David Christian: Wielka Historia

Przy pomocy zachwycających ilustracji, David Christian w porywający sposób opowiada kompletną historię wszechświata -- od Wielkiego Wybuchu, do Internetu. Oto "Wielka historia": światłe, szerokie spojrzenie na złożoność, życie i ludzkość, oraz przeciwstawienie się zdaniu, które mówi, że ludzie miają bardzo mały udział na kosmicznej osi czasu.

Na początek film.

Tak, to jest jajecznica.

Ale mam przeczucie,

że kiedy na to patrzycie

macie trochę dziwne uczucie.

Możecie zauważyć,

że jajko stopniowo powraca do pierwotnego kształtu.

Teraz widzicie, jak białko i żółtko rozdzielają się.

A teraz z powrotem stają się jajkiem.

Jednak coś w naszym wnętrzu podpowiada nam,

że to nie jest sposób, w jaki działa wszechświat.

Rozbełtane jajka są papką, smaczną papką, ale jednak bezładną papką.

Jajko jest piękne i bardzo skomplikowane,

a z niego może powstać jeszcze bardziej złożone stworzenie,

jakim jest kura.

Skrycie wiemy,

że wszechświat nie przeistoczył się

z bezładnej papki w tak skomplikowaną formę.

Tak naprawdę, ten wewnętrzny instynkt

jest oparty na jednym z fundamentalnych praw fizyki --

drugim prawie termodynamiki, czyli entropii.

Mówi ono przede wszystkim,

że główną zasadą, na której opiera się wszechświat

jest przechodzenie z porządku

i ładu

do braku porządku i braku ładu --

w zasadzie, do bezładnej papki, o której mówiłem wcześniej.

Właśnie dlatego ten film

wydaje się nieco dziwny.

A teraz,

popatrzcie wokół siebie.

To, co widzicie

to niesamowita złożoność.

Eric Beinhocker przewiduje, że w samym Nowym Jorku

sprzedaje się około 10 miliardów różnych zarejestrowanych towarów i usług.

Jest to setki razy więcej niż wszystkich gatunków

na Ziemi razem wziętych.

Ich obrotem zajmuje się gatunek,

który liczy siedem miliardów osobników

połączonych ze sobą handlem, podróżami i Internetem

w światowy system

o zdumiewającej złożoności.

Mamy więc wielką zagadkę:

Jak to jest możliwe,

że we wszechświecie

rządzonym przez drugie prawo termodynamiki,

powstały rzeczy tak złożone, jak te, które opisałem --

dobrym przykładem tej złożoności jesteś ty, ja,

oraz ta sala konferencyjna.

Wygląda na to, że dobra odpowiedź jest taka,

że wszechświat potrafi tworzyć zawiłe rzeczy,

ale z wielkim trudem.

W naszych kieszeniach

występują warunki, które mój kolega Fred Spier

nazywa "warunkami Złotowłosej" [ekosfera]:

nie za gorąco, ale i nie za zimno;

w sam raz, aby mogła powstać złożoność.

Wtedy mogą zaistnieć bardziej skomplikowane obiekty.

Jeśli masz ich nieco więcej,

możesz otrzymać jeszcze bardziej złożone przedmioty.

Właśnie w ten sposób tworzy się i narasta złożoność --

krok po kroku.

Każdy etap jest wyjątkowy,

ponieważ w każdym z nich coś zupełnie nowego,

ni stąd ni zowąd, pojawia się we Wszechświecie.

Zajmując się Wielką Historią, określamy te momenty

jako momenty przełomowe.

I każdy kolejny z tych etapów,

jest coraz trudniejszy.

Skomplikowane obiekty stają się bardziej delikatne,

łatwiej ulegają zniszczeniu,

a warunki Złotowłosej stają się coraz bardziej surowe,

i niezwykle trudno jest

tworzyć bardziej złożone obiekty.

Będąc ekstremalnie skomplikowanymi istotami

mamy rozpaczliwą potrzebę poznania historii o tym,

w jaki sposób Wszechświat tworzył złożoności,

wbrew założeniom drugiego prawa termodynamiki

i dlaczego złożoność

wiąże się z podatnością na uszkodzenia

delikatnością i kruchością.

Tę właśnie opowieść nazywamy Wielką Historią.

Ale żeby tego dokonać, musisz zrobić coś,

co na pierwszy rzut oka wydaje się całkowicie niemożliwe.

Musisz prześledzić całą historię wszechświata.

Więc zróbmy to.

(Śmiech)

Zacznijmy od przeniesienia się wstecz

o 13.7 miliarda lat,

do początku czasu.

Wokół nas nie ma nic.

Nie ma nawet czasu i przestrzeni.

Wyobraźcie sobie coś najciemniejszego i najbardziej pustego

i powiększcie to n-tylion razy.

tam właśnie jesteśmy.

I nagle,

bum! Pojawia się Wszechświat, cały Wszechświat.

Pokonaliśmy pierwszy etap.

Wszechświat jest maleńki, mniejszy niż atom.

Jest też niewyobrażalnie gorący.

Składa się z tego samego, co dzisiejszy Wszechświat

możecie sobie więc wyobrazić, że jest tam naprawdę tłoczno.

Wszystko rozszerza się z niewyobrażalną prędkością.

Na samym początku jest to tylko mgła,

ale po chwili z tego zarysu zaczynają się wyłaniać przeróżne rzeczy.

W pierwszej sekundzie

energia rozpada się na na różne oddziaływania,

w tym elektromagnetyczne i grawitacyjne.

Ale oprócz tego energia w magiczny sposób robi jeszcze coś innego --

krzepnie i przybiera postać materii:

kwarki, które będą tworzyły protony,

leptony, a wśród nich elektrony.

Wszystko to dzieje się podczas pierwszej sekundy.

Teraz przenosimy się do przodu o 380 000 lat.

To okres dwa razy dłuższy niż ten, jaki minął odkąd ludzie pojawili się na Ziemi.

Pojawiają się proste atomy

wodoru i helu.

Chciałbym się tu na chwilę zatrzymać;

380 000 lat po początku Wszechświata,

ponieważ wiemy dosyć dużo,

na temat wszechświata na tym etapie.

Przede wszystkim wiemy, że był on niesamowicie prosty.

Składał się z wielkich chmur

atomów wodoru i helu,

które nie miały żadnej struktury.

Było to coś w rodzaju kosmicznej papki.

Ale to nie do końca prawda.

Ostatnie badania,

wykonane przez satelity, takie jak satelita WMAP,

pokazały, że istnieją pewne znikome różnice występujące w tle.

Widzicie teraz,

niebieskie obszary, gdzie temperatura jest o tysięczną stopnia mniejsza,

niż w czerwonych.

Są to malutkie różnice,

ale wystarczająco duże, by wszechświat mógł przejść

do następnego etapu tworzenia złożoności.

W jaki sposób się to stało?

Grawitacja jest mocniejsza tam,

gdzie jest więcej materii.

Tam, gdzie masz nieco gęstsze obszary,

grawitacja zaczyna spajać

chmury złożone z atomów wodoru i helu.

Możemy sobie wyobrazić wszechświat na tamtym poziomie,

skupiający się w miliardach chmur.

Każda z tych chmur jest zagęszczana,

grawitacja staje się coraz mocniejsza wraz ze wzrostem gęstości,

temperatura zaczyna wzrastać w centrum każdej chmury,

a potem, w środku każdej z nich,

temperatura przekracza graniczną wartość

10 milionów stopni,

i rozpoczyna się fuzja protonów,

wyzwala się mnóstwo energii,

i bum!

Mamy nasze pierwsze gwiazdy.

Około 200 milionów lat po Wielkim Wybuchu,

gwiazdy zaczynają się pojawiać w całym Wszechświecie --

miliardy gwiazd.

Wszechświat jest teraz o wiele bardziej interesujący

i o wiele bardziej złożony.

Gwiazdy w przyszłości utworzą warunki Złotowłosej

by móc pokonać dwa nowe etapy.

Kiedy umierają bardzo duże gwiazdy,

tworzą one tak wysoką temperaturę,

że protony w procesie fuzji łączą się we wszystkie rzadkie kombinacje

i tworzą wszystkie pierwiastki układu okresowego.

Jeśli, jak ja, nosicie złoty pierścionek,

to wiedzcie, że został on wykuty podczas wybuchu supernowej.

Teraz wszechświat jest chemicznie bardziej skomplikowany.

W złożonym pod względem chemicznym wszechświecie

możliwe jest zrobienie większej ilości obiektów.

Zachodzi sytuacja,

kiedy wokół młodych słońc,

młodych gwiazd,

wszystkie te pierwiastki łączą się, zaczynają wirować,

a energia gwiazd sprawia, że te zaczynają krążyć wokół nich.

Utworzyły się cząsteczki, płatki śniegu

utworzyły się małe pyłki kurzu

utworzyły się skały, asteroidy,

i ostatecznie utworzyły one planety i księżyce.

Oto, jak powstał nasz system słoneczny

cztery i pół miliarda lat temu.

Skaliste planety, jak nasza Ziemia

są jeszcze bardziej złożone niż gwiazdy,

ponieważ zawierają one o wiele większą różnorodność materiałów.

Pokonaliśmy właśnie czwarty etap na drodze do złożoności.

Teraz, zaczyna być coraz trudniej.

Następny etap wprowadza stworzenia,

które są o wiele bardziej delikatne,

o wiele bardziej podatne na zniszczenie,

ale jednocześnie są o wiele bardziej pomysłowe

i mają dużo większą możliwość tworzenia kolejnych złożoności.

Mówię, oczywiście,

o żywych organizmach.

Żywe organizmy zostały stworzone dzięki chemii.

Jesteśmy wielkim zestawem związków chemicznych.

Chemia jest zdominowana przez oddziaływanie elektromagnetyczne.

Działa ono na wiele mniejszych odległościach niż grawitacja,

co tłumaczy, dlaczego ty i ja

jesteśmy mniejsi niż gwiazdy czy planety.

Więc jakie są idealne warunki dla chemii?

Jakie są warunki Złotowłosej?

Na początku potrzebujesz energii,

ale nie za wiele.

W środku gwiazdy jest tak dużo energii,

że wszystkie połączone atomy po prostu jeszcze raz rozproszyłyby się.

Ale również nie może być jej za mało.

W przestrzeni międzygalaktycznej jest tak mało energii,

że atomy nie mogą się łączyć.

To, czego potrzebujesz, to precyzyjna ilość

i wychodzi na to, że planety są w sam raz,

ponieważ są blisko gwiazd, ale nie za blisko.

Potrzebujesz też dużej różnorodności związków chemicznych,

potrzebujesz też płynu, jak woda.

Dlaczego?

Cóż, w gazach atomy poruszają się względem siebie za szybko

i nie mogą się połączyć.

W ciałach stałych

atomy blokują się wzajemnie, nie mogą się poruszać.

W przypadku cieczy

mogą one swobodnie pływać, dotykać się

i łączyć się w cząsteczki.

Gdzie więc możesz znaleźć warunki Złotowłosej?

Cóż, planety są świetnym miejscem,

a nasza wczesna Ziemia

była prawie doskonała.

Miała na tyle dobrą odległość od gwiazdy,

by mogły powstać otwarte akweny w postaci gigantycznych oceanów.

Głęboko pod powierzchnią tych oceanów,

przy pęknięciach w skorupie ziemskiej,

masz również ciepło wydobywające się z wnętrza Ziemi,

i masz też dużą różnorodność pierwiastków.

I właśnie w tych głębokich, oceanicznych gejzerach

zaczęły się fantastyczne reakcje chemiczne,

i atomy połączyły się we wszystkie rodzaje egzotycznych kombinacji.

Ale, oczywiście, życie to coś więcej

niż tylko egzotyczna chemia.

Jak ustabilizujesz

te wielkie cząsteczki,

które wydają się żyć własnym życiem?

Tutaj życie przedstawia

całkiem nową sztuczkę.

Nie stabilizujesz poszczególnych jednostek;

stabilizujesz szablon,

czyli rzecz, która zawiera i przenosi informację

i pozwalasz temu szablonowi powielać się.

I DNA, oczywiście,

jest piękną cząsteczką,

która zawiera tę informację.

Podwójna helisa kwasu DNA powinna być wam znana.

Jego każdy szczebel zawiera dane.

Więc DNA zawiera informację,

mówiącą o tym, jak stworzyć żywe organizmy.

DNA również samo się kopiuje.

Samodzielnie się namnaża

i rozprzestrzenia szablony w całym oceanie.

Informacja się rozpowszechnia.

Zauważcie, że informacja stała się częścią naszej historii.

Prawdziwe piękno DNA tkwi jednak

w jego niedoskonałości.

Podczas samopowielania,

do jednego na miliard szczebli

wkrada się błąd.

A to oznacza,

że DNA, w zasadzie, uczy się.

Gromadzi ono nowe metody tworzenia żywych organizmów,

ponieważ część z tych błędów działa.

"Nauka" kwasu DNA

przyczynia się do budowania większej różnorodności i większej złożoności.

I możemy zobaczyć, jak to zjawisko trwa od ponad czterech miliardów lat.

Przez większość czasu "życia na Ziemi"

organizmy żywe były stosunkowo proste --

pojedyncze komórki.

Ale miały one wielką różnorodność,

a wewnątrz - wielką złożoność.

Następnie około 600 do 800 milionów lat temu,

pojawiły się wielokomórkowe organizmy.

Masz już grzyby, ryby,

rośliny,

masz płazy, gady,

a następnie oczywiście dinozaury.

Ale od czasu do czasu następują katastrofy.

65 milionów lat temu,

w Ziemię uderzyła asteroida,

niedaleko Półwyspu Jukatan,

tworząc warunki podobne do tych po wojnie nuklearnej,

i dinozaury zniknęły na zawsze.

To wielka strata dla dinozaurów,

ale wspaniałe wieści dla naszych przodków - ssaków,

którzy rozkwitnęli

w miejscach pozostawionych przez dinozaury.

My, istoty ludzkie,

jesteśmy częścią tego pomysłowego ewolucyjnego pulsu

który zaczął się 65 milionów lat temu

od uderzenia asteroidy.

Ludzie pojawili się około 200 000 lat temu.

I sądzę, że możemy to uznać

za kolejny etap tej wielkiej historii.

Pozwólcie, że wytłumaczę wam dlaczego.

Zauważyliśmy, że DNA uczy się, a polega to na tym,

że magazynuje ono informacje.

Ale to baaardzo powolny proces.

DNA gromadzi informacje

poprzez przypadkowe błędy,

część z nich po prostu się sprawdza.

Ale DNA wytworzyło o wiele szybszy sposób uczenia się:

tworzy ono organizmy z mózgami,

a te organizmy mogą się uczyć w czasie rzeczywistym.

Gromadzą informacje, uczą się.

Smutną rzeczą jest to,

że kiedy umierają, informacja umiera razem z nimi.

To, co ludzi wyróżnia,

to ludzki język.

Jesteśmy pobłogosławieni darem języka, systemu komunikacji,

tak mocnego i tak precyzyjnego,

że możemy dzielić się tym, czego nauczyliśmy się z taką dokładnością,

że może to być zmagazynowane w pamięci zbiorowej.

A to oznacza,

że informacje mogą "przeżyć" osobniki, które nauczyły się danych informacji,

a następnie może ona być przekazywana z pokolenia na pokolenie.

To jest właśnie powód, dlaczego, jako gatunek, jesteśmy tak pomysłowi

i tak potężni.

Dlatego też mamy historię.

Wygląda na to, że jesteśmy jedynym gatunkiem od czterech miliardów lat,

który ma ten dar.

Nazywam to możliwością

zbiorowego uczenia się.

To nas wyróżnia.

Możemy zobaczyć ją "w akcji"

w najwcześniejszych etapach historii ludzkiej.

Rozwinęliśmy się jako gatunek

na sawannach w Afryce,

ale następnie widzisz ludzi migrujących w nowe środowisko --

na pustynie, dżungle,

lodowe tundry Syberii --

trudne, ciężkie środowisko --

do obu Ameryk, do Australazji.

Każda migracja wiązała się z procesem uczenia się --

uczenia się nowych sposobów wykorzystywania środowiska,

nowych sposobów radzenia sobie z otoczeniem.

Potem 10 000 lat temu,

wykorzystując nagłą zmianę globalnego klimatu,

pod koniec ostatniego zlodowacenia,

ludzie nauczyli się uprawiać rolę.

Rolnictwo było energetyczną żyłą złota.

Dzięki wykorzystaniu tej energii,

populacja ludzka zwielokrotniła się.

Ludzkie skupiska stały się większe, gęstsze,

bardziej ze sobą połączone.

I w ten sposób od około 500 lat

ludzkość zaczęła się łączyć ze sobą globalnie,

poprzez żeglugę, kolej,

poprzez telegraf, poprzez Internet,

aż do dziś, tworząc

jeden światowy mózg,

składający się z ponad siedmiu miliardów osobników.

A mózg uczy się z prędkością nadświetlną.

I przez ostatnie 200 lat wydarzyło się coś jeszcze:

natknęliśmy się na inną energetyczną żyłę złota

w postaci paliw kopalnych.

Paliwa kopalne i zbiorowa nauka razem

tłumaczą zdumiewającą złożoność,

która nas otacza.

Wracamy więc tutaj,

do naszego centrum konferencyjnego.

Uczestniczyliśmy w podróży tam i z powrotem

przez 13.7 miliardów lat.

Mam nadzieję, że zgodzicie się ze mną, że jest to historia robiąca wrażenie.

I jest to historia, w której ludzie

odgrywali zdumiewającą i twórczą rolę.

Ale zawiera ona również ostrzeżenia.

Zbiorowa nauka jest czymś bardzo, bardzo potężnym,

ale nie jest do końca jasne,

czy my, ludzie panujemy nad tym.

Pamiętam bardzo dokładnie dzieci dorastające w Anglii,

żyjące podczas Kryzysu Kubańskiego.

Przez kilka dni,

cała biosfera

była na skraju zniszczenia.

Ta broń nadal istnieje,

jest nadal używana przez armię.

Jeśli udałoby się nam uniknąć tej pułapki,

już na nas czekają inne.

Wypalamy paliwa kopalne w takiej ilości,

że wygląda na to, że naruszamy warunki Złotowłosej.

które pozwoliły kwitnąć cywilizacji ludzkiej

przez ostatnie 10 000 lat.

Co może zrobić Wielka Historia?

Może pokazać nam naturę naszej złożoności i delikatności

oraz niebezpieczeństwa, którym musimy stawić czoło,

ale może również ukazać nam

potęgę zbiorowej nauki.

A teraz, na koniec,

chcę coś zrobić.

Chcę, aby mój wnuk Daniel

i jego przyjaciele, w ogóle, całe jego pokolenie

na całym świecie -

chcę, by znali opowieść o Wielkiej Historii,

i aby znali ją tak dobrze,

że zrozumieją

zarówno wyzwania, jak i możliwości,

które stoją przed nami.

To jest powód, dla którego moja grupa

tworzy darmowy, sieciowy spis zagadnień dotyczący

Wielkiej Historii,

dla licealistów na całym świecie.

Wierzymy, że ta Wielka Historia,

będzie doskonałą intelektualną pożywką

dla takich jak Daniel i całego jego pokolenia,

pomagającą zmierzyć się z wielkimi wyzwaniami

oraz ogromnymi możliwościami

stojącymi przed nimi, podczas tego kolejnego etapu

w historii naszej pięknej planety.

Dziękuję za uwagę.

(Brawa)