magunk körül látunk.

Szóval itt vagyunk,

ismét a kongresszusi központban.

Úton voltunk, retúr jeggyel,

ami 13,7 milliárd évig tartott.

Remélem, egyetértünk abban, hogy ez egy nagyszerű történet.

Egy olyan történetet, amelyben az emberek

megdöbbentően kreatív szerepet játszanak.

De figyelmeztetéseket is tartalmaz.

A kollektív tanulás egy nagyon, nagyon hatalmas erő,

ám az nem világos,

hogy ezt mi emberek, kontrolláljuk-e?

Még élénken emlékszem rá, amint Angliában gyermekkoromban

átéltem a kubai rakétaválságot.

Néhány napra úgy tűnt,

a teljes bioszféra

a pusztulás határán áll.

És ugyanezek a fegyverek még mindig itt vannak,

és még mindig használhatóak.

Ha elkerüljük ezt a csapdát,

mások várnak ránk.

Olyan sebességgel égetjük a fosszilis üzemanyagokat,

hogy úgy tűnik, aláássuk azokat a Goldilocks feltételeket,

amelyek lehetővé tették az emberi civilizáció

virágzását az elmúlt 10.000 évben.

Szóval, amit a nagy történelem tehet az az,

hogy megmutatja a komplexitásunk és törékenységünk természetét,

és az előttünk álló veszélyeket.

De ugyanígy megmutathatja

a kollektív tanulásban rejlő erőnket.

Végül pedig, íme,

ez az, amit akarok.

Azt akarom, hogy az unokám Daniel,

és barátai, valamint az ő generációjuk

az egész világon

ismerjék a nagy történelem cselekményét,

és ismerjék olyan jól,

hogy megértsék

mind az előttünk álló kihívásokat,

mind pedig az előttünk álló lehetőségeket.

És pontosan ez az amiért néhányan

egy ingyenes online tananyagot építünk

a nagy történelemről

a világ összes középiskolása számára.

Hisszük, hogy a nagy történelem

létfontosságú szellemi eszközzé válik számukra,

ahogy Daniel és az ő generációja

szembesülnek a hatalmas kihívásokkal

és a hatalmas lehetőségekkel

amelyek előttük állnak ebben a küszöbpillanatában

csodálatos bolygónk történetének.

Köszönöm a figyelmüket!

(Taps)