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Das Universum - Terra X, Leben im Multiversum – irre Idee? | Harald Lesch (1)

Leben im Multiversum – irre Idee? | Harald Lesch (1)

[Lesch] Sind wir allein im Multiversum? Auf den ersten Blick eine irre Frage,

aber in der Tat beschäftigt sich die Physik damit, denn ein Multiversum würde zwei

fundamentale Probleme der Kosmologie lösen. [lacht] Der Wahnsinn.

[Intro]

[Lesch] Man kann sich das ja fragen. Man kann sich fragen, warum wir bis jetzt nur

865.000 Abonnenten haben. Warum nicht 1 Mio.?

Ihr könnt dafür sorgen, dass die Grenze erreicht wird. Oder man könnte sich fragen:

Wenn das Universum tatsächlich expandiert, was ist dann außen herum? Und wenn es da

etwas gibt, hat es dann Auswirkungen auf unser Universum? Und wenn, welche Vorteile

hätte es denn, wenn es da was gäbe?

Ließe sich damit ein Problem lösen, welches wir innerhalb des Universums nicht lösen können?

In der Tat hat die moderne Physik eine Reihe von Problemen.

Da ist der Gedanke an ein Universum

um unser Universum herum gar nicht so schlecht.

Je mehr wir über die Natur und die Naturgesetze wissen,

umso interessanter wird die Frage,

ob die nicht auch ein bisschen anders sein könnten, ohne unsere Existenz zu gefährden. Die Antwort

ist ein klares "Nein". Es beginnt bei den Naturkonstanten,

bei der elektrischen Ladung, dem Plankschen Wirkungsquantum, der kleinsten Wirkung überhaupt,

bei der Lichtgeschwindigkeit, der größten Wirkungs-Transport-Geschwindigkeit,

bei der Stärke der Kräfte, z.B. der elektro- magnetischen, die Kraft zwischen zwei Ladungen,

der Kraft im Atomkern, die ihn zusammenhält, aber auch teilweise wieder zerfallen lässt,

sogar bei der Gravitation.

Also, wenn das alles nur ein bisschen anders wäre in der Stärke, nur ein kleines bisschen,

würde es uns nicht geben. Das geht sogar so weit,

dass man an das gesamte Universum die Frage stellen kann, wie muss denn dein Anfangszustand

gewesen sein, damit du nach 13,82 Mrd. Jahren

heute immer noch existierst? Also nicht in dich zusammengefallen bist,

also Anfang und dann wieder Zusammenfall,

oder Anfang und dann auseinandergerissen, sondern du bist die ganze Zeit immer noch dabei,

anständig zu expandieren. Ohne, dass alles zerreißt.

Ich leg noch einen drauf: Die Anzahl der Raumdimensionen im Kosmos.

Man kann sich tatsächlich fragen, ob ein Kosmos nicht mehr Raumdimensionen haben könnte, als drei.

Ne. Ne.

Alle, die den Kanal abonniert haben, kennen das Newton'sche Gravitationsgesetz.

Die anderen vielleicht noch nicht, deswegen abonnier den Kanal, damit wir endlich

auf die Million kommen. Also, das Newton'sche Kraftgesetz: eins durch r². Also die Kraft

zwischen zwei Massen ist umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes. Erinnert ihr euch?

Genau so ist die Kraft auch zwischen zwei Ladungen. Diese Kräfte sind umgekehrt proportional zum

Quadrat des Abstandes, der Ladung und Masse usw. Und das Quadrat ist die Anzahl der Raumdimensionen

minus eins. Und wie kommt man auf zwei?

N=3. Dafür kommt dieses eins durch r².

Und das Tolle ist, dass dieses Kraftgesetz

das einzige Kraftgesetz ist, das stabile Planetenbahnen und stabile Atome erlaubt.

Für alle außerhalb N=3 gibt es keine stabilen Planetenbahnen und

keine stabilen Atome. Also ich, wir alle,

alles in diesem Universum, ist das Resultat einer kosmischen Entwicklung, die genau

so und nur so ablaufen konnte, damit es uns geben kann. Alles andere wäre in die Hose gegangen.

Diese feine Abstimmung in unserem Universum ließe sich lösen, wenn man annimmt,

dass unser Universum, eingebettet in einem Multiversum, praktisch nur eines

von vielen oder gar unendlich vielen ist.

Dann sind die Eigenschaften eines Universums sozusagen geschenkt. Wenn es unendlich viele

davon gibt, dann gibt es auch eines, das eben die richtigen Kombinationen von Kräften und

Naturgesetzen hat, dass dabei Lebewesen entstehen können, dass die richtigen Elemente entstehen

können, die Sterne lange genug leben usw. Damit wäre das sozusagen statistisch erledigt.

Man macht es einfach groß genug, produziert genügend viele Universen und dann kommen auch

welche mit den entsprechenden Eigenschaften dabei raus. Klingt ein bisschen crazy, hat aber

etwas mit der Frage zu tun, wie Universen überhaupt entstehen.

Und damit sind wir sozusagen zuhause angekommen. Wie ist denn das mit unserem eigenen Urknall?

Wenn wir mal annehmen es gäbe so ein Universum, ein Multiversum mit sehr vielen Universen drin, 61 00:05:00,000 --> 00:05:04,000 wie ist es denn bei unserem Universum? Gäbe es da Hinweise darauf,

dass unsere Universum nur ein Teil eines riesigen Multiversums sein könnte?

Eine Sache muss man aber nochmal sagen: Ich habe keine Ahnung, wo ihr das jetzt

reinschneiden werdet, aber da ja so oft von Unendlichkeit gesprochen wird...

Ich habe ja gerade ein hohes Lied auf die Mathematik gesungen und da gibt es

einen Beweis, der ist sehr schwierig zu erklären,

aber seine Konsequenzen sind von extrem hoher Bedeutung und zwar genau für dieses Problem

des Multiversums. Es geht um die Frage, ob unser Universum oder sogar ein Multiversum

unendlich ist oder nicht. Gibt es "unendlich" überhaupt in der Natur?

Und in der Mathematik kann man sich die Frage stellen: Wenn ich ein endliches Volumen habe,

eines, das klar begrenzt ist, kann sich dieses durch irgendeine

mathematische Transformation in ein unendliches verwandeln?

Die Aussage ist: Nein. Non. No.

Keine Chance. Das bedeutet, dass wenn wir

über Unendlichkeiten sprechen, diese schon immer unendlich waren.

Was die Frage nach dem Anfang außerordentlich schwierig macht.

Worauf ich hinaus will: Ne, komm, vergiss es wieder!

Schmeiß es weg, war nicht so wichtig. In Wirklichkeit geht es bei den ganzen Multiversen

genau darum, dass wir eine Annahme darüber machen, ob der Anfang schon unendlich war - dann ist er

immer unendlich, und unendlich ist halt unendlich unendlich - oder, ob wir einen endlichen Anfang

haben und wenn dieser dann unendlich war, dann war's das.

Entschuldigung, ich habe mich verdaddelt. Reden wir über den Urknall.

Davon verstehen wir was.

Also der Urknall in unserem Universum ist ja nun wirklich gut verstanden.

Gut, jetzt nicht der Urknall selbst, aber bis ganz nah dran.

1929 hat Edwin Hubble festgestellt, dass das Licht sehr weit entfernter

Galaxien sehr weit ins Rote, also zu

den großen Wellenlängen, verschoben ist. Er hat es dann gegeneinander aufgetragen

und festgestellt: Je weiter entfernt, umso größer die Rotverschiebung, also die Verschiebung

zu den großen Wellenlängen. Jetzt kann man den guten alten Dopplereffekt

wenigstens mal als Erster erklären. Wenn sich nämlich eine Quelle, also in unserem

Leben vielleicht eine Schallquelle, von uns entfernt, dann wird der Ton tiefer.

Das heißt, man könnte diese Rotverschiebung von Galaxien so interpretieren, dass

sie sich von uns wegbewegen. Man kann sogar die Geschwindigkeit ausrechnen,

mit der sie sich von uns wegbewegen. Und da sie das in allen Richtungen gleichmäßig tun,

könnte man auf den Gedanken kommen, dass sich Galaxien also von uns wegbewegen.

Also, dass wir das Zentrum des Universums wären.

Da gab es allerdings schon in den 20er Jahren einen katholischen Priester,

Georges Lemaître, der sich schon überlegt hatte, dass das Universum möglicherweise in einem

Uratom sehr klein angefangen hat und, dass sich dann praktisch alles voneinander wegbewegte.

Somit wäre völlig klar: Die Rotverschiebung, die Hubble gemessen hat, ist ein Ausdruck

dafür, dass das Universum expandiert. Schön.

Daher auch die Frage, wohinein es expandiert.

Aber jetzt machen wir mal die umgekehrte Denkrich- tung. Wir lassen das Universum jetzt schrumpfen.

Denn wenn es expandiert, war es gestern kleiner. Wir gehen also zurück an den Anfang

und diesen Anfang nennt man nach einer Theorie von 1948

den Urknall oder auf Englisch "The Big Bang".

Wobei, rein gedanklich würde man ja sagen, dass es eine Zeit gegeben haben muss,

in der es kein Universum gegeben hat. Also T=0.

Und mit den nullen und mit den Unendlichkeiten haben wir es in der Physik nicht so.

Damit können wir gar nichts anfangen. Wenn etwas null oder unendlich wird,

zerreißt gewissermaßen die Welt. Vor allem "unendlich". Unendlich viel Energie würde

bedeuten, das Universum zerreißt. Also im Universum darf nichts so klein werden,

dass es null ist, und es darf nichts unendlich werden, sonst würde das Universum zerreißen.

Es muss also Grenzen geben, und die kann man auch ausrechnen mit den nachfolgenden Theorien aus

der Quantenmechanik. Bzw. aus der Kombination aus der Quantenmechanik und der Relativitätstheorie,

ist es möglich geworden, den Anfang unseres Universums festzulegen.

Also die kleinsten kausal sinnvollen Maßeinheiten im Universum auszurechnen.

Die kleinste kausal sinnvolle Zeitskala -

ja kann man - die kleinste kausal sinnvolle Länge,

wo man gerade noch unterscheiden könnte zwischen Ursache und Wirkung,

die kleinste kausale Masse, die höchste kausal sinnvolle

Temperatur usw. Das lässt sich alles ausrechnen.

Das wäre dann tatsächlich der Anfang. Aber die kleinste kausal sinnvolle Zeitskala ist nicht

null Sekunden, sondern fünf mal zehn hoch minus 54 Sekunden. Eben nicht null.

das heißt der Urknall der PhysikerInnen ist nicht bei T=0.

Das Universum ist nach allem, was wir wissen, homogen und isotrop und es ist flach.

Kann man das mit einem Urknall erklären?

Dieser Urknall müsste dann also in jeder Hinsicht total perfekt gewesen sein.

Keine Fluktuation vor allen Dingen. Obwohl ich gerade gesagt habe: Naja,

quantenmechanische Eigenschaften bestimmen den Anfang des Universums. Dann sind Fluktuationen

eigentlich das Normalste der Welt, denn in der Quantenmechanik fluktuiert alles.

Was ist die Lösung? Die Lösung ist eine Überexpansion.

In der Literatur Inflation genannt. Eine inflationäre Ausbreitung des Universums.

Durch einen gewaltigen Akt ist der wirkliche Urknall dann passiert.

Dass nämlich das Universum nach einem anfänglich gemütlichen, sagen wir, Roll-down, auf einmal

schlagartig so viel Energie freisetzt, dass es sich um 50, 60, 70 Größenordnungen vergrößert.

Und damit ist es überall gleich.

So hat es überall die gleichen Eigenschaften. Überall. Und es ist so groß,

dass es, ganz egal, wie man es dreht und wendet, immer ein flaches Universum ist.

Weil es so übergroß ist. Das heißt, man muss

an den Anfang des Universums eine andere Phase setzen,

dass es praktisch ein Davor gegeben hat, in dem die Dinge so vor sich hin gequickelt haben, und

"Baff" schlagartig ist es freigesetzt worden. Was könnte denn der Grund dafür sein, dass

das Universum so etwas durchlebt hat?

Das wird in der Physik gerne mit dem Beispiel des unterkühlten Wassers beschrieben.

Das ist eine Metapher. Also nicht das unterkühlte Wasser, aber das Bild was ich jetzt bringe.

Eine Metapher, also ein Vergleich, wo es darum geh, dass ein physikalisches System im falschen

Zustand ist. Also wir haben ein Glas Wasser

und jetzt kühlen wir das Glas ab. Bei null Grad Celsius sollten sich

an der Wasseroberfläche allmählich Eiskristalle bilden.

Wenn wir das nun schön langsam abkühlen, sollte das Eis systematisch von oben nach

unten da reinwachsen. Wenn wir es aber ganz, ganz,

ganz, ganz langsam abkühlen, also soooooo

langsam, dass die Wassermoleküle praktisch gar nicht mitkriegen, dass sie

allmählich die Bewegungsenergie verlieren,

dann bleibt das Wasser flüssig,

obwohl es eigentlich frieren sollte.

Wenn aber dann bei dieser extrem langsamen Abkühlung, also wenn es wirklich ganz langsam

abgekühlt ist, auch nur die kleinste Störung kommt,

irgendein [schnalzt mit der Zunge] oder [haucht],

dann friert das Wasser schlagartig durch, dabei

wird unglaublich viel Energie freigesetzt, das Glas springt natürlich, dann ist das

ein sogenannter Phasenübergang. Und so etwas kann praktisch jedes Universum durchlaufen.

Am Anfang. Jetzt nicht von Wasser, das gab es natürlich noch nicht,

aber von den Feldern, die das Universum geschaffen haben.

Und wo war dann die Inflation? Naja, in irgendeiner Ecke im Multiversum.

Also quasi der Westentasche des Multiversums. Da, wo es geklappt hat. Da.

Praktisch in einer Nische. In einer kosmologischen Nische

des Multiversums. Da fand eben die Inflation damals statt und daraus ist dann unser

Universum geworden. Das kann man praktisch so beobachten. Guck mal, da ist wieder...

Da hinten... Da! Ein Universum! Ach Gott, ne, das wird nichts, ne. Aber da! Da vielleicht.

Oh, das könnte klappen. Das... Ne, leider auch nicht.

So könnte man sich praktisch verschiedene Szenarien im gesamten Multiversum vorstellen,

eine riesengroße Landschaft, da sind welche, da und da. Oh hier, das sieht nicht schlecht aus.

Na, da müssen wir noch ein bisschen warten. Also mit den richtigen Eigenschaften am Anfang

könnte die Inflation in unserem Universum vielleicht eben nur eine von vielen gewesen sein.

Und das wäre dann alles im Multiversum passiert. Und dann könnte man,

Gedankenspielerei hin oder her, sagen: "Naja, wenn es andere Universen gibt, dann könnte es

ja auch kleinere oder größere geben, wo die Inflation schneller oder langsamer gewesen ist."

Schön. Dann wären wir also schon auf dem Spielplatz der Multiversen.


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[Lesch] Sind wir allein im Multiversum? Auf den ersten Blick eine irre Frage, [Lesch] Estamos sozinhos no multiverso? Uma pergunta maluca à primeira vista

aber in der Tat beschäftigt sich die Physik damit, denn ein Multiversum würde zwei mas na verdade a física lida com isso, porque um multiverso se tornaria dois

fundamentale Probleme der Kosmologie lösen. [lacht] Der Wahnsinn. resolver problemas fundamentais da cosmologia. [risos] Louco.

[Intro]

[Lesch] Man kann sich das ja fragen. Man kann sich fragen, warum wir bis jetzt nur [Lesch] Você pode se perguntar isso. Alguém pode se perguntar por que nós, até agora, apenas

865.000 Abonnenten haben. Warum nicht 1 Mio.? Ter 865.000 assinantes. Por que não 1 milhão?

Ihr könnt dafür sorgen, dass die Grenze erreicht wird. Oder man könnte sich fragen: Você pode garantir que o limite seja atingido. Ou você pode se perguntar:

Wenn das Universum tatsächlich expandiert, was ist dann außen herum? Und wenn es da Se o universo está realmente se expandindo, o que há ao seu redor? E se estiver lá

etwas gibt, hat es dann Auswirkungen auf unser Universum? Und wenn, welche Vorteile something exists, does it have an effect on our universe? And if, which advantages algo é, então isso afeta nosso universo? E se sim, quais são as vantagens?

hätte es denn, wenn es da was gäbe? seria se houvesse algo lá?

Ließe sich damit ein Problem lösen, welches wir innerhalb des Universums nicht lösen können? Isso resolveria um problema que não podemos resolver dentro do universo?

In der Tat hat die moderne Physik eine Reihe von Problemen. Na verdade, a física moderna tem vários problemas.

Da ist der Gedanke an ein Universum Existe o pensamento de um universo

um unser Universum herum gar nicht so schlecht. em torno de nosso universo não é tão ruim.

Je mehr wir über die Natur und die Naturgesetze wissen, Quanto mais sabemos sobre a natureza e as leis da natureza,

umso interessanter wird die Frage, mais interessante a questão se torna

ob die nicht auch ein bisschen anders sein könnten, ohne unsere Existenz zu gefährden. Die Antwort se eles não poderiam ser um pouco diferentes sem colocar em risco nossa existência. A resposta

ist ein klares "Nein". Es beginnt bei den Naturkonstanten, é um "não" claro. Começa com as constantes naturais,

bei der elektrischen Ladung, dem Plankschen Wirkungsquantum, der kleinsten Wirkung überhaupt, na carga elétrica, a constante de Planck, o menor efeito de todos,

bei der Lichtgeschwindigkeit, der größten Wirkungs-Transport-Geschwindigkeit, na velocidade da luz, a maior velocidade efetiva de transporte,

bei der Stärke der Kräfte, z.B. der elektro- magnetischen, die Kraft zwischen zwei Ladungen, com a força das forças, por exemplo, as eletromagnéticas, a força entre duas cargas,

der Kraft im Atomkern, die ihn zusammenhält, aber auch teilweise wieder zerfallen lässt, a força no núcleo atômico que o mantém unido, mas também permite que ele se desintegre parcialmente,

sogar bei der Gravitation. mesmo com a gravidade.

Also, wenn das alles nur ein bisschen anders wäre in der Stärke, nur ein kleines bisschen, Então, se tudo isso fosse um pouco diferente em força, só um pouquinho,

würde es uns nicht geben. Das geht sogar so weit, nós não existiríamos. Até vai tão longe

dass man an das gesamte Universum die Frage stellen kann, wie muss denn dein Anfangszustand que você pode perguntar ao universo inteiro a pergunta, como deve ser o seu estado inicial

gewesen sein, damit du nach 13,82 Mrd. Jahren tem sido você depois de 13,82 bilhões de anos

heute immer noch existierst? Also nicht in dich zusammengefallen bist, ainda existem hoje? Então você não entrou em colapso em si mesmo

also Anfang und dann wieder Zusammenfall, Então começando e então coincidência novamente,

oder Anfang und dann auseinandergerissen, sondern du bist die ganze Zeit immer noch dabei, Ou começando e depois dilacerado, mas você ainda está lá o tempo todo

anständig zu expandieren. Ohne, dass alles zerreißt. para expandir corretamente. Sem rasgar tudo.

Ich leg noch einen drauf: Die Anzahl der Raumdimensionen im Kosmos. Acrescentarei mais uma coisa: o número de dimensões espaciais no cosmos.

Man kann sich tatsächlich fragen, ob ein Kosmos nicht mehr Raumdimensionen haben könnte, als drei. Pode-se realmente perguntar se um cosmos não poderia ter mais dimensões espaciais do que três.

Ne. Ne. não não

Alle, die den Kanal abonniert haben, kennen das Newton'sche Gravitationsgesetz. Todos que se inscreveram no canal conhecem a lei da gravitação de Newton.

Die anderen vielleicht noch nicht, deswegen abonnier den Kanal, damit wir endlich Os outros talvez ainda não, então inscreva-se no canal para que possamos finalmente

auf die Million kommen. Also, das Newton'sche Kraftgesetz: eins durch r². Also die Kraft chegar ao milhão. Então, a lei da força de Newton: um dividido por r². Então o poder

zwischen zwei Massen ist umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes. Erinnert ihr euch? entre duas massas é inversamente proporcional ao quadrado da distância. Você se lembra?

Genau so ist die Kraft auch zwischen zwei Ladungen. Diese Kräfte sind umgekehrt proportional zum É exatamente assim que a força é entre duas cargas. Essas forças são inversamente proporcionais

Quadrat des Abstandes, der Ladung und Masse usw. Und das Quadrat ist die Anzahl der Raumdimensionen Quadrado da distância, carga e massa etc. E o quadrado é o número de dimensões do espaço

minus eins. Und wie kommt man auf zwei? menos um. E como você consegue dois?

N=3. Dafür kommt dieses eins durch r². N=3. Em vez disso, este vem por meio de r².

Und das Tolle ist, dass dieses Kraftgesetz E o melhor é que essa lei de força

das einzige Kraftgesetz ist, das stabile Planetenbahnen und stabile Atome erlaubt. é a única lei de força que permite órbitas planetárias estáveis e átomos estáveis.

Für alle außerhalb N=3 gibt es keine stabilen Planetenbahnen und Para todos fora de N = 3, não há órbitas planetárias estáveis e

keine stabilen Atome. Also ich, wir alle, sem átomos estáveis. Então eu, todos nós

alles in diesem Universum, ist das Resultat einer kosmischen Entwicklung, die genau tudo neste universo é resultado de uma evolução cósmica que é exatamente

so und nur so ablaufen konnte, damit es uns geben kann. Alles andere wäre in die Hose gegangen. poderia e só acontecer dessa forma, para que possamos existir. Qualquer outra coisa teria dado errado.

Diese feine Abstimmung in unserem Universum ließe sich lösen, wenn man annimmt, Esse ajuste fino em nosso universo poderia ser resolvido assumindo

dass unser Universum, eingebettet in einem Multiversum, praktisch nur eines que nosso universo, inserido em um multiverso, é praticamente apenas um

von vielen oder gar unendlich vielen ist. de muitos ou mesmo infinitamente muitos.

Dann sind die Eigenschaften eines Universums sozusagen geschenkt. Wenn es unendlich viele Então as propriedades de um universo são dadas, por assim dizer. Se existem infinitos

davon gibt, dann gibt es auch eines, das eben die richtigen Kombinationen von Kräften und há um que tem a combinação certa de poderes e

Naturgesetzen hat, dass dabei Lebewesen entstehen können, dass die richtigen Elemente entstehen leis naturais que os seres vivos podem surgir, que os elementos certos surgem

können, die Sterne lange genug leben usw. Damit wäre das sozusagen statistisch erledigt. pode, as estrelas vivem o suficiente, etc. Isso seria o fim estatístico disso, por assim dizer.

Man macht es einfach groß genug, produziert genügend viele Universen und dann kommen auch Você apenas o torna grande o suficiente, produz universos suficientes e então eles vêm

welche mit den entsprechenden Eigenschaften dabei raus. Klingt ein bisschen crazy, hat aber que saem com as propriedades apropriadas. Parece um pouco louco, mas tem

etwas mit der Frage zu tun, wie Universen überhaupt entstehen. algo a ver com a questão de como os universos surgem em primeiro lugar.

Und damit sind wir sozusagen zuhause angekommen. Wie ist denn das mit unserem eigenen Urknall? E então voltamos para casa, por assim dizer. Que tal nosso próprio big bang?

Wenn wir mal annehmen es gäbe so ein Universum, ein Multiversum mit sehr vielen Universen drin, 61 00:05:00,000 --> 00:05:04,000 wie ist es denn bei unserem Universum? Gäbe es da Hinweise darauf, Se assumirmos que existe tal universo, um multiverso com muitos universos nele, 61 00:05:00,000 --> 00:05:04,000 e quanto ao nosso universo? Há alguma indicação de que

dass unsere Universum nur ein Teil eines riesigen Multiversums sein könnte? que nosso universo poderia ser apenas uma parte de um vasto multiverso?

Eine Sache muss man aber nochmal sagen: Ich habe keine Ahnung, wo ihr das jetzt Mas uma coisa precisa ser dita novamente: não tenho ideia de onde você conseguiu isso agora

reinschneiden werdet, aber da ja so oft von Unendlichkeit gesprochen wird... vai cortar, mas já que o infinito é tão falado...

Ich habe ja gerade ein hohes Lied auf die Mathematik gesungen und da gibt es Eu estava apenas cantando louvores à matemática e há

einen Beweis, der ist sehr schwierig zu erklären, uma prova que é muito difícil de explicar

aber seine Konsequenzen sind von extrem hoher Bedeutung und zwar genau für dieses Problem mas suas consequências são de altíssima importância justamente para este problema

des Multiversums. Es geht um die Frage, ob unser Universum oder sogar ein Multiversum do multiverso. É sobre se nosso universo ou mesmo um multiverso

unendlich ist oder nicht. Gibt es "unendlich" überhaupt in der Natur? é infinito ou não. O "infinito" existe mesmo na natureza?

Und in der Mathematik kann man sich die Frage stellen: Wenn ich ein endliches Volumen habe, E em matemática pode-se fazer a pergunta: se eu tenho um volume finito,

eines, das klar begrenzt ist, kann sich dieses durch irgendeine aquele que é claramente delimitado, isso pode ser afetado por qualquer

mathematische Transformation in ein unendliches verwandeln? transformar a transformação matemática em um infinito?

Die Aussage ist: Nein. Non. No. A afirmação é: não. Não. Não.

Keine Chance. Das bedeutet, dass wenn wir Sem chance. Isso significa que se nós

über Unendlichkeiten sprechen, diese schon immer unendlich waren. falar de infinitos, que sempre foram infinitos.

Was die Frage nach dem Anfang außerordentlich schwierig macht. O que torna a questão do começo extraordinariamente difícil.

Worauf ich hinaus will: Ne, komm, vergiss es wieder! Onde quero chegar: Não, vamos, esqueça de novo!

Schmeiß es weg, war nicht so wichtig. In Wirklichkeit geht es bei den ganzen Multiversen Jogue fora, realmente não importa. Na verdade, é tudo sobre o multiverso

genau darum, dass wir eine Annahme darüber machen, ob der Anfang schon unendlich war - dann ist er precisamente porque fazemos uma suposição sobre se o começo já era infinito - então é

immer unendlich, und unendlich ist halt unendlich unendlich - oder, ob wir einen endlichen Anfang sempre infinito, e infinito é apenas infinito infinito - ou se temos um começo finito

haben und wenn dieser dann unendlich war, dann war's das. e quando era infinito então era isso.

Entschuldigung, ich habe mich verdaddelt. Reden wir über den Urknall. Desculpe, eu errei. Vamos falar sobre o Big Bang.

Davon verstehen wir was. Sabemos algo sobre isso.

Also der Urknall in unserem Universum ist ja nun wirklich gut verstanden. Portanto, o big bang em nosso universo agora é muito bem compreendido.

Gut, jetzt nicht der Urknall selbst, aber bis ganz nah dran. Bem, não o Big Bang em si, mas muito próximo.

1929 hat Edwin Hubble festgestellt, dass das Licht sehr weit entfernter Em 1929 Edwin Hubble descobriu que a luz está muito longe

Galaxien sehr weit ins Rote, also zu galáxias muito distantes no vermelho, tão próximas

den großen Wellenlängen, verschoben ist. Er hat es dann gegeneinander aufgetragen os comprimentos de onda longos. Então ele os colocou um contra o outro

und festgestellt: Je weiter entfernt, umso größer die Rotverschiebung, also die Verschiebung e descobriu: Quanto mais longe, maior o redshift, ou seja, o deslocamento

zu den großen Wellenlängen. Jetzt kann man den guten alten Dopplereffekt aos comprimentos de onda longos. Agora você pode usar o bom e velho efeito Doppler

wenigstens mal als Erster erklären. Wenn sich nämlich eine Quelle, also in unserem pelo menos seja o primeiro a explicá-lo. Ou seja, se uma fonte, então em nosso

Leben vielleicht eine Schallquelle, von uns entfernt, dann wird der Ton tiefer. Se houver uma fonte sonora que viva longe de nós, o som se tornará mais profundo.

Das heißt, man könnte diese Rotverschiebung von Galaxien so interpretieren, dass Isto é, pode-se interpretar este desvio para o vermelho das galáxias como aquele

sie sich von uns wegbewegen. Man kann sogar die Geschwindigkeit ausrechnen, eles se afastam de nós. Você pode até calcular a velocidade

mit der sie sich von uns wegbewegen. Und da sie das in allen Richtungen gleichmäßig tun, com que se afastam de nós. E como eles fazem isso igualmente em todas as direções,

könnte man auf den Gedanken kommen, dass sich Galaxien also von uns wegbewegen. pode-se ter a ideia de que as galáxias estão se afastando de nós.

Also, dass wir das Zentrum des Universums wären. Para que fôssemos o centro do universo.

Da gab es allerdings schon in den 20er Jahren einen katholischen Priester, No entanto, já havia um padre católico na década de 1920 que

Georges Lemaître, der sich schon überlegt hatte, dass das Universum möglicherweise in einem Georges Lemaître, que já havia considerado que o universo poderia estar em um

Uratom sehr klein angefangen hat und, dass sich dann praktisch alles voneinander wegbewegte. átomo primordial começou muito pequeno e depois praticamente tudo se separou.

Somit wäre völlig klar: Die Rotverschiebung, die Hubble gemessen hat, ist ein Ausdruck Portanto, seria perfeitamente claro: o desvio para o vermelho medido pelo Hubble é uma impressão

dafür, dass das Universum expandiert. Schön. para o universo se expandir. Legal.

Daher auch die Frage, wohinein es expandiert. Daí a questão de onde ela está se expandindo.

Aber jetzt machen wir mal die umgekehrte Denkrich- tung. Wir lassen das Universum jetzt schrumpfen. Mas agora vamos fazer o caminho oposto de pensar. Vamos encolher o universo agora.

Denn wenn es expandiert, war es gestern kleiner. Wir gehen also zurück an den Anfang Porque se expande, ontem era menor. Então voltamos ao começo

und diesen Anfang nennt man nach einer Theorie von 1948 e este começo tem o nome de uma teoria de 1948

den Urknall oder auf Englisch "The Big Bang". o Big Bang ou em inglês "The Big Bang".

Wobei, rein gedanklich würde man ja sagen, dass es eine Zeit gegeben haben muss, Embora, puramente mentalmente, alguém diria que deve ter havido um tempo

in der es kein Universum gegeben hat. Also T=0. onde não havia universo. Então T = 0.

Und mit den nullen und mit den Unendlichkeiten haben wir es in der Physik nicht so. E não é assim na física com zeros e infinitos.

Damit können wir gar nichts anfangen. Wenn etwas null oder unendlich wird, Não podemos fazer nada com isso. Quando algo se torna zero ou infinito,

zerreißt gewissermaßen die Welt. Vor allem "unendlich". Unendlich viel Energie würde meio que separa o mundo. Especialmente "infinito". A energia infinita seria

bedeuten, das Universum zerreißt. Also im Universum darf nichts so klein werden, significa que o universo está se desintegrando. Então nada no universo pode ser tão pequeno

dass es null ist, und es darf nichts unendlich werden, sonst würde das Universum zerreißen. que é zero, e nada deve se tornar infinito, caso contrário, o universo se desfaria.

Es muss also Grenzen geben, und die kann man auch ausrechnen mit den nachfolgenden Theorien aus Portanto, deve haver limites e você pode calculá-los com as seguintes teorias

der Quantenmechanik. Bzw. aus der Kombination aus der Quantenmechanik und der Relativitätstheorie, da mecânica quântica. Ou da combinação da mecânica quântica e da teoria da relatividade,

ist es möglich geworden, den Anfang unseres Universums festzulegen. tornou-se possível determinar o início do nosso universo.

Also die kleinsten kausal sinnvollen Maßeinheiten im Universum auszurechnen. Então, para calcular as menores unidades de medida causalmente significativas no universo.

Die kleinste kausal sinnvolle Zeitskala - A menor escala de tempo causalmente significativa -

ja kann man - die kleinste kausal sinnvolle Länge, sim, você pode - o menor comprimento causalmente significativo,

wo man gerade noch unterscheiden könnte zwischen Ursache und Wirkung, onde se poderia apenas distinguir entre causa e efeito,

die kleinste kausale Masse, die höchste kausal sinnvolle a menor massa causal, o mais alto causalmente significativo

Temperatur usw. Das lässt sich alles ausrechnen. Temperatura, etc. Tudo isso pode ser calculado.

Das wäre dann tatsächlich der Anfang. Aber die kleinste kausal sinnvolle Zeitskala ist nicht Isso seria realmente o começo. Mas a menor escala de tempo causalmente significativa não é

null Sekunden, sondern fünf mal zehn hoch minus 54 Sekunden. Eben nicht null. zero segundos, mas cinco vezes dez elevado a menos 54 segundos. Só não zero.

das heißt der Urknall der PhysikerInnen ist nicht bei T=0. isso significa que o big bang dos físicos não está em T=0.

Das Universum ist nach allem, was wir wissen, homogen und isotrop und es ist flach. O universo, pelo que sabemos, é homogêneo, isotrópico e plano.

Kann man das mit einem Urknall erklären? Isso pode ser explicado por um big bang?

Dieser Urknall müsste dann also in jeder Hinsicht total perfekt gewesen sein. Portanto, esse big bang teria que ser totalmente perfeito em todos os aspectos.

Keine Fluktuation vor allen Dingen. Obwohl ich gerade gesagt habe: Naja, Acima de tudo, nenhuma flutuação. Embora eu apenas dissesse: Bem,

quantenmechanische Eigenschaften bestimmen den Anfang des Universums. Dann sind Fluktuationen as propriedades da mecânica quântica determinam o início do universo. Então há flutuações

eigentlich das Normalste der Welt, denn in der Quantenmechanik fluktuiert alles. na verdade a coisa mais normal do mundo, porque na mecânica quântica tudo flutua.

Was ist die Lösung? Die Lösung ist eine Überexpansion. Qual é a solução? A solução é a superexpansão.

In der Literatur Inflation genannt. Eine inflationäre Ausbreitung des Universums. Chamado de inflação na literatura. Uma expansão inflacionária do universo.

Durch einen gewaltigen Akt ist der wirkliche Urknall dann passiert. O verdadeiro big bang então aconteceu por meio de um ato poderoso.

Dass nämlich das Universum nach einem anfänglich gemütlichen, sagen wir, Roll-down, auf einmal Ou seja, que o universo, depois de um inicialmente vagaroso, digamos, rolar para baixo, de uma só vez

schlagartig so viel Energie freisetzt, dass es sich um 50, 60, 70 Größenordnungen vergrößert. de repente libera tanta energia que aumenta de tamanho em 50, 60, 70 ordens de grandeza.

Und damit ist es überall gleich. E assim é o mesmo em todos os lugares.

So hat es überall die gleichen Eigenschaften. Überall. Und es ist so groß, Portanto, tem as mesmas propriedades em todos os lugares. Geral. E é tão grande

dass es, ganz egal, wie man es dreht und wendet, immer ein flaches Universum ist. que não importa o quanto você torça e gire, é sempre um universo plano.

Weil es so übergroß ist. Das heißt, man muss Porque é muito grande. Isso significa que você tem que

an den Anfang des Universums eine andere Phase setzen, colocar outra fase no início do universo,

dass es praktisch ein Davor gegeben hat, in dem die Dinge so vor sich hin gequickelt haben, und que houve praticamente um antes em que as coisas eram assim, e

"Baff" schlagartig ist es freigesetzt worden. Was könnte denn der Grund dafür sein, dass "Baff" de repente foi lançado. Qual pode ser o motivo disso

das Universum so etwas durchlebt hat? o universo passou por algo assim?

Das wird in der Physik gerne mit dem Beispiel des unterkühlten Wassers beschrieben. Isso é frequentemente descrito na física usando o exemplo da água super-resfriada.

Das ist eine Metapher. Also nicht das unterkühlte Wasser, aber das Bild was ich jetzt bringe. Isso é uma metáfora. Portanto, não a água super-resfriada, mas a foto que trago agora.

Eine Metapher, also ein Vergleich, wo es darum geh, dass ein physikalisches System im falschen Uma metáfora, ou seja, uma comparação, onde o ponto é que um sistema físico está no lugar errado

Zustand ist. Also wir haben ein Glas Wasser condição é. Então, temos um copo de água

und jetzt kühlen wir das Glas ab. Bei null Grad Celsius sollten sich e agora esfriamos o vidro. A zero graus Celsius deve

an der Wasseroberfläche allmählich Eiskristalle bilden. gradualmente formam cristais de gelo na superfície da água.

Wenn wir das nun schön langsam abkühlen, sollte das Eis systematisch von oben nach Agora, se esfriarmos bem e lentamente, o gelo deve ir sistematicamente de cima para baixo

unten da reinwachsen. Wenn wir es aber ganz, ganz, crescer lá embaixo. Mas se o fizermos completamente, completamente,

ganz, ganz langsam abkühlen, also soooooo legal muito, muito lentamente, muuuuito

langsam, dass die Wassermoleküle praktisch gar nicht mitkriegen, dass sie devagar que as moléculas de água praticamente nem percebem que estão

allmählich die Bewegungsenergie verlieren, gradualmente perder a energia cinética,

dann bleibt das Wasser flüssig, então a água fica líquida

obwohl es eigentlich frieren sollte. mesmo que devesse estar congelando.

Wenn aber dann bei dieser extrem langsamen Abkühlung, also wenn es wirklich ganz langsam Mas se for com esse resfriamento extremamente lento, ou seja, se for realmente muito lento

abgekühlt ist, auch nur die kleinste Störung kommt, esfriou, até mesmo a menor perturbação vem,

irgendein [schnalzt mit der Zunge] oder [haucht], qualquer [estala a língua] ou [respira],

dann friert das Wasser schlagartig durch, dabei então a água congela de repente

wird unglaublich viel Energie freigesetzt, das Glas springt natürlich, dann ist das uma quantidade inacreditável de energia é liberada, o vidro racha naturalmente, então é isso

ein sogenannter Phasenübergang. Und so etwas kann praktisch jedes Universum durchlaufen. uma chamada transição de fase. E algo assim pode passar por praticamente qualquer universo.

Am Anfang. Jetzt nicht von Wasser, das gab es natürlich noch nicht, No inicio. Agora não da água, claro que ainda não existia,

aber von den Feldern, die das Universum geschaffen haben. mas dos campos que criaram o universo.

Und wo war dann die Inflation? Naja, in irgendeiner Ecke im Multiversum. E onde estava a inflação então? Bem, em algum lugar do multiverso.

Also quasi der Westentasche des Multiversums. Da, wo es geklappt hat. Da. Então, basicamente, o bolso do colete do multiverso. Onde funcionou. Lá.

Praktisch in einer Nische. In einer kosmologischen Nische Praticamente em um nicho. Em um nicho cosmológico

des Multiversums. Da fand eben die Inflation damals statt und daraus ist dann unser do multiverso. Era lá que acontecia a inflação naquela época e é assim que é a nossa

Universum geworden. Das kann man praktisch so beobachten. Guck mal, da ist wieder... tornar-se universo. Você pode praticamente observá-lo assim. Olha, aí está de novo...

Da hinten... Da! Ein Universum! Ach Gott, ne, das wird nichts, ne. Aber da! Da vielleicht. Lá atrás... Lá! Um Universo! Oh Deus, não, isso não vai funcionar, não. Mas lá! Pode ser.

Oh, das könnte klappen. Das... Ne, leider auch nicht. Ah, isso pode funcionar. Isso... Não, infelizmente também não.

So könnte man sich praktisch verschiedene Szenarien im gesamten Multiversum vorstellen, Assim, pode-se imaginar cenários praticamente diferentes em todo o multiverso,

eine riesengroße Landschaft, da sind welche, da und da. Oh hier, das sieht nicht schlecht aus. uma paisagem imensa, tem algumas, aqui e ali. Oh aqui, isso não parece ruim.

Na, da müssen wir noch ein bisschen warten. Also mit den richtigen Eigenschaften am Anfang Bem, teremos que esperar mais um pouco. Assim, com as propriedades certas no início

könnte die Inflation in unserem Universum vielleicht eben nur eine von vielen gewesen sein. a inflação em nosso universo pode ter sido apenas uma de muitas.

Und das wäre dann alles im Multiversum passiert. Und dann könnte man, E tudo isso teria acontecido no multiverso. E então você poderia

Gedankenspielerei hin oder her, sagen: "Naja, wenn es andere Universen gibt, dann könnte es Jogos mentais ou não, diga: "Bem, se existem outros universos, então pode haver

ja auch kleinere oder größere geben, wo die Inflation schneller oder langsamer gewesen ist." Sim, também existem menores ou maiores onde a inflação foi mais rápida ou mais lenta."

Schön. Dann wären wir also schon auf dem Spielplatz der Multiversen. Legal. Então já estamos no playground do multiverso.