00:00...
...

[1] 00:16I thought I would think about changing your perspective on the world a bit,
Tradutor: Carlos Modesto Revisora: Alexandre Loureiro

[2] 00:20and showing you some of the designs that we have in nature.
Eu pensei em mudar um pouco a vossa perspectiva sobre o mundo,

[3] 00:23And so, I have my first slide to talk about
e mostrar-vos algumas das formas que temos na natureza.

[4] 00:27the dawning of the universe and what I call
Assim, o meu primeiro diapositivo

[5] 00:30the cosmic scene investigation, that is, looking at
fala do aparecimento do universo e daquilo a que eu chamo

[6] 00:32the relics of creation and inferring what happened at the beginning,
a Cena Cósmica de Investigação,

[7] 00:36and then following it up and trying to understand it.
isto é, observo as relíquias da criação

[8] 00:39And so one of the questions that I asked you is,
e daí tento inferir o que teria acontecido no início.

[9] 00:41when you look around, what do you see?
Depois faço o seguimento e tento compreender todo o processo.

[10] 00:43Well, you see this space that's created by designers
Assim uma das questões que vos coloco é,

[11] 00:47and by the work of people, but what you actually see
quando olham à vossa volta, o que vêem?

[12] 00:51is a lot of material that was already here,
Bem, vêem este espaço tal como foi criado por designers.

[13] 00:53being reshaped in a certain form.
e pelo trabalho de alguém, mas aquilo que de facto vêem

[14] 00:55And so the question is: how did that material get here?
é uma quantidade de matéria que já existia,

[15] 00:58How did it get into the form that it had before it got reshaped, and so forth?
e que foi transformada de certa forma.

[16] 01:01It's a question of what's the continuity?
Então a questão é: como é que essa matéria aqui chegou?

[17] 01:04So one of the things I look at is,
Como é que ganhou a forma que tinha antes de ser transformada, etc.?

[18] 01:06how did the universe begin and shape?
É uma questão de saber, o que é a continuidade?

[19] 01:08What was the whole process in the creation and the evolution of the universe
Assim uma das coisas que eu observo é,

[20] 01:12to getting to the point that we have these kinds of materials?
Como é que o universo começou e se transformou?

[21] 01:14So that's sort of the part, and let me move on then and show you
Qual foi o processo presente na criação e evolução do universo

[22] 01:18the Hubble Ultra Deep Field.
para chegarmos ao ponto em que temos todo este tipo de materiais?

[23] 01:20If you look at this picture,
Essa é uma das partes, agora vou avançar e mostrar-vos

[24] 01:22what you will see is a lot of dark with some light objects in it.
o Campo Ultra Profundo do Hubble.

[25] 01:26And everything but -- four of these light objects are stars,
Se olharem para esta imagem,

[26] 01:28and you can see them there -- little pluses.
vêem uma vasta escuridão com alguns objectos luminosos.

[27] 01:30This is a star, this is a star, everything else is a galaxy, OK?
Quatro destes objectos luminosos são estrelas.

[28] 01:35So there's a couple of thousand galaxies
Podem vê-las ali - as mais pequenas.

[29] 01:37you can see easily with your eye in here.
Isto é uma estrela, isto é outra estrela, e tudo o resto são galáxias.

[30] 01:40And when I look out at particularly this galaxy,
Nesta imagem, há uns milhares de galáxias.

[31] 01:42which looks a lot like ours, I wonder if there's
Podem vê-las aqui facilmente a olho nu.

[32] 01:44an art design college conference going on,
Quando olho em particular para esta galáxia,

[33] 01:47and intelligent beings there are thinking about, you know,
muito parecida com a nossa, questiono-me se haverá lá

[34] 01:50what designs they might do, and there might be a few cosmologists
uma conferência de design a decorrer neste momento,

[35] 01:53trying to understand where the universe itself came from,
bem como seres inteligentes que estejam a pensar

[36] 01:55and there might even be some in that galaxy looking at ours
que tipo de design é que podem produzir.

[37] 01:57trying to figure out what's going on over here.
Talvez haja alguns cosmólogos a tentar compreender de onde veio o universo.

[38] 01:59But there's a lot of other galaxies, and some are nearby,
Pode até haver alguém nessa galáxia a olhar para nós

[39] 02:02and they're kind of the color of the Sun,
tentando perceber o que se passa aqui.

[40] 02:03and some are further away and they're a little bluer, and so forth.
Mas há muitas outras galáxias, algumas bem próximas,

[41] 02:06But one of the questions is -- this should be, to you --
- têm uma cor como a do Sol -

[42] 02:10how come there are so many galaxies?
algumas estão mais distantes e são um pouco azuladas.

[43] 02:12Because this represents a very clean fraction of the sky.
Mas uma das questões cruciais é - esta é dirigida a vocês -

[44] 02:14This is only 1,000 galaxies.
Por que razão existem tantas galáxias?

[45] 02:16We think there's on the order -- visible to the Hubble Space Telescope,
Porque isto representa apenas uma fracção do céu.

[46] 02:19if you had the time to scan it around --
Isto são apenas 1000 galáxias.

[47] 02:21about 100 billion galaxies. Right?
Pensamos, que existam - visíveis ao Telescópio Espacial Hubble,

[48] 02:23It's a very large number of galaxies.
se houvesse tempo para as procurar -

[49] 02:25And that's roughly how many stars there are in our own galaxy.
cerca de 100 mil milhões de galáxias.

[50] 02:28But when you look at some of these regions like this, you'll see
É um número muito elevado de galáxias.

[51] 02:30more galaxies than stars, which is kind of a conundrum.
Corresponde aproximadamente ao número de estrelas na nossa galáxia.

[52] 02:33So the question should come to your mind is, what kind of design, you know,
Mas se olharmos para algumas regiões como esta,

[53] 02:39what kind of creative process and what kind of design
vemos mais galáxias do que estrelas, o que é enigmático.

[54] 02:41produced the world like that?
Assim, a pergunta que nos ocorre é:

[55] 02:43And then I'm going to show you it's actually a lot more complicated.
Que tipo de processo criativo, que tipo de design

[56] 02:45We're going to try and follow it up.
poderá ter produzido um mundo assim?

[57] 02:47We have a tool that actually helps us out in this study,
Vou mostrar que a realidade ainda é mais complicada.

[58] 02:50and that's the fact that the universe is so incredibly big
Vamos tentar acompanhar todo esse processo.

[59] 02:53that it's a time machine, in a certain sense.
Possuímos uma ferramenta que nos vai ajudar neste estudo,

[60] 02:56We draw this set of nested spheres cut away so you see it.
que é o facto do universo ser tão incrivelmente grande,

[61] 02:59Put the Earth at the center of the nested spheres,
que, em certo sentido, é como se fosse uma máquina do tempo.

[62] 03:01just because that's where we're making observations.
Desenhamos um conjunto de esferas seccionadas para que possam ver.

[63] 03:03And the moon is only two seconds away, so if you take a picture of the moon
Colocamos a terra no centro das esferas,

[64] 03:06using ordinary light, it's the moon two seconds ago, and who cares.
por ser aí que estamos a fazer observações.

[65] 03:09Two seconds is like the present.
A lua está apenas a dois segundos de distância.

[66] 03:11The Sun is eight minutes ago. That's not such a big deal, right,
Se tirarmos uma foto da lua, usando luz normal,

[67] 03:14unless there's solar flares coming then you want to get out the way.
corresponde à lua a dois segundos antes, o que não é relevante.

[68] 03:16You'd like to have a little advance warning.
dois segundos é como se fosse o presente.

[69] 03:18But you get out to Jupiter and it's 40 minutes away. It's a problem.
O Sol está a oito minutos, o que também não é relevante.

[70] 03:21You hear about Mars, it's a problem communicating to Mars
Se não houver uma erupção solar e queiram sair do caminho.

[71] 03:23because it takes light long enough to go there.
Seria bom serem avisados com antecedência.

[72] 03:26But if you look out to the nearest set of stars,
Até Júpiter já são 40 minutos de distância, o que é um problema.

[73] 03:29to the nearest 40 or 50 stars, it's about 10 years.
Ouvimos falar de Marte, é um problema comunicar com Marte

[74] 03:32So if you take a picture of what's going on, it's 10 years ago.
porque a luz demora algum tempo a lá chegar.

[75] 03:35But you go and look to the center of the galaxy,
Mas se olharmos para o conjunto de estrelas mais próximo,

[76] 03:37it's thousands of years ago.
para as 40 ou 50 estrelas mais próximas, são cerca de 10 anos.

[77] 03:38If you look at Andromeda, which is the nearest big galaxy,
Se fizermos uma foto agora, corresponde a 10 anos antes.

[78] 03:41and it's two million years ago.
Se olharmos para o centro da galáxia,

[79] 03:42If you took a picture of the Earth two million years ago,
isso já corresponde a milhares de anos antes.

[80] 03:44there'd be no evidence of humans at all,
Se olharmos para Andrómeda, que é a galáxia mais próxima,

[81] 03:46because we don't think there were humans yet.
já são dois milhões de anos antes.

[82] 03:48I mean, it just gives you the scale.
Uma foto da Terra há dois milhões de anos,

[83] 03:50With the Hubble Space Telescope, we're looking at
não revelaria qualquer indício de humanos,

[84] 03:52hundreds of millions of years to a billion years.
já que pensamos que eles ainda não existiam.

[85] 03:54But if we were capable to come up with an idea of how to look even further --
Agora já têm uma escala.

[86] 03:59there's some things even further,
Com o Telescópio Espacial Hubble,

[87] 04:00and that was what I did in a lot of my work,
estamos a olhar para centenas ou milhares de milhões de anos atrás.

[88] 04:02was to develop the techniques -- we could look out back to even earlier
Mas se conseguíssemos descobrir uma forma de olhar ainda mais longe

[89] 04:06epochs before there were stars and before there were galaxies,
- porque existem coisas que estão mais longe

[90] 04:08back to when the universe was hot and dense and very different.
e muito do meu trabalho foi dedicado a desenvolver essas técnicas -

[91] 04:12And so that's the sort of sequence,
podíamos ver épocas anteriores à existência das estrelas e galáxias,

[92] 04:14and so I have a more artistic impression of this.
em que o universo era quente e denso e bastante diferente.

[93] 04:16There's the galaxy in the middle, which is the Milky Way,
E esse é o tipo de sequência que nos interessa,

[94] 04:19and around that are the Hubble -- you know, nearby kind of galaxies,
eu tenho uma versão mais artística de tudo isto.

[95] 04:22and there's a sphere that marks the different times.
Há uma galáxia no meio, que é a Via Láctea,

[96] 04:24And behind that are some more modern galaxies.
à volta estão as galáxias próximas do tipo observado pelo Hubble

[97] 04:26You see the whole big picture?
e há uma esfera que marca os diferentes tempos.

[98] 04:28The beginning of time is funny -- it's on the outside, right?
Por detrás há umas galáxias mais modernas.

[99] 04:31And then there's a part of the universe we can't see
Conseguem agora visualizar toda a cena?

[100] 04:33because it's so dense and so hot, light can't escape.
O inicio do tempo, tem graça, está na parte fora.

[101] 04:36It's like you can't see to the center of the Sun;
Depois há uma parte do universo que não conseguimos ver

[102] 04:38you have to use other techniques to know what's going on inside the Sun.
porque é tão denso e quente que a luz não consegue escapar.

[103] 04:41But you can see the edge of the Sun,
Tal como não podemos ver o centro do Sol,

[104] 04:42and the universe gets that way, and you can see that.
temos de usar outras técnicas para saber o que está dentro do Sol.

[105] 04:44And then you see this sort of model area around the outside,
Mas vemos a orla do Sol,

[106] 04:48and that is the radiation coming from the Big Bang,
e com o universo acontece o mesmo.

[107] 04:51which is actually incredibly uniform.
Depois vemos uma espécie de área modelo junto à parte exterior,

[108] 04:53The universe is almost a perfect sphere,
que representa a radiação vinda do Big Bang,

[109] 04:55but there are these very tiny variations
que é incrivelmente uniforme.

[110] 04:57which we show here in great exaggeration.
O universo é uma esfera quase perfeita,

[111] 05:00And from them in the time sequence we're going to have to go
embora existam algumas variações menores

[112] 05:04from these tiny variations to these irregular galaxies and first stars
que se mostram aqui de forma exagerada.

[113] 05:08to these more advanced galaxies, and eventually the solar system, and so forth.
É a partir dai que voltamos na sequência temporal

[114] 05:12So it's a big design job,
desde essas pequenas variações até estas galáxias irregulares e às primeiras estrelas

[115] 05:15but we'll see about how things are going on.
para estas galáxias mais avançadas e, por fim, até ao sistema solar, etc.

[116] 05:17So the way these measurements were done,
Por isso trata-se de um grande trabalho de design,

[117] 05:19there's been a set of satellites, and this is where you get to see.
vejamos agora o que se faz actualmente.

[118] 05:22So there was the COBE satellite, which was launched in 1989,
Como é que estas medições foram feitas?

[119] 05:26and we discovered these variations.
Há um conjunto de satélites, como podem ver aqui.

[120] 05:28And then in 2000, the MAP satellite was launched -- the WMAP --
Primeiro foi lançado o satélite COBE, em 1989,

[121] 05:31and it made somewhat better pictures.
e assim descobrimos estas variações.

[122] 05:33And later this year -- this is the cool stealth version,
Depois em 2000, foi lançado o satélite MAP - o WMAP -

[123] 05:37the one that actually has some beautiful design features to it,
que fez imagens bem melhores.

[124] 05:41and you should look -- the Planck satellite will be launched,
Ainda este ano - é uma versão clandestina,

[125] 05:43and it will make very high-resolution maps.
que tem excelentes características de design -

[126] 05:45And that will be the sequence of understanding
será lançado o satélite Planck ,

[127] 05:48the very beginning of the universe.
que vai fazer mapas de alta-resolução.

[128] 05:49And what we saw was, we saw these variations, and then they told us
Esta é a sequência para compreender o início do universo.

[129] 05:53the secrets, both about the structure of space-time,
Vimos estas variações e elas indicaram-nos o segredos,

[130] 05:56and about the contents of the universe,
quer acerca da estrutura espaço-tempo,

[131] 05:58and about how the universe started in its original motions.
quer acerca do conteúdo do universo,

[132] 06:01So we have this picture, which is quite a spectacular picture,
bem como do início do próprio universo.

[133] 06:04and I'll come back to the beginning, where we're going to have
Assim temos esta imagem bastante espectacular.

[134] 06:06some mysterious process that kicks the universe off at the beginning.
Vou voltar ao início, onde encontramos

[135] 06:10And we go through a period of accelerating expansion, and the universe
alguns dos processos misteriosos que deram o arranque inicial ao universo.

[136] 06:14expands and cools until it gets to the point where it becomes transparent,
Passaremos por um período de aceleração e expansão,

[137] 06:18then to the Dark Ages, and then the first stars turn on,
em que o universo se expande e arrefece até se tornar transparente,

[138] 06:20and they evolve into galaxies, and then later they get to the more expansive galaxies.
depois temos um período de trevas, até ao aparecimento das primeiras estrelas

[139] 06:25And somewhere around this period is when our solar system started forming.
que evoluem para galáxias, para depois se tornarem galáxias mais extensas.

[140] 06:28And it's maturing up to the present time.
Foi algures neste período que o nosso sistema solar se começou a formar.

[141] 06:31And there's some spectacular things.
E continua a evoluir no tempo actual.

[142] 06:33And this wastebasket part, that's to represent
Existem ainda muitas coisas espectaculares.

[143] 06:36what the structure of space-time itself is doing during this period.
Este cesto serve para representar

[144] 06:38And so this is a pretty weird model, right?
o que acontece à estrutura espaço-tempo durante este período

[145] 06:42What kind of evidence do we have for that?
Trata-se de um modelo um tanto estranho.

[146] 06:44So let me show you some of nature's patterns
Mas que tipo de indícios temos de tudo isto?

[147] 06:47that are the result of this.
Vou mostrar-vos alguns dos padrões na natureza

[148] 06:48I always think of space-time as being the real substance of space,
que resultam disto.

[149] 06:52and the galaxies and the stars just like the foam on the ocean.
Penso sempre no espaço-tempo como sendo a substância real do espaço,

[150] 06:57It's a marker of where the interesting waves are and whatever went on.
e as galáxias e as estrelas apenas como a espuma no oceano,

[151] 07:01So here is the Sloan Digital Sky Survey showing the location of a million galaxies.
um marcador da presença de acontecimentos interessantes e do que se teria passado.

[152] 07:07So there's a dot on here for every galaxy.
Aqui temos o Levantamento Digital do Céu Sloan

[153] 07:09They go out and point a telescope at the sky, take a picture,
mostrando a localização de milhões de galáxias.

[154] 07:12identify what are stars and throw them away, look at the galaxies,
Cada ponto representa uma galáxia.

[155] 07:15estimate how far away they are, and plot them up.
Apontamos um telescópio para o céu e tiramos uma foto,

[156] 07:18And just put radially they're going out that way.
identificamos as estrelas e retiramo-las, olhamos para as galáxias,

[157] 07:20And you see these structures, this thing we call the Great Wall,
estimamos a que distância estarão, e depois dispomo-las radialmente,

[158] 07:23but there are voids and those kinds of stuff, and they kind of fade out
com as mais distantes nas orlas

[159] 07:26because the telescope isn't sensitive enough to do it.
Assim obtemos estruturas como esta, a que chamamos de Grande Muralha,

[160] 07:28Now I'm going to show you this in 3D.
mas existem vazios, e outras coisas que não se vêem

[161] 07:31What happens is, you take pictures
porque o telescópio não é bastante sensível para isso.

[162] 07:32as the Earth rotates, you get a fan across the sky.
Agora irei mostrar-vos o mesmo em 3D.

[163] 07:35There are some places you can't look because of our own galaxy,
Tiramos fotos e, à medida que a Terra gira,

[164] 07:37or because there are no telescopes available to do it.
obtemos uma espécie de leque através do céu.

[165] 07:41So the next picture shows you the three-dimensional version of this rotating around.
Há locais que não podemos observar devido à nossa galáxia,

[166] 07:45Do you see the fan-like scans made across the sky?
ou porque não há telescópios para o fazer.

[167] 07:48Remember, every spot on here is a galaxy, and you see the galaxies,
A próxima imagem mostra a mesma imagem 3D mas em rotação.

[168] 07:54you know, sort of in our neighborhood, and you sort of see the structure.
Estão a ver estas zonas tipo leque através do céu.

[169] 07:58And you see this thing we call the Great Wall,
Lembrem-se de que cada ponto é uma galáxia, e vêem as galáxias,

[170] 08:00and you see the complicated structure, and you see these voids.
que se situam na nossa vizinhança, e também conseguem ver toda a estrutura

[171] 08:03There are places where there are no galaxies and there are places
Também vêem aquilo a que chamamos a Grande Muralha.

[172] 08:05where there are thousands of galaxies clumped together, right.
Vêem esta estrutura complicada, e vêem estes vazios.

[173] 08:08So there's an interesting pattern,
Há locais onde não existem galáxias

[174] 08:10but we don't have enough data here to actually see the pattern.
e locais onde estão aglomeradas milhares de galáxias .

[175] 08:12We only have a million galaxies, right?
Assim há este padrão interessante,

[176] 08:14So we're keeping, like, a million balls in the air
mas aqui ainda não temos dados suficientes para ver o padrão.

[177] 08:16but, what's going on?
Aqui só temos um milhão de galáxias.

[178] 08:18There's another survey which is very similar to this,
Temos um milhão de bolas no ar

[179] 08:20called the Two-degree Field of View Galaxy Redshift Survey.
mas, o que se passa realmente?

[180] 08:26Now we're going to fly through it at warp a million.
Há outro levantamento muito similar a este,

[181] 08:29And every time there's a galaxy -- at its location there's a galaxy --
chamado Levantamento de Galáxias com Desvio-para-o-vermelho

[182] 08:33and if we know anything about the galaxy, which we do,
num Campo de Vista de 2-Graus.

[183] 08:35because there's a redshift measurement and everything,
Agora vamos voar através desse levantamento

[184] 08:37you put in the type of galaxy and the color,
a uma velocidade um milhão de vezes superior à da luz.

[185] 08:39so this is the real representation.
E sempre que há uma galáxia - na sua localização há uma galáxia -

[186] 08:41And when you're in the middle of the galaxies
se soubermos algo sobre essa galáxia

[187] 08:42it's hard to see the pattern; it's like being in the middle of life.
através da medição do desvio para o vermelho,

[188] 08:45It's hard to see the pattern in the middle of the audience,
introduzimos o tipo de galáxia e a co

[189] 08:46it's hard to see the pattern of this.
e obtemos esta representação real.

[190] 08:48So we're going to go out and swing around and look back at this.
Quando estamos no meio das galáxias

[191] 08:53And you'll see, first, the structure of the survey,
é difícil ver o padrão, é como estar no centro da vida.

[192] 08:57and then you'll start seeing the structure of the galaxies
É tão difícil como ver o padrão no meio da audiência.

[193] 09:00that we see out there.
Assim vamos sair e depois voltar a olhar para tudo isto.

[194] 09:06So again, you can see the extension of this Great Wall of galaxies showing up here.
Vão ver, primeiro, a estrutura do levantamento,

[195] 09:09But you can see the voids,
e depois começam a ver a estrutura das galáxias

[196] 09:11you can see the complicated structure, and you say,
que nós conseguimos observar

[197] 09:15well, how did this happen?
Vemos de novo a extensão da Grande Muralha de galáxias que aparece aqui.

[198] 09:17Suppose you're the cosmic designer.
Mas vemos os vazios,

[199] 09:19How are you going to put galaxies out there in a pattern like that?
vemos esta estrutura complicada, e dizemos:

[200] 09:21It's not just throwing them out at random.
"Como é que isto aconteceu?"

[201] 09:23There's a more complicated process going on here.
Suponham que vocês eram o criador cósmico.

[202] 09:25How are you going to end up doing that?
Como é que colocariam as galáxias neste padrão?

[203] 09:27And so now we're in for some serious play.
Não se trata de as colocar de forma aleatória.

[204] 09:30That is, we have to seriously play God,
O processo envolvido é bem mais complicado.

[205] 09:32not just change people's lives, but make the universe, right.
Como é que se chega aquele resultado?

[206] 09:35So if that's your responsibility, how are you going to do that?
E agora é que as coisas se complicam.

[207] 09:38What's the kind of technique?
Ou seja, temos mesmo de fazer de Deus,

[208] 09:39What's the kind of thing you're going to do?
não só mudar a vida das pessoas, mas criar o universo.

[209] 09:41So I'm going to show you the results of a very large-scale simulation
Se fosse da vossa responsabilidade, como é que o iriam fazer?

[210] 09:45of what we think the universe might be like, using, essentially,
Qual é o tipo de técnica envolvida? Como o fariam?

[211] 09:49some of the play principles and some of the design principles that,
Vou mostrar os resultados duma simulação em larga escala

[212] 09:52you know, humans have labored so hard to pick up,
daquilo que nós pensamos que o universo possa ser,

[213] 09:55but apparently nature knew how to do at the beginning.
usando alguns princípios básicos e alguns princípios de design

[214] 09:58And that is, you start out with very simple ingredients
que os humanos tiveram de trabalhar tão arduamente para compreender,

[215] 10:02and some simple rules,
mas que aparentemente a natureza já sabia utilizar desde o início.

[216] 10:04but you have to have enough ingredients to make it complicated.
Começámos com ingredientes muito simples

[217] 10:07And then you put in some randomness,
e algumas regras simples.

[218] 10:11some fluctuations and some randomness,
Mas temos de ter ingredientes suficientes para o tornar complicado.

[219] 10:13and realize a whole bunch of different representations.
Depois adicionamos alguma aleatoriedade,

[220] 10:16So what I'm going to do is show you
algumas flutuações e aleatoriedade,

[221] 10:18the distribution of matter as a function of scales.
e observámos um conjunto de representações diferentes.

[222] 10:20We're going to zoom in, but this is a plot of what it is.
Assim, vou mostrar-vos a distribuição de matéria em função da escala.

[223] 10:23And we had to add one more thing to make the universe come out right.
Vamos ampliar, isto é uma imagem do que temos

[224] 10:27It's called dark matter.
Tivemos de adicionar algo mais para que o universo saísse bem.

[225] 10:29That is matter that doesn't interact with light
Chama-se matéria-negra, ou seja, matéria que não interage com a luz

[226] 10:30the typical way that ordinary matter does,
da mesma forma que a matéria normal o faz,

[227] 10:32the way the light's shining on me or on the stage.
tal como a luz que incide em mim ou no palco.

[228] 10:35It's transparent to light, but in order for you to see it,
É transparente à luz mas, para que a possam ver,

[229] 10:37we're going to make it white. OK?
vamos torná-la branca.

[230] 10:39So the stuff that's in this picture that's white, that is the dark matter.
Assim tudo o que for branco na imagem, é matéria negra.

[231] 10:42It should be called invisible matter,
Devia chamar-se matéria invisível que nós tornamos visível.

[232] 10:44but the dark matter we've made visible.
E tudo o que tiver uma cor amarela,

[233] 10:46And the stuff that is in the yellow color,
é a matéria normal que forma as estrelas e as galáxias.

[234] 10:49that is the ordinary kind of matter that's turned into stars and galaxies.
Agora vou mostrar-vos o próximo filme.

[235] 10:53So I'll show you the next movie.
Vamos ampliar.

[236] 10:55So this -- we're going to zoom in.
Reparem neste padrão, prestem atenção a este padrão.

[237] 10:58Notice this pattern and pay attention to this pattern.
Vamos ampliar e ampliar.

[238] 11:00We're going to zoom in and zoom in.
Reparem em todo o tipo de filamentos e estruturas e vazios.

[239] 11:04And you'll see there are all these filaments and structures and voids.
Quando uma série de filamentos se juntam num nó,

[240] 11:08And when a number of filaments come together in a knot,
forma um super-aglomerado de galáxias.

[241] 11:11that makes a supercluster of galaxies.
Este que estamos agora a ampliar

[242] 11:13This one we're zooming in on
tem entre 100 000 a um milhão de galáxias nesta pequena região.

[243] 11:15is somewhere between 100,000 and a million galaxies in that small region.
Nós vivemos nos arredores,

[244] 11:18So we live in the boonies.
não vivemos no centro do sistema solar,

[245] 11:19We don't live in the center of the solar system,
nem no centro da galáxia

[246] 11:22we don't live in the center of the galaxy
e a nossa galáxia não está no meio do aglomerado.

[247] 11:23and our galaxy's not in the center of the cluster.
Continuamos a ampliar.

[248] 11:26So we're zooming in.
Esta é uma região que provavelmente tem mais de 100 000,

[249] 11:28This is a region which probably has more than 100,000,
talvez na ordem de um milhão de galáxias.

[250] 11:30on the order of a million galaxies in that region.
Continuamos a ampliar.

[251] 11:33We're going to keep zooming in. OK.
Esqueci-me de vos dizer a escala.

[252] 11:36And so I forgot to tell you the scale.
Um parsec são 3,26 anos-luz.

[253] 11:38A parsec is 3.26 light years.
Um gigaparsec são três mil milhões de anos-luz, essa é a escala.

[254] 11:41So a gigaparsec is three billion light years -- that's the scale.
Ou seja a luz demora três mil milhões de anos-luz a percorrer esta distância.

[255] 11:44So it takes light three billion years to travel over that distance.
Nós estamos numa distância tipo entre aqui e aqui.

[256] 11:47Now we're into a distance sort of between here and here.
É a distância entre nós e Andrómeda.

[257] 11:50That's the distance between us and Andromeda, right?
Estas pequenas partículas que se vêem aqui, são galáxias.

[258] 11:53These little specks that you're seeing in here, they're galaxies.
Agora vamos recuar um pouco.

[259] 11:58Now we're going to zoom back out,
Podem ver esta estrutura que,

[260] 12:02and you can see this structure that,
quando nos afastamos para longe, se torna muito regular,

[261] 12:05when we get very far out, looks very regular,
apesar de ser constituída por imensas variações irregulares.

[262] 12:07but it's made up of a lot of irregular variations.
São apenas blocos de construção.

[263] 12:10So they're simple building blocks.
No início, é um fluido muito simples.

[264] 12:12There's a very simple fluid to begin with.
Tem matéria negra, tem matéria normal,

[265] 12:14It's got dark matter, it's got ordinary matter,
tem fotões e tem neutrinos,

[266] 12:18it's got photons and it's got neutrinos,
que não têm um papel relevante no período moderno do universo.

[267] 12:21which don't play much role in the later part of the universe.
É apenas um fluido simples que, com o tempo,

[268] 12:24And it's just a simple fluid and it, over time,
se desenvolve nesta estrutura complicada.

[269] 12:28develops into this complicated structure.
Percebem agora porque é que a primeira vez que viram esta imagem,

[270] 12:31And so you know when you first saw this picture,
ela não teve grande significado.

[271] 12:35it didn't mean quite so much to you.
Aqui estão a observar 1% do volume deo universo visível

[272] 12:37Here you're looking across one percent of the volume of the visible universe
e vêem milhares de milhões de galáxias e vários nós,

[273] 12:42and you're seeing billions of galaxies, right, and nodes,
mas percebe-se que nem sequer são a estrutura principal.

[274] 12:45but you realize they're not even the main structure.
Há um esqueleto, que é a energia negra, a matéria invisível,

[275] 12:47There's a framework, which is the dark matter, the invisible matter,
que é a que está a manter tudo junto.

[276] 12:50that's out there that's actually holding it all together.
Vamos voar através dele, para verem como é difícil

[277] 12:53So let's fly through it, and you can see how much harder it is
descortinar tudo isto quando estamos no seu interior.

[278] 12:57when you're in the middle of something to figure this out.
Aqui está o mesmo resultado final.

[279] 12:59So here's that same end result.
Vêem um filamento,

[280] 13:01You see a filament,
vêem a parte mais clara que é a matéria invisível,

[281] 13:03you see the light is the invisible matter,
e a amarelo são as estrelas ou as galáxias que começam a aparecer.

[282] 13:06and the yellow is the stars or the galaxies showing up.
Vamos voando à volta, e à volta,

[283] 13:10And we're going to fly around, and we'll fly around,
e, de vez em quando, vemos filamentos que se intersectam,

[284] 13:12and you'll see occasionally a couple of filaments intersect,
e chegamos a um aglomerado de galáxias

[285] 13:15and you get a large cluster of galaxies.
Depois voamos na direcção do grande aglomerado,

[286] 13:17And then we'll fly in to where the very large cluster is,
e podemos ver qual o seu aspecto.

[287] 13:20and you can see what it looks like.
Assim por dentro, não parece muito complicado, pois não?

[288] 13:23And so from inside, it doesn't look very complicated, right?
É só quando se olha a uma escala muito grande,

[289] 13:26It's only when you look at it at a very large scale,
e o exploramos, é que nos apercebemos

[290] 13:29and explore it and so forth, you realize it's a very intricate,
que é uma arquitectura tortuosa e complicada.

[291] 13:32complicated kind of a design, right?
E que cresceu de alguma forma.

[292] 13:35And it's grown up in some kind of way.
Assim a questão é,

[293] 13:39So the question is,
Seria difícil pôr tudo isto junto?

[294] 13:41how hard would it be to assemble this, right?
Quantos trabalhadores teríamos de ter

[295] 13:46How big a contractor team would you need
para montar todo este universo?

[296] 13:48to put this universe together, right?
A questão é esta.

[297] 13:50That's the issue, right?
E assim aqui estamos.

[298] 13:53And so here we are.
Estão a ver como vários filamentos estão a convergir,

[299] 13:55You see how the filament --
para assim formarem este super-aglomerado de galáxias.

[300] 13:57you see how several filaments are coming together,
Mas devem compreender que isto não é como seria na realidade.

[301] 13:59therefore making this supercluster of galaxies.
Para já, não podemos viajar a esta velocidade,

[302] 14:03And you have to understand, this is not how it would actually look
e tudo ficaria distorcido.

[303] 14:06if you -- first, you can't travel this fast,
Isto é apenas uma simulação usando artes gráficas.

[304] 14:08everything would be distorted,
Se efectuassem um percurso de vários milhares de milhões de anos,

[305] 14:09but this is using simple rendering and graphic arts kind of stuff.
as coisas podiam parecer assim.

[306] 14:15This is how, if you took billions of years to go around,
Isto se também pudessem ver matéria invisível.

[307] 14:18it might look to you, right?
A ideia é, como é que montariam este universo

[308] 14:19And if you could see invisible matter, too.
duma forma muito simples?

[309] 14:22And so the idea is, you know, how would you put together the universe
Agora vamos perceber que todo o universo visível,

[310] 14:28in a very simple way?
o que podemos ver em todas as direcções com o Telescópio Espacial Hubble

[311] 14:29We're going to start and realize that the entire visible universe,
e mais alguns outros instrumentos,

[312] 14:34everything we can see in every direction with the Hubble Space Telescope
foi outrora uma região mais pequena do que um átomo.

[313] 14:37plus our other instruments,
Começou apenas com pequenas flutuações quânticas,

[314] 14:38was once in a region that was smaller than an atom.
mas com um ritmo de expansão impressionante.

[315] 14:43It started with tiny quantum mechanical fluctuations,
Essas flutuações foram atingindo dimensões astronómicas,

[316] 14:45but expanding at a tremendous rate.
e essas flutuações

[317] 14:47And those fluctuations
são o que vemos na radiação de micro-ondas do fundo cósmico.

[318] 14:49were stretched to astronomical sizes, and those fluctuations
Depois precisávamos duma forma de transformar essas flutuações em galáxias,

[319] 14:52eventually are the things we see in the cosmic microwave background.
em aglomerados de galáxias, noutras estruturas, etc.

[320] 14:56And then we needed some way to turn those fluctuations into galaxies
Assim vou mostrar-vos uma simulação mais pequena.

[321] 14:59and clusters of galaxies and make these kinds of structures go on.
Esta simulação foi calculada em 1000 processadores durante um mês

[322] 15:02So I'm going to show you a smaller simulation.
afim de podermos obter esta mais simples

[323] 15:04This simulation was run on 1,000 processors for a month
Assim vou mostrar-vos uma

[324] 15:08in order to make just this simple visible one.
que pode ser executada em dois dias num portátil.

[325] 15:10So I'm going to show you one
Começamos por pequeninas flutuações quando o universo estava neste ponto,

[326] 15:11that can be run on a desktop in two days in the next picture.
agora quatro vezes mais pequeno, e assim sucessivamente.

[327] 15:15So you start out with teeny fluctuations
Começam a ver estas redes, esta teia de estrutura cósmica que se começa a formar.

[328] 15:17when the universe was at this point,
É uma simulação simples porque não contém a matéria normal

[329] 15:18now four times smaller, and so forth.
apenas contém a matéria negra.

[330] 15:21And you start seeing these networks, this cosmic web of structure forming.
Vemos como a matéria negra se começa a aglomerar,

[331] 15:25And this is a simple one, because it doesn't have the ordinary matter
e a matéria normal apenas tem de seguir atrás.

[332] 15:28and it just has the dark matter in it.
E aqui está.

[333] 15:30And you see how the dark matter lumps up,
No inicio é muito uniforme.

[334] 15:32and the ordinary matter just trails along behind.
As flutuações são da ordem de 1 para 100 000.

[335] 15:35So there it is.
Existem alguns picos na ordem de 1 para 10 000.

[336] 15:37At the beginning it's very uniform.
Ao fim de milhares de milhões de anos a gravidade começa a atuar.

[337] 15:39The fluctuations are a part in 100,000.
Começa a juntar a matéria

[338] 15:41There are a few peaks that are a part in 10,000,
que, por sua vez, vai atraindo mais matéria.

[339] 15:43and then over billions of years, gravity just pulls in.
Mas as distâncias no universo são tão grandes

[340] 15:48This is light over density, pulls the material around in.
e as escalas do tempo são tão grandes

[341] 15:51That pulls in more material and pulls in more material.
que demora imenso tempo para que tudo isto se forme.

[342] 15:54But the distances on the universe are so large
E continua a formar-se até o universo atingir

[343] 15:56and the time scales are so large that it takes a long time for this to form.
cerca de metade do seu tamanho actual,

[344] 16:00And it keeps forming until the universe is roughly about half the size it is now,
em termos da sua expansão.

[345] 16:06in terms of its expansion.
E é nesse ponto que o universo começa misteriosamente a acelerar

[346] 16:08And at that point, the universe mysteriously starts accelerating
a sua expansão e pára a formação de estruturas de larga-escala.

[347] 16:12its expansion and cuts off the formation of larger-scale structure.
Portanto, estamos a ver uma estrutura da maior escala que podemos ver

[348] 16:15So we're just seeing as large a scale structure as we can see,
e depois vão formar-se apenas as coisas cuja formação já se tenha iniciado

[349] 16:18and then only things that have started forming already
e o processo continua a partir daí.

[350] 16:21are going to form, and then from then on it's going to go on.
Somos capazes de realizar esta simulação, mas isto demora dois dias num PC.

[351] 16:24So we're able to do the simulation, but this is two days on a desktop.
Precisamos de 30 dias em 1000 processadores

[352] 16:30We need, you know, 30 days on 1,000 processors
para fazer o tipo de simulação que vos mostrei primeiro.

[353] 16:33to do the kind of simulation that I showed you before.
Assim, já temos uma ideia de como brincar a sério, criar o universo

[354] 16:36So we have an idea of how to play seriously, creating the universe
começando com menos de uma gota de material,

[355] 16:42by starting with essentially less than an eyedrop full of material,
e podemos criar tudo o que conseguimos ver em todas as direcções,

[356] 16:47and we create everything we can see in any direction, right,
a partir de quase nada, isto é duma coisa extremamente pequena,

[357] 16:52from almost nothing -- that is, something extremely tiny,
extremamente diminuta, e é quase perfeito,

[358] 16:57extremely small -- and it is almost perfect,
excepto que tem estas pequenas flutuações da ordem de um para 100 000

[359] 17:02except it has these tiny fluctuations at a part in 100,000 level,
que acabam por produzir estes padrões e design que podemos ver,

[360] 17:06which turn out to produce the interesting patterns and designs we see,
ou seja, galáxias e estrelas, etc.

[361] 17:09that is, galaxies and stars and so forth.
Então temos um modelo e podemos calculá-lo e usá-lo

[362] 17:12So we have a model, and we can calculate it, and we can use it
para criar o design de como pensamos que o universo seja.

[363] 17:17to make designs of what we think the universe really looks like.
E esse design está muito para lá da nossa ideia inicial.

[364] 17:20And that design is sort of way beyond
Foi com isto que começámos há 15 anos,

[365] 17:23what our original imagination ever was.
com o Explorador de Fundo Cósmico - fizemos o mapa na parte superior direita,

[366] 17:25So this is what we started with 15 years ago,
que basicamente nos mostrou que existiam flutuações de larga-escala,

[367] 17:29with the Cosmic Background Explorer -- made the map on the upper right,
na realidade flutuações em várias escalas, como podem ver.

[368] 17:33which basically showed us that there were large-scale fluctuations,
Desde então tivemos o WMAP,

[369] 17:37and actually fluctuations on several scales. You can kind of see that.
que nos dá uma maior resolução angular.

[370] 17:40Since then we've had WMAP,
Vemos a mesma estrutura de larga-escala,

[371] 17:42which just gives us higher angular resolution.
mas vemos adicionalmente estruturas de pequena-escala.

[372] 17:44We see the same large-scale structure,
No canto inferior direito é como se o satélite estivesse invertido

[373] 17:45but we see additional small-scale structure.
e tivesse mapeado a Terra, é o tipo de mapa que obteríamos da Terra.

[374] 17:48And on the bottom right is if the satellite had flipped upside down
Podem ver claramente todos os grandes continentes, mas é tudo.

[375] 17:52and mapped the Earth, what kind of a map we would have got of the Earth.
Mas o que esperamos do Planck, é termos uma resolução equivalente

[376] 17:55You can see, well, you can, kind of pick out
àquela com que conseguimos ver a Terra de lá,

[377] 17:57all the major continents, but that's about it.
Onde até se podem ver os padrões mais complicados que existem na Terra.

[378] 18:00But what we're hoping when we get to Planck, we'll have resolution
E também podemos ver, devido aos contornos bem marcados

[379] 18:02about equivalent to the resolution you see of the Earth there,
a forma como as coisas encaixam, os processos não-lineares.

[380] 18:06where you can really see the complicated pattern that exists on the Earth.
A geologia tem estes efeitos,

[381] 18:11And you can also tell, because of the sharp edges
desloca as placas e por aí adiante.

[382] 18:13and the way things fit together, there are some non-linear processes.
Podemos ver isso simplesmente pelo mapa.

[383] 18:17Geology has these effects,
Queremos chegar ao ponto em que, num mapa do universo primordial,

[384] 18:19which is moving the plates around and so forth.
possamos ver se existem efeitos não-lineares

[385] 18:22You can see that just from the map alone.
que se começam a mover, a modificar, e que nos poderão dar indícios de como

[386] 18:24We want to get to the point in our maps of the early universe
o espaço-tempo terá sido criado nos momentos iniciais.

[387] 18:26we can see whether there are any non-linear effects
É aqui que estamos hoje.

[388] 18:29that are starting to move, to modify, and are giving us a hint about how
Era este o gostinho que vos queria dar.

[389] 18:34space-time itself was actually created at the beginning moments.
Dar-vos uma ideia diferente sobre aquilo que o design

[390] 18:36So that's where we are today,
e tudo o resto se parecem.

[391] 18:38and that's what I wanted to give you a flavor of.
Obrigado.

[392] 18:41Give you a different view about what the design
Aplausos

[393] 18:43and what everything else looks like.
--393--

[394] 18:47Thank you.
--394--

[395] 18:48(Applause)
--395--