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TED2012

Brian Greene: Is our universe the only universe?

布莱恩·格林恩 :为什么我们的宇宙如此适合生命?

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现代宇宙学的核心是一个谜:为什么我们的宇宙如此精美协调地创造出适合生命的必需条件呢?在一些科学新发现的这个绝技之旅,布莱恩·格林恩展示了令人难以置信的多元宇宙的想法可能持有这个谜团的答案。

- Physicist
Brian Greene is perhaps the best-known proponent of superstring theory, the idea that minuscule strands of energy vibrating in a higher dimensional space-time create every particle and force in the universe. Full bio

A few少数 months个月 ago
几个月以前,
00:15
the Nobel诺贝尔 Prize in physics物理
诺贝尔物理学奖
00:17
was awarded颁发 to two teams球队 of astronomers天文学家
颁发给两个天文学家团队,
00:19
for a discovery发现 that has been hailed欢呼
他们的发现被誉为
00:21
as one of the most important重要
史上最重要的
00:24
astronomical天文 observations意见 ever.
天文观测之一。
00:26
And today今天, after briefly简要地 describing说明 what they found发现,
今天呢,在简要描述他们的发现之后,
00:28
I'm going to tell you about a highly高度 controversial争论的 framework骨架
我会告诉你一个颇有争议的理论框架
00:30
for explaining说明 their discovery发现,
用于解释他们的发现,
00:33
namely亦即 the possibility可能性
这种框架大大超越了
00:36
that way beyond the Earth地球,
我们所认知的地球,
00:38
the Milky乳白色 Way and other distant遥远 galaxies星系,
银河系和其他遥远星系,
00:40
we may可能 find that our universe宇宙
我们可能会发现我们的宇宙
00:43
is not the only universe宇宙,
不是唯一的宇宙,
00:45
but is instead代替
相反只是
00:47
part部分 of a vast广大 complex复杂 of universes宇宙
一个庞大复合宇宙的一部分,
00:49
that we call the multiverse多重宇宙.
我们称之为多元宇宙。
00:51
Now the idea理念 of a multiverse多重宇宙 is a strange奇怪 one.
多元宇宙是个很怪的想法。
00:53
I mean, most of us were raised上调 to believe
我是说,大部分人从出生就被教育相信
00:56
that the word "universe宇宙" means手段 everything.
“宇宙”这个词包含一切。
00:58
And I say most of us with forethought深谋远虑,
我是说我们中的绝大多数(都被从小教导有关“一元宇宙”的概念)
01:01
as my four-year-old四十岁 daughter女儿 has heard听说 me speak说话 of these ideas思路 since以来 she was born天生.
就像我四岁大的女儿从一出生就在听我讲这些想法(多元宇宙)一样。
01:04
And last year I was holding保持 her
去年,我抱着她,
01:07
and I said, "Sophia索菲亚,
对她说,“索非亚,
01:09
I love you more than anything in the universe宇宙."
我爱你胜过宇宙的一切。”
01:11
And she turned转身 to me and said, "Daddy,
她转过来对我说,“爸爸,
01:14
universe宇宙 or multiverse多重宇宙?"
是宇宙还是多元宇宙?”
01:16
(Laughter笑声)
(笑)
01:18
But barring禁止 such这样 an anomalous异常的 upbringing教养,
但是除了这样一个不同寻常的教育的例子,
01:21
it is strange奇怪 to imagine想像
我们总是很难让人们(从小接受了一元宇宙观点的人)去想象
01:24
other realms境界 separate分离 from ours我们的,
哪些其他与我们的宇宙所分离的国度(宇宙),
01:26
most with fundamentally从根本上 different不同 features特征,
而其中的大部分又拥有完全不同于我们所处宇宙的特征,
01:28
that would rightly正当地 be called universes宇宙 of their own拥有.
而这些宇宙可以被称作他们自己的宇宙。
01:30
And yet然而,
尽管
01:33
speculative投机 though虽然 the idea理念 surely一定 is,
这个想法是个推理,
01:35
I aim目标 to convince说服 you
我想让你相信
01:37
that there's reason原因 for taking服用 it seriously认真地,
我们有理由把它当回事,
01:39
as it just might威力 be right.
因为它有可能是正确的。
01:41
I'm going to tell the story故事 of the multiverse多重宇宙 in three parts部分.
我会分三部分来讲多元宇宙的故事。
01:43
In part部分 one,
第一部分,
01:46
I'm going to describe描述 those Nobel诺贝尔 Prize-winning奖得主 results结果
我会描述这些获诺贝尔奖的结果,
01:48
and to highlight突出 a profound深刻 mystery神秘
并且强调这些成绩
01:50
which哪一个 those results结果 revealed透露.
揭示的一个意义深远的奥秘。
01:52
In part部分 two,
第二部分,
01:54
I'll offer提供 a solution to that mystery神秘.
我会解开这个奥秘。
01:56
It's based基于 on an approach途径 called string theory理论,
它基于一种叫“弦理论”的方法,
01:58
and that's where the idea理念 of the multiverse多重宇宙
通过它我们把多元宇宙
02:00
will come into the story故事.
引入了这个故事。
02:02
Finally最后, in part部分 three,
最后第三部分,
02:04
I'm going to describe描述 a cosmological宇宙 theory理论
我将讲述一个宇宙理论
02:06
called inflation通货膨胀,
叫暴涨,
02:08
which哪一个 will pull all the pieces of the story故事 together一起.
通过这个你就能把整个故事完整起来。
02:10
Okay, part部分 one starts启动 back in 1929
好吧,故事的第一部分回到1929年,
02:13
when the great astronomer天文学家 Edwin埃德温 Hubble哈勃
当伟大的天文学家爱德温•哈勃
02:17
realized实现 that the distant遥远 galaxies星系
意识到,遥远的星系
02:19
were all rushing away from us,
都匆匆离我们而去
02:22
establishing建立 that space空间 itself本身 is stretching拉伸,
建立属于它自身的空间
02:24
it's expanding扩大.
这个空间在不断地扩展。
02:26
Now this was revolutionary革命的.
现在我们要讨论的问题开始富有革命性了。
02:28
The prevailing优势 wisdom智慧 was that on the largest最大 of scales
普遍的观点是在最大的尺度下
02:31
the universe宇宙 was static静态的.
宇宙是静态的。
02:34
But even so,
但即便如此,
02:36
there was one thing that everyone大家 was certain某些 of:
有一件事大家都是确定的,
02:38
The expansion扩张 must必须 be slowing减缓 down.
就是扩张必须放缓。
02:41
That, much as the gravitational引力 pull of the Earth地球
就像万有引力
02:44
slows减缓 the ascent上升 of an apple苹果 tossed upward向上,
减慢了抛向空中的苹果上升的速度,
02:47
the gravitational引力 pull
每个星系
02:50
of each galaxy星系 on every一切 other
对其他星系的万有引力
02:52
must必须 be slowing减缓
必须减缓
02:54
the expansion扩张 of space空间.
空间的扩展。
02:56
Now let's fast-forward快进 to the 1990s
现在让我们快进到二十世纪90年代,
02:58
when those two teams球队 of astronomers天文学家
我开始提到的
03:01
I mentioned提到 at the outset开始
那两个天文学家小组
03:03
were inspired启发 by this reasoning推理
受到这个推理的启发
03:05
to measure测量 the rate
来测量
03:07
at which哪一个 the expansion扩张 has been slowing减缓.
这种扩张放缓的速率。
03:09
And they did this
他们辛勤地
03:11
by painstaking刻苦 observations意见
观察了
03:13
of numerous众多 distant遥远 galaxies星系,
为数众多的遥远星系,
03:15
allowing允许 them to chart图表
并据此画出了
03:17
how the expansion扩张 rate has changed over time.
膨胀率随时间变化的图表。
03:19
Here's这里的 the surprise:
令人惊讶的是,
03:22
They found发现 that the expansion扩张 is not slowing减缓 down.
他们发现扩张并没有减速。
03:25
Instead代替 they found发现 that it's speeding超速 up,
相反速度在加快,
03:28
going faster更快 and faster更快.
越来越快。
03:30
That's like tossing折腾 an apple苹果 upward向上
就像抛一个苹果,
03:32
and it goes up faster更快 and faster更快.
它快速地上升。
03:34
Now if you saw an apple苹果 do that,
如果你看到一个苹果这样的话,
03:36
you'd want to know why.
你一定想知道为什么。
03:38
What's pushing推动 on it?
是一种什么力量推动它呢?
03:40
Similarly同样, the astronomers'天文学家 results结果
同样,天文学家的结果
03:42
are surely一定 well-deserving良好值得 of the Nobel诺贝尔 Prize,
肯定配得诺贝尔奖,
03:44
but they raised上调 an analogous类似 question.
但他们提了一个类似的问题。
03:47
What force is driving主动 all galaxies星系
是什么力量驱动所有的星系
03:51
to rush away from every一切 other
不断加速地
03:53
at an ever-quickening不断加快 speed速度?
远离其它的呢?
03:56
Well the most promising有希望 answer回答
最有希望的答案
03:59
comes from an old idea理念 of Einstein's爱因斯坦.
还是来自爱因斯坦的老观点。
04:01
You see, we are all used to gravity重力
你看,我们都习惯于认为,
04:04
being存在 a force that does one thing,
地心引力这种力量就做一件事,
04:06
pulls objects对象 together一起.
就是把东西拉在一起。
04:09
But in Einstein's爱因斯坦 theory理论 of gravity重力,
但在爱因斯坦的引力理论中,
04:11
his general一般 theory理论 of relativity相对论,
他的广义相对论,
04:13
gravity重力 can also push things apart距离.
引力也可以把东西推开的。
04:15
How? Well according根据 to Einstein's爱因斯坦 math数学,
怎么说呢?根据爱因斯坦的数学,
04:18
if space空间 is uniformly均匀 filled填充
如果空间是
04:21
with an invisible无形 energy能源,
被无形的能量均匀地充满,
04:23
sort分类 of like a uniform制服, invisible无形 mist薄雾,
就像一种统一,无形的雾,
04:25
then the gravity重力 generated产生 by that mist薄雾
这种雾所产生的重力
04:28
would be repulsive丑恶,
会是
04:31
repulsive丑恶 gravity重力,
排斥重力,
04:33
which哪一个 is just what we need to explain说明 the observations意见.
这正是我们需要解释的观测。
04:35
Because the repulsive丑恶 gravity重力
因为空间中的
04:38
of an invisible无形 energy能源 in space空间 --
这种无形能量的排斥重力--
04:40
we now call it dark黑暗 energy能源,
我们把它叫做暗能量,
04:42
but I've made制作 it smokey烟熏 white白色 here so you can see it --
但这里我把它用白色烟雾表示是为了便于看到--
04:44
its repulsive丑恶 gravity重力
它的排斥重力
04:47
would cause原因 each galaxy星系 to push against反对 every一切 other,
会导致每个星系互相推斥,
04:49
driving主动 expansion扩张 to speed速度 up,
驱使扩张加快
04:51
not slow down.
而不是减缓。
04:53
And this explanation说明
这个解释
04:55
represents代表 great progress进展.
代表着很大的进步。
04:57
But I promised许诺 you a mystery神秘
我答应过你这是
04:59
here in part部分 one.
第一部分的一个谜。
05:02
Here it is.
这个就是。
05:04
When the astronomers天文学家 worked工作 out
在天文学家计算出
05:06
how much of this dark黑暗 energy能源
必须注入多少暗能量
05:08
must必须 be infusing注入 space空间
到空间
05:11
to account帐户 for the cosmic宇宙的 speed速度 up,
去证明宇宙的加速时,
05:13
look at what they found发现.
看看他们发现了什么。
05:15
This number is small.
这是个小数目。
05:24
Expressed表达 in the relevant相应 unit单元,
用相关的单位来表现,
05:26
it is spectacularly壮观 small.
它非常小。
05:28
And the mystery神秘 is to explain说明 this peculiar奇特 number.
谜团是去解释这个奇特的数字。
05:30
We want this number
我们希望这一数字
05:33
to emerge出现 from the laws法律 of physics物理,
可能摆脱物理定律,
05:35
but so far no one has found发现 a way to do that.
但到目前为止还没有人找到一个方法。
05:37
Now you might威力 wonder奇迹,
你现在可能想知道,
05:40
should you care关心?
你应该担忧吗?
05:43
Maybe explaining说明 this number
也许解释这个数字
05:45
is just a technical技术 issue问题,
只是个技术问题,
05:47
a technical技术 detail详情 of interest利益 to experts专家,
一个专家感兴趣的技术细节,
05:49
but of no relevance关联 to anybody任何人 else其他.
根别人没什么关系。
05:52
Well it surely一定 is a technical技术 detail详情,
这的确是一个技术上的细节,
05:54
but some details细节 really matter.
但有些细节至关重大。
05:57
Some details细节 provide提供
一些细节
05:59
windows视窗 into uncharted未知 realms境界 of reality现实,
给未知的现实领域提供窗口,
06:01
and this peculiar奇特 number may可能 be doing just that,
这个奇特的数字可能只有这个用途,
06:03
as the only approach途径 that's so far made制作 headway前进 to explain说明 it
至今为止作为唯一方法取得了进展,
06:06
invokes所调用 the possibility可能性 of other universes宇宙 --
去解释它调用奇特宇宙的可能性--
06:09
an idea理念 that naturally自然 emerges出现 from string theory理论,
这个想法自然地脱离弦理论,
06:12
which哪一个 takes me to part部分 two: string theory理论.
带我进入第二部分:弦理论。
06:15
So hold保持 the mystery神秘 of the dark黑暗 energy能源
先把暗能量的谜团
06:18
in the back of your mind心神
放在脑后,
06:22
as I now go on to tell you
我继续讲
06:24
three key things about string theory理论.
有关弦理论的三个关键的事情。
06:26
First off, what is it?
第一个,是什么呢?
06:29
Well it's an approach途径 to realize实现 Einstein's爱因斯坦 dream梦想
那是实践爱因斯坦的物理统一理论的
06:31
of a unified统一 theory理论 of physics物理,
梦想的一种途径,
06:34
a single overarching总体 framework骨架
一个总体框架
06:37
that would be able能够 to describe描述
能够描述
06:39
all the forces军队 at work in the universe宇宙.
宇宙所有的力量在起作用。
06:41
And the central中央 idea理念 of string theory理论
而弦理论的中心思想
06:43
is quite相当 straightforward直截了当.
非常简单。
06:45
It says that if you examine检查
它说,如果你非常细致地检查
06:47
any piece of matter ever more finely,
任何一样物质。
06:49
at first you'll你会 find molecules分子
起初你会发现分子,
06:51
and then you'll你会 find atoms原子 and subatomic亚原子 particles粒子.
然后你会发现原子和亚原子粒子。
06:53
But the theory理论 says that if you could probe探测 smaller,
但这个理论说,如果你能够探测到更小的,
06:56
much smaller than we can with existing现有 technology技术,
比我们现有技术能做到的更小的,
06:58
you'd find something else其他 inside these particles粒子 --
你会在这些粒子里找到别的东西--
07:01
a little tiny vibrating振动 filament灯丝 of energy能源,
一个小小的能量震动纤维,
07:04
a little tiny vibrating振动 string.
一个小小的震动弦。
07:07
And just like the strings字符串 on a violin小提琴,
就像小提琴上的弦一样,
07:10
they can vibrate颤动 in different不同 patterns模式
它们通过不同的震动
07:12
producing生产 different不同 musical音乐 notes笔记.
来产生不同的音符。
07:14
These little fundamental基本的 strings字符串,
这些小小的基本的弦,
07:16
when they vibrate颤动 in different不同 patterns模式,
当他们以不同的模式震动时,
07:18
they produce生产 different不同 kinds of particles粒子 --
它们产生不同种类的粒子--
07:20
so electrons电子, quarks夸克, neutrinos中微子, photons光子,
所以,电子,夸克,中微子,光子,
07:22
all other particles粒子
所有的粒子
07:24
would be united联合的 into a single framework骨架,
会合并成一个单一的框架,
07:26
as they would all arise出现 from vibrating振动 strings字符串.
它们会通过震动的弦而出现。
07:28
It's a compelling引人注目 picture图片,
那是个令人信服的场面,
07:31
a kind of cosmic宇宙的 symphony交响乐,
一种宇宙交响乐,
07:34
where all the richness丰富
我们看到的
07:36
that we see in the world世界 around us
从周围世界的音乐
07:38
emerges出现 from the music音乐
而展现的丰富,
07:40
that these little, tiny strings字符串 can play.
这些小小的弦也能演奏出。
07:42
But there's a cost成本
但这种优雅的统一
07:45
to this elegant优雅 unification统一,
是有代价的,
07:47
because years年份 of research研究
因为多年的研究
07:49
have shown显示 that the math数学 of string theory理论 doesn't quite相当 work.
表明弦理论的数学也不是行得通的。
07:51
It has internal内部 inconsistencies不一致性,
它内部不一致,
07:54
unless除非 we allow允许
除非我们考虑
07:56
for something wholly unfamiliar陌生 --
完全陌生的事--
07:58
extra额外 dimensions尺寸 of space空间.
即额外纬度空间。
08:01
That is, we all know about the usual通常 three dimensions尺寸 of space空间.
我们都知道通常的三维空间。
08:04
And you can think about those
你可以用
08:07
as height高度, width宽度 and depth深度.
高度,宽度和深度来考虑。
08:09
But string theory理论 says that, on fantastically飞驰 small scales,
但弦理论认为,在极其小的尺度下,
08:12
there are additional额外 dimensions尺寸
在这么小的尺寸下
08:15
crumpled皱巴巴 to a tiny size尺寸 so small
还有附加的维度,因为太小
08:17
that we have not detected检测 them.
我们还探测不出。
08:19
But even though虽然 the dimensions尺寸 are hidden,
但即使这些维度是隐藏的,
08:21
they would have an impact碰撞 on things that we can observe
它们对一些东西的影响我们能够观察到,
08:23
because the shape形状 of the extra额外 dimensions尺寸
因为额外维度的形状
08:26
constrains约束 how the strings字符串 can vibrate颤动.
限制着弦的震动。
08:29
And in string theory理论,
在弦理论中,
08:32
vibration振动 determines确定 everything.
振动决定一切。
08:34
So particle粒子 masses群众, the strengths优势 of forces军队,
所以呢,粒子的质量,力量的强度,
08:37
and most importantly重要的, the amount of dark黑暗 energy能源
最重要的,暗能量的总量
08:39
would be determined决心
会取决于
08:42
by the shape形状 of the extra额外 dimensions尺寸.
额外维度的形状。
08:44
So if we knew知道 the shape形状 of the extra额外 dimensions尺寸,
如果我们了解额外维度的形状,
08:46
we should be able能够 to calculate计算 these features特征,
我们就能计算出这些特征,
08:49
calculate计算 the amount of dark黑暗 energy能源.
计算出暗能量的总量。
08:52
The challenge挑战
目前的挑战是
08:55
is we don't know
我们不知道
08:57
the shape形状 of the extra额外 dimensions尺寸.
额外维度的形状。
08:59
All we have
我们有的
09:02
is a list名单 of candidate候选人 shapes形状
是通过数学算出的
09:04
allowed允许 by the math数学.
一些候选形状。
09:06
Now when these ideas思路 were first developed发达,
当这些想法首次推出的时候,
09:09
there were only about five different不同 candidate候选人 shapes形状,
只有5个候补形状,
09:11
so you can imagine想像
你可以想象到
09:13
analyzing分析 them one-by-one一个接一个
一个一个分析它们
09:15
to determine确定 if any yield产量
来决定哪一个符合
09:17
the physical物理 features特征 we observe.
我们观察的物理特征。
09:19
But over time the list名单 grew成长
可是随着时间的迁移,
09:21
as researchers研究人员 found发现 other candidate候选人 shapes形状.
研究人员发现了更多的候选形状。
09:23
From five, the number grew成长 into the hundreds数以百计 and then the thousands数千 --
从起初的5个到几百个,最后几千个--
09:25
A large, but still manageable管理, collection采集 to analyze分析,
数目很多但还管得过来,
09:28
since以来 after all,
去分析这些的工作
09:31
graduate毕业 students学生们 need something to do.
就交给刚毕业的学生了。
09:33
But then the list名单 continued继续 to grow增长
但是这个数目单继续增加到了
09:36
into the millions百万 and the billions数十亿, until直到 today今天.
几百万,到今天有数十亿了。
09:38
The list名单 of candidate候选人 shapes形状
候选形状的清单
09:41
has soared飙升 to about 10 to the 500.
也飙升到10至500个。
09:43
So, what to do?
那,怎么办呢?
09:48
Well some researchers研究人员 lost丢失 heart,
有些研究人员失去信心,
09:51
concluding结论 that was so many许多 candidate候选人 shapes形状 for the extra额外 dimensions尺寸,
结论是额外维度有这么多的候选形状,
09:54
each giving rise上升 to different不同 physical物理 features特征,
每一个都有不同的物理特征,
09:57
string theory理论 would never make
弦理论永远不会做出
10:00
definitive明确, testable可测试 predictions预测.
确定的,可检验的预测。
10:02
But others其他 turned转身 this issue问题 on its head,
但是另一些从另一个角度考虑,
10:04
taking服用 us to the possibility可能性 of a multiverse多重宇宙.
把我们带到多元宇宙的可能性。
10:08
Here's这里的 the idea理念.
想法是这样的。
10:10
Maybe each of these shapes形状 is on an equal等于 footing立足点 with every一切 other.
也许这些性状之间是互相平等的。
10:12
Each is as real真实 as every一切 other,
每一个都很真实,
10:15
in the sense
就是说
10:17
that there are many许多 universes宇宙,
有很多的宇宙,
10:19
each with a different不同 shape形状, for the extra额外 dimensions尺寸.
每个对额外维度都有不同的形状。
10:21
And this radical激进 proposal提案
这种激进的建议
10:24
has a profound深刻 impact碰撞 on this mystery神秘:
对这个谜团有着深刻的影响:
10:26
the amount of dark黑暗 energy能源 revealed透露 by the Nobel诺贝尔 Prize-winning奖得主 results结果.
诺贝尔得奖结果揭示了暗能量的总量。
10:29
Because you see,
因为你看,
10:32
if there are other universes宇宙,
如果有很多的其他宇宙,
10:34
and if those universes宇宙
而这些宇宙
10:37
each have, say, a different不同 shape形状 for the extra额外 dimensions尺寸,
每个都有不同的额外维度形状,
10:39
then the physical物理 features特征 of each universe宇宙 will be different不同,
那么每个宇宙的物理特征将会不同,
10:43
and in particular特定,
特别是,
10:45
the amount of dark黑暗 energy能源 in each universe宇宙
每个宇宙的暗能量
10:47
will be different不同.
将会不同。
10:49
Which哪一个 means手段 that the mystery神秘
也就意味着,
10:51
of explaining说明 the amount of dark黑暗 energy能源 we've我们已经 now measured测量
我们现在测量到的暗能量总量的解释谜呢,
10:53
would take on a wholly different不同 character字符.
将会是 一个完全不同的角色。
10:55
In this context上下文,
在这种背景下,
10:58
the laws法律 of physics物理 can't explain说明 one number for the dark黑暗 energy能源
物理定律不能解释暗能量的一个数,
11:00
because there isn't just one number,
因为不知一个数,
11:03
there are many许多 numbers数字.
有很多数。
11:06
Which哪一个 means手段
也意味着,
11:08
we have been asking the wrong错误 question.
我们一直问错了问题。
11:10
It's that the right question to ask is,
应该问的正确问题是,
11:13
why do we humans人类 find ourselves我们自己 in a universe宇宙
为什么我们人类在一个宇宙中测量
11:15
with a particular特定 amount of dark黑暗 energy能源 we've我们已经 measured测量
一种特定量的暗能量,
11:18
instead代替 of any of the other possibilities可能性
而不是在另外的
11:21
that are out there?
其他外围宇宙呢?
11:24
And that's a question on which哪一个 we can make headway前进.
我们在这个问题上能取得进展。
11:26
Because those universes宇宙
因为那些宇宙
11:29
that have much more dark黑暗 energy能源 than ours我们的,
有着比我们的更多的暗能量,
11:31
whenever每当 matter tries尝试 to clump into galaxies星系,
当物质要聚成星系时,
11:33
the repulsive丑恶 push of the dark黑暗 energy能源 is so strong强大
暗能量的排斥力太强,
11:36
that it blows打击 the clump apart距离
把物质快吹散,
11:39
and galaxies星系 don't form形成.
星系就无法形成。
11:41
And in those universes宇宙 that have much less dark黑暗 energy能源,
这些宇宙中的暗能量较少,
11:43
well they collapse坍方 back on themselves他们自己 so quickly很快
它们非常快地崩溃后回来,
11:46
that, again, galaxies星系 don't form形成.
也形成不了星系。
11:48
And without galaxies星系, there are no stars明星, no planets行星
没有星系,就没有星星,没有行星,
11:51
and no chance机会
所以在别的宇宙中
11:54
for our form形成 of life
没法有
11:56
to exist存在 in those other universes宇宙.
像我们这样的生命存在。
11:58
So we find ourselves我们自己 in a universe宇宙
我们发现我们自己存在于
12:00
with the particular特定 amount of dark黑暗 energy能源 we've我们已经 measured测量
一个我们简单测量的有一个特别数量的暗能量的宇宙中,
12:02
simply只是 because our universe宇宙 has conditions条件
只因为我们的宇宙有合适的条件
12:05
hospitable好客 to our form形成 of life.
供我们生命的存在。
12:08
And that would be that.
就是那个。
12:12
Mystery神秘 solved解决了,
谜团破解了,
12:14
multiverse多重宇宙 found发现.
多元宇宙被发现。
12:16
Now some find this explanation说明 unsatisfying不满意.
有些人对这个解释不满意。
12:18
We're used to physics物理
我们习惯于物理学
12:23
giving us definitive明确 explanations说明 for the features特征 we observe.
给我们观察的特征的明确解释。
12:25
But the point is,
但问题是,
12:28
if the feature特征 you're observing观察
如果你观察的特征
12:30
can and does take on
能够并且确实承担
12:33
a wide variety品种 of different不同 values
现实中的
12:35
across横过 the wider更宽的 landscape景观 of reality现实,
不同价值,
12:37
then thinking思维 one explanation说明
那么对一种
12:40
for a particular特定 value
特定值用一种解释
12:42
is simply只是 misguided误导.
就会简单地误导人。
12:44
An early example
一个早期的例子
12:47
comes from the great astronomer天文学家 Johannes约翰内斯 Kepler开普勒
来自于伟大的天文学家约翰 开普勒,
12:49
who was obsessed痴迷 with understanding理解
他很着迷于研究
12:52
a different不同 number --
不同的数字--
12:54
why the Sun太阳 is 93 million百万 miles英里 away from the Earth地球.
为什么太阳离地球9千3百万英里。
12:56
And he worked工作 for decades几十年 trying to explain说明 this number,
他花了几十年的时间试图解释这个数字,
13:00
but he never succeeded成功, and we know why.
但从未成功,我们知道为什么。
13:03
Kepler开普勒 was asking
开普勒
13:06
the wrong错误 question.
问错了问题。
13:08
We now know that there are many许多 planets行星
现在我们知道有许多行星
13:10
at a wide variety品种 of different不同 distances距离 from their host主办 stars明星.
距离它们的宿主恒星有不同的距离。
13:13
So hoping希望 that the laws法律 of physics物理
单单希望物理定律
13:16
will explain说明 one particular特定 number, 93 million百万 miles英里,
能解释一个特殊的数据,9千3百万,
13:19
well that is simply只是 wrongheaded判断错误.
是执迷不悟。
13:22
Instead代替 the right question to ask is,
正确的问题应该是,
13:25
why do we humans人类 find ourselves我们自己 on a planet行星
为什么我们人类发现我们在一个行星上的
13:27
at this particular特定 distance距离,
距离是特定的,
13:30
instead代替 of any of the other possibilities可能性?
而不是别的可能呢?
13:32
And again, that's a question we can answer回答.
同样,这个问题我们能回答。
13:35
Those planets行星 which哪一个 are much closer接近 to a star like the Sun太阳
那些行星更接近于一颗星就像太阳
13:38
would be so hot
一样热,
13:41
that our form形成 of life wouldn't不会 exist存在.
以至像我们这样的生命无法存在。
13:43
And those planets行星 that are much farther更远 away from the star,
而那些离这个星太远的行星,
13:45
well they're so cold
因为太冷,
13:48
that, again, our form形成 of life would not take hold保持.
同样也没法有我们这样的生命。
13:50
So we find ourselves我们自己
所以,我们发现我们
13:52
on a planet行星 at this particular特定 distance距离
在这颗行星的特定距离
13:54
simply只是 because it yields产量 conditions条件
只是因为它的条件
13:56
vital重要 to our form形成 of life.
符合我们生命的存在。
13:58
And when it comes to planets行星 and their distances距离,
讲到行星和它们的距离时,
14:01
this clearly明确地 is the right kind of reasoning推理.
这显然是合理的推理。
14:04
The point is,
关键是,
14:08
when it comes to universes宇宙 and the dark黑暗 energy能源 that they contain包含,
讲到宇宙和他们所含的暗能量时,
14:10
it may可能 also be the right kind of reasoning推理.
它也可能是合适的推理。
14:13
One key difference区别, of course课程,
一个重要的区别是,
14:17
is we know that there are other planets行星 out there,
我们知道外边还有很多别的行星,
14:20
but so far I've only speculated推测 on the possibility可能性
但到目前为止,我只是推测可能
14:22
that there might威力 be other universes宇宙.
会有其他的宇宙。
14:25
So to pull it all together一起,
把这些合起来,
14:27
we need a mechanism机制
我们需要一个机制,
14:29
that can actually其实 generate生成 other universes宇宙.
实际上可以生成其它宇宙。
14:31
And that takes me to my final最后 part部分, part部分 three.
这样我就来到最后一部分,第三部分。
14:34
Because such这样 a mechanism机制 has been found发现
因为宇宙学家们在试图了解
14:37
by cosmologists宇宙学家 trying to understand理解 the Big Bang.
大爆炸时发现了这个机制。
14:40
You see, when we speak说话 of the Big Bang,
你看,但我们说起大爆炸时,
14:43
we often经常 have an image图片
我们常常有一个
14:45
of a kind of cosmic宇宙的 explosion爆炸
宇宙爆炸的图画,
14:47
that created创建 our universe宇宙
这个爆炸创造了我们的宇宙,
14:49
and set space空间 rushing outward向外.
且把空间向外扩。
14:51
But there's a little secret秘密.
但有一个小秘密。
14:54
The Big Bang leaves树叶 out something pretty漂亮 important重要,
大爆炸留下了很重要的就是,
14:56
the Bang.
爆炸。
14:59
It tells告诉 us how the universe宇宙 evolved进化 after the Bang,
它告诉我们宇宙在爆炸后时如何进化,
15:01
but gives us no insight眼光
但没有给我们
15:04
into what would have powered动力 the Bang itself本身.
提供爆炸本身的力量。
15:06
And this gap间隙 was finally最后 filled填充
最终,这个差距
15:10
by an enhanced增强 version of the Big Bang theory理论.
被一个增强版的大爆炸理论填补上了
15:12
It's called inflationary通胀 cosmology宇宙学,
它被称为暴胀宇宙学,
15:14
which哪一个 identified确定 a particular特定 kind of fuel汽油
找到了一种特殊的燃料,
15:17
that would naturally自然 generate生成
会自然产生
15:21
an outward向外 rush of space空间.
向往冲的空间。
15:23
The fuel汽油 is based基于 on something called a quantum量子 field领域,
燃料基于一种叫做量子场的东西,
15:25
but the only detail详情 that matters事项 for us
但对我们有关的唯一细节是
15:28
is that this fuel汽油 proves证明 to be so efficient高效
这种燃料被证明是如此高效,
15:31
that it's virtually实质上 impossible不可能
它几乎不可能
15:34
to use it all up,
完全用尽,
15:36
which哪一个 means手段 in the inflationary通胀 theory理论,
这就意味着在暴胀理论中,
15:38
the Big Bang giving rise上升 to our universe宇宙
大爆炸出现在我们宇宙
15:40
is likely容易 not a one-time一次 event事件.
不是一次性的事件。
15:43
Instead代替 the fuel汽油 not only generated产生 our Big Bang,
相反,燃料不仅产生了我们的大爆炸,
15:46
but it would also generate生成 countless无数 other Big Bangs前刘海,
它也产生了无数的别的爆炸,
15:49
each giving rise上升 to its own拥有 separate分离 universe宇宙
每个形成它自己的宇宙,
15:55
with our universe宇宙 becoming变得 but one bubble泡沫
我们的宇宙变成
15:58
in a grand盛大 cosmic宇宙的 bubble泡沫 bath of universes宇宙.
大宇宙泡泡浴里的一个泡泡。
16:00
And now, when we meld合并 this with string theory理论,
现在,当我们把这融合到弦理论,
16:03
here's这里的 the picture图片 we're led to.
我们就看到了这张图片。
16:05
Each of these universes宇宙 has extra额外 dimensions尺寸.
这些宇宙中的每一个都有额外维度。
16:07
The extra额外 dimensions尺寸 take on a wide variety品种 of different不同 shapes形状.
额外维度有不同的形状。
16:09
The different不同 shapes形状 yield产量 different不同 physical物理 features特征.
不同的形状产生不同的物理特征。
16:12
And we find ourselves我们自己 in one universe宇宙 instead代替 of another另一个
我们发现我们自己在一个而不是
16:15
simply只是 because it's only in our universe宇宙
另一个宇宙中单单因为我们的宇宙的
16:18
that the physical物理 features特征, like the amount of dark黑暗 energy能源,
物理特征,譬如暗能量的总量
16:21
are right for our form形成 of life to take hold保持.
正好适合我们生命的存在。
16:24
And this is the compelling引人注目 but highly高度 controversial争论的 picture图片
这是具有吸引力但对更广阔宇宙的
16:28
of the wider更宽的 cosmos宇宙
又极有争议的图片,
16:31
that cutting-edge前沿 observation意见 and theory理论
尖端的观察与理论
16:33
have now led us to seriously认真地 consider考虑.
让我们去更严肃地思考。
16:35
One big remaining其余 question, of course课程, is,
一个悬而未决的问题,当然是,
16:39
could we ever confirm确认
我们能否确认
16:43
the existence存在 of other universes宇宙?
其他宇宙的存在?
16:46
Well let me describe描述
让我来描述一种
16:49
one way that might威力 one day happen发生.
可能有一天会发生的方法。
16:51
The inflationary通胀 theory理论
通胀理论
16:54
already已经 has strong强大 observational观察 support支持.
已经有强大的观测支持。
16:56
Because the theory理论 predicts预测
因为这个理论预言
16:58
that the Big Bang would have been so intense激烈
大爆炸将是如此强烈
17:00
that as space空间 rapidly急速 expanded扩大,
以至于空间快速扩张,
17:02
tiny quantum量子 jitters抖动 from the micro world世界
微小的量子从微观世界
17:05
would have been stretched拉伸 out to the macro world世界,
延伸到宏观世界,
17:07
yielding生产 a distinctive独特 fingerprint指纹,
产生一种独特的指纹,
17:10
a pattern模式 of slightly hotter spots斑点 and slightly colder更冷 spots斑点,
一种既有微热和微冷的
17:13
across横过 space空间,
斑点模式
17:15
which哪一个 powerful强大 telescopes望远镜 have now observed观察到的.
已经被功能强大的望远镜观察到了。
17:17
Going further进一步, if there are other universes宇宙,
讲的远点,如果有其他的宇宙,
17:20
the theory理论 predicts预测 that every一切 so often经常
这个理论预测这些宇宙
17:23
those universes宇宙 can collide碰撞.
可能互相碰撞。
17:25
And if our universe宇宙 got hit击中 by another另一个,
如果我们的宇宙被别的宇宙撞上了,
17:27
that collision碰撞
碰撞
17:29
would generate生成 an additional额外 subtle微妙 pattern模式
会在空间里产生额外的
17:31
of temperature温度 variations变化 across横过 space空间
微妙的温度变化,
17:33
that we might威力 one day
我们可能有一天
17:35
be able能够 to detect检测.
能探测到。
17:37
And so exotic异国情调 as this picture图片 is,
正像这张奇特的照片,
17:39
it may可能 one day be grounded接地
有一天也许会基于
17:42
in observations意见,
观测,
17:44
establishing建立 the existence存在 of other universes宇宙.
建立其它宇宙的存在。
17:46
I'll conclude得出结论
最后,
17:49
with a striking引人注目 implication意义
我将用一个有关遥远未来的
17:51
of all these ideas思路
所有想法
17:54
for the very far future未来.
的令人瞩目的暗示来结束。
17:56
You see, we learned学到了
你看,我们得知
17:58
that our universe宇宙 is not static静态的,
我们的宇宙不是静态的,
18:00
that space空间 is expanding扩大,
空间是在扩张的,
18:02
that that expansion扩张 is speeding超速 up
这个扩张是在加速的,
18:04
and that there might威力 be other universes宇宙
可能会有别的宇宙,
18:06
all by carefully小心 examining检查
我们可以通过仔细检查
18:08
faint pinpoints精确定位 of starlight星光
微弱的星光
18:10
coming未来 to us from distant遥远 galaxies星系.
来确定那些遥远的星系。
18:12
But because the expansion扩张 is speeding超速 up,
但是因为这种扩张太快,
18:15
in the very far future未来,
在遥远的未来,
18:18
those galaxies星系 will rush away so far and so fast快速
这些星系会离我们很远很远
18:20
that we won't惯于 be able能够 to see them --
以至我们再也看不到它们--
18:23
not because of technological技术性 limitations限制,
不是因为技术的限制,
18:26
but because of the laws法律 of physics物理.
而是因为物理定律。
18:28
The light those galaxies星系 emit发射,
这些星系发出的光,。
18:30
even traveling旅行 at the fastest最快的 speed速度, the speed速度 of light,
即使以很快的速度行走,以光速行走,
18:32
will not be able能够 to overcome克服
也克服不了
18:35
the ever-widening不断扩大 gulf海湾 between之间 us.
我们之间已经扩展的鸿沟
18:37
So astronomers天文学家 in the far future未来
所以在将来天文学家
18:40
looking out into deep space空间
遥望远空
18:42
will see nothing but an endless无穷 stretch伸展
除了静静的漆黑的沉寂
18:44
of static静态的, inky漆黑, black黑色 stillness寂静.
什么也看不到。
18:47
And they will conclude得出结论
他们就会下结论
18:51
that the universe宇宙 is static静态的 and unchanging不变
说宇宙是安静的不变的,
18:53
and populated人口稠密 by a single central中央 oasis绿洲 of matter
由一个中央绿洲的居民
18:55
that they inhabit居住于 --
占据着--
18:58
a picture图片 of the cosmos宇宙
这幅宇宙的图画
19:00
that we definitively明确 know to be wrong错误.
我们知道是完全错的。
19:02
Now maybe those future未来 astronomers天文学家 will have records记录
或许这些未来的天文学家
19:05
handed down from an earlier era时代,
会有早期时代传下来的纪录,
19:08
like ours我们的,
就像我们的,
19:10
attesting证明 to an expanding扩大 cosmos宇宙
证明有一个充满星系的
19:12
teeming丰富的 with galaxies星系.
膨胀的宇宙。
19:14
But would those future未来 astronomers天文学家
但这些未来的天文学家
19:16
believe such这样 ancient knowledge知识?
会相信这里古老的知识吗?
19:18
Or would they believe
或者他们会相信
19:21
in the black黑色, static静态的 empty universe宇宙
他们自己最先进的观测
19:23
that their own拥有 state-of-the-art最先进的 observations意见 reveal揭示?
显示的这个黑色的静态的空旷的宇宙吗?
19:26
I suspect疑似 the latter后者.
我怀疑后者。
19:30
Which哪一个 means手段 that we are living活的
这意味着,我们正经历
19:32
through通过 a remarkably异常 privileged特权 era时代
一个非常特权的时代,
19:34
when certain某些 deep truths真理 about the cosmos宇宙
宇宙某些深层的真理
19:37
are still within reach达到
还在人类探索
19:39
of the human人的 spirit精神 of exploration勘探.
能及的范畴。
19:41
It appears出现 that it may可能 not always be that way.
看来也许并不总是这样。
19:43
Because today's今天的 astronomers天文学家,
因为当今的天文学家们,
19:48
by turning车削 powerful强大 telescopes望远镜 to the sky天空,
透过强大的望远镜,
19:50
have captured捕获 a handful少数 of starkly赤裸裸 informative信息 photons光子 --
已经捕捉到少数可提供信息的光子--
19:53
a kind of cosmic宇宙的 telegram电报
宇宙电报要走
19:56
billions数十亿 of years年份 in transit过境.
10亿年的路程。
19:59
and the message信息 echoing呼应 across横过 the ages年龄 is clear明确.
这个经历了不同的年代信息是清晰的。
20:01
Sometimes有时 nature性质 guards卫士 her secrets秘密
有时,自然通过
20:05
with the unbreakable牢不可破 grip
牢不可破的物理定律
20:08
of physical物理 law.
来守护着她的秘密。
20:10
Sometimes有时 the true真正 nature性质 of reality现实 beckons招手
有时现实的真实
20:12
from just beyond the horizon地平线.
在地平线那边呼唤。
20:16
Thank you very much.
多谢!
20:19
(Applause掌声)
(鼓掌)
20:21
Chris克里斯 Anderson安德森: Brian布赖恩, thank you.
Chris Anderson:布赖恩,谢谢你。
20:25
The range范围 of ideas思路 you've just spoken about
你刚刚谈到的这些想法的范围
20:27
are dizzying令人目不暇接, exhilarating令人振奋, incredible难以置信.
真是令人眼花缭乱,兴奋不已,和难以置信。
20:29
How do you think
从历史的角度来看,
20:32
of where cosmology宇宙学 is now,
你认为现在的宇宙学
20:34
in a sort分类 of historical历史的 side?
走到了哪一步?
20:36
Are we in the middle中间 of something unusual异常 historically历史 in your opinion意见?
从你的观点来说,我们是在历史中的不寻常的一个时期吗?
20:38
BGBG: Well it's hard to say.
BG:这个很难说。
20:41
When we learn学习 that astronomers天文学家 of the far future未来
当我们知道将来的天文学家
20:43
may可能 not have enough足够 information信息 to figure数字 things out,
没有足够的信息去把事情弄明白,
20:46
the natural自然 question is, maybe we're already已经 in that position位置
很自然的问题是,也许我们已经
20:49
and certain某些 deep, critical危急 features特征 of the universe宇宙
在一个位置和深度,
20:52
already已经 have escaped逃脱 our ability能力 to understand理解
因为宇宙学的演化,
20:55
because of how cosmology宇宙学 evolves演变.
宇宙的一些重要特性已经超出我们的理解能力。
20:58
So from that perspective透视,
所以从这个角度来看,
21:00
maybe we will always be asking questions问题
也许我们永远是问问题,
21:02
and never be able能够 to fully充分 answer回答 them.
永远无法完全解答它们。
21:04
On the other hand, we now can understand理解
另一方面,现在我们能理解
21:06
how old the universe宇宙 is.
宇宙有多老。
21:08
We can understand理解
我们知道
21:10
how to understand理解 the data数据 from the microwave微波 background背景 radiation辐射
如何理解137.2亿年前的
21:12
that was set down 13.72 billion十亿 years年份 ago --
微波背景辐射的数据--
21:15
and yet然而, we can do calculations计算 today今天 to predict预测 how it will look
我们今天可以计算并预测它将来会是什么样子,
21:18
and it matches火柴.
并如何与它匹配。
21:20
Holy cow! That's just amazing惊人.
不会吧!这太惊人了!
21:22
So on the one hand, it's just incredible难以置信 where we've我们已经 gotten得到,
所以,一方面,我们得到的太不可思议了,
21:24
but who knows知道 what sort分类 of blocks we may可能 find in the future未来.
但谁知道我们将来会发现什么障碍呢?
21:27
CACA: You're going to be around for the next下一个 few少数 days.
CA:你还要在这呆几天。
21:31
Maybe some of these conversations对话 can continue继续.
或许我们会继续讨论。
21:34
Thank you. Thank you, Brian布赖恩. (BGBG: My pleasure乐趣.)
谢谢!谢谢你,布莱恩。(BG:很荣幸。)
21:36
(Applause掌声)
(鼓掌)
21:38
Translated by Zhixue Su
Reviewed by Yuguo Zhang

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About the speaker:

Brian Greene - Physicist
Brian Greene is perhaps the best-known proponent of superstring theory, the idea that minuscule strands of energy vibrating in a higher dimensional space-time create every particle and force in the universe.

Why you should listen

Greene, a professor of physics and mathematics at Columbia University, has focused on unified theories for more than 25 years, and has written several best-selling and non-technical books on the subject including The Elegant Universe, a Pulitzer finalist, and The Fabric of the Cosmos — each of which has been adapted into a NOVA mini-series. His latest book, The Hidden Reality, explores the possibility that our universe is not the only universe.

Greene believes science must be brought to general audiences in new and compelling ways, such as his live stage odyssey, Icarus at the Edge of Time, with original orchestral score by Philip Glass, and the annual World Science Festival, which he co-founded in 2008 with journalist Tracy Day.

More profile about the speaker
Brian Greene | Speaker | TED.com