Mūsu pasaules vēsture 18 minūtēs

Ar satriecošām ilustrācijām Deivids Kristians 18 aizraujošās minūtēs mūs pilnībā izved cauri Visuma vēsturei no Lielā sprādziena līdz internetam. Tā ir „Lielā vēsture”, apgaismojošs un plašs skatījums uz sarežģītumu, dzīvību un cilvēci, samērojot to ar mūsu niecīgo laika sprīdi kosmosa hronoloģijā.

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)