David Christian: Big History

Tout d'abord, une vidéo. Oui, c'est un oeuf brouillé. Mais, en y regardant de plus près j'espère que vous commencez à vous sentir légèrement mal à l'aise. Parce que vous remarquerez que ce qui se passe en fait c'est que l'œuf se réassemble. Et vous voyez maintenant le jaune et le blanc se sont séparés Et maintenant ils vont être versés de nouveau dans l'oeuf. Et nous savons tous dans notre for intérieur que ce n'est pas la manière dont fonctionne l'Univers. Un oeuf brouillé c'est de la bouillie, de la bouillie savoureuse, mais de la bouillie. Un oeuf est quelque chose de magnifique, et sophistiqué qui peut créer des choses encore plus sophistiquées, telles que les poules. Et nous savons dans notre for intérieur que l'univers ne voyage pas de la bouillie vers la complexité. En fait, cette intuition se reflète dans l'une des lois les plus fondamentales de la physique, la seconde loi de la thermodynamique, ou loi de l'entropie. En clair c'est que la tendance générale de l'Univers est de passer de l'ordre et la structure à un manque d'ordre, et de structure - en fait, à de la bouillie. Et c'est pourquoi cette vidéo semble un peu étrange.

Et cependant, regardons autour de nous. Ce que nous voyons autour de nous, c'est une complexité stupéfiante. Eric Beinhocker estime que dans la seule ville de New York il ya quelques 10 milliards de "skus" ou de produits distincts, qui sont échangés. c'est des centaines de fois plus que le nombre d'espèces sur Terre. Et ils sont échangés par une espèce de près de sept milliards d'individus qui sont liés par le commerce, les voyages, et l'Internet dans un système global d'une complexité stupéfiante.

Alors, voici un grand puzzle: Dans un Univers régi par la seconde loi de la thermodynamique, comment est-il possible de générer le genre de complexité que je viens de décrire - le genre de complexité représentée par vous et moi et le Palais des Congrès? Eh bien la réponse semble être, l'univers peut créer de la complexité, mais avec grande difficulté. En petite quantité il apparait ici ce que appelle "les conditions de Goldilocks" - ni trop chaud, ni trop froid; juste ce qu'il faut pour la création de la complexité. Et des choses légèrement plus complexes apparaissent. Et lorsque vous avez des choses un peu plus complexes, vous pouvez obtenir des choses un peu plus complexes. Et de cette manière, la complexité se construit étape par étape. Chaque étape est magique car elle donne l'impression de quelque chose de totalement nouveau apparaissant presque de nulle part dans l'univers. Nous nous référons dans "Big History" à ces moments comme des moments de seuil. Et à chaque seuil, la situation devient plus difficile. Les choses complexes deviennent plus fragiles, plus vulnérables, les conditions de Goldilocks de plus en plus contraignantes, et il est plus difficile de créer de la complexité.

Aussi nous en tant que créatures extrêmement complexes avons désespérément besoin de connaître cette histoire de comment l'univers crée la complexité, en dépit de la seconde loi, et pourquoi la complexité signifie vulnérabilité et fragilité. Et c'est l'histoire que nous racontons dans Big History Mais pour le faire, vous devez faire quelque chose qui peut, à première vue, sembler tout à fait impossible. Vous devez examiner l'histoire entière de l'Univers. Alors faisons le. (Rires) Alors commençons en retournant dans le temps il y a 13,7 milliards années au commencement.

Autour de nous il n'y a rien. Il n'y a même pas de Temps ou d'Espace. Imaginez la chose la plus sombre, la plus vide que vous pouvez et multipliez la à l'infini et c'est là où nous sommes. Et puis tout à coup, bang! Un Univers apparaît, tout un Univers. Et nous avons franchi notre premier seuil. L'univers est minuscule; il est plus petit qu'un atome. Il est incroyablement chaud. Il contient tout ce qui est dans l'univers d'aujourd'hui, Alors vous pouvez imaginer, il éclate et il s'étend à une vitesse incroyable. Et au début c'est juste une tache, mais très rapidement des choses distinctes commencent à apparaître dans cette tache. Dès la première seconde l'énergie elle-même se sépare en forces distinctes incluant l'électromagnétisme et la gravité. Et l'énergie fait quelque chose d'autre de tout à fait magique elle se congèle pour former la matière -- les quarks qui créeront les protons et les leptons incluant les électrons. Et tout ceci se passe dans la première seconde.

Maintenant nous faisons un bond en avant de 380.000 ans. C'est deux fois plus longtemps que les humains sur cette planète. Et maintenant des atomes simples apparaissent d'hydrogène et d'hélium Maintenant, je veux faire une pause pendant un moment, 380.000 années après les origines de l'Univers, parce que nous savons beaucoup de choses sur l'Univers, à ce stade. Par-dessus tout, nous savons que c'était extrêmement simple. Il s'agissait d'énormes nuages d'atomes d'hydrogène et d'hélium et qu'ils n'ont pas de structure. Ils sont vraiment une sorte de bouillie cosmique. Mais ce n'est pas tout à fait vrai. Des études récentes par satellites tels que le satellite WMAP ont montré qu'en fait, il existe des différences minuscules dans ce fond. Ce que vous voyez ici, les zones bleues sont environ un millième de degré moins chauds que dans la zone rouge. Ces différences sont minuscules, mais c'était suffisant pour l'Univers pour passer à l'étape suivante pour la construction de la complexité.

Et voilà comment cela fonctionne. La gravité est plus puissante là où il y a plus de matière. Donc dans les zones légèrement plus denses, la gravité commence à compacter les nuages d'atome d'hydrogène et d'hélium. Donc nous pouvons imaginer l'Univers à son début se séparant en un milliard de nuages. et chaque nuage est compacté, la gravité devient plus puissante à mesure que la densité augmente, la température commence à s'élever au centre de chaque nuage, ensuite au centre de chaque nuage, la température franchit le seuil de température de 10 millions de degrés, les protons commencent à fusionner, il ya une énorme libération d'énergie, et, bang! Nous avons nos premières étoiles. Environ 200 millions d'années après le Big Bang, les étoiles commencent à apparaître dans tout l'Univers, des milliards d'étoiles. Et l'Univers devient maintenant beaucoup plus intéressant et plus complexe.

Les étoiles créeront les conditions de Goldilocks pour franchir deux nouveaux seuils. Quand de très grandes étoiles meurent, elles créent des températures si élevées que les protons commencent à fusionner dans toutes sortes de combinaisons exotiques, pour former tous les éléments du Tableau Périodique des Eléments. Si, comme moi, vous portez une bague en or, elle a été forgée dans l'explosion d'une supernova. Alors maintenant l'Univers est chimiquement plus complexe. Et dans un Univers chimiquement plus complexe, il est possible de faire plus de choses. Et ce qui commence à se produire c'est que, autour des jeunes soleils, des jeunes étoiles, tous ces éléments se combinent, ils tourbillonnent, l'énergie de l'étoile les remue, ils forment des particules, ils forment des flocons de neige, ils forment des petites particules de poussière, ils forment des roches, ils forment des astéroïdes, et finalement ils forment des planètes et des lunes. Et c'est ainsi que notre système solaire s'est formé, il y a quatre milliards et demi d'années. les planètes Rocheuses comme notre Terre sont beaucoup plus complexes que les étoiles parce qu'elles contiennent une bien plus grande diversité de matériaux. Nous avons donc franchi un quatrième seuil de complexité.

Maintenant, les choses se compliquent. L'étape suivante présente des entités qui sont beaucoup plus fragiles, beaucoup plus vulnérables, mais ils sont aussi beaucoup plus créatifs et bien plus capables de générer une plus grande complexité. Je parle, bien entendu, des organismes vivants. Les organismes vivants sont créés par la chimie. Nous sommes d'énormes paquets de produits chimiques. Ainsi, la chimie est dominée par la force électromagnétique. Qui fonctionne sur des échelles plus petites que la gravité, ce qui explique pourquoi vous et moi sommes plus petits que les étoiles ou les planètes. Maintenant, quelles sont les conditions idéales pour la chimie? Quelles sont les conditions de Goldilocks? Eh bien le premier, vous avez besoin d'énergie, mais pas trop. Dans le centre d'une étoile, il y a tellement d'énergie, que quel que soit l'atome qui se combine il sera repoussé à nouveau Mais pas quand même suffisamment. Dans l'espace intergalactique, il y a tellement peu d'énergie que les atomes ne pouvent se combiner. Ce que vous voulez c'est juste la bonne quantité, et il s'avère, que les planètes, sont parfaites, parce qu'elles sont proches des étoiles, mais pas trop.

Vous avez également besoin d'une grande diversité d'éléments chimiques, et vous avez besoin de liquide comme l'eau. Pourquoi? Eh bien dans les gaz, les atomes se croisent si vite qu'ils ne peuvent s'imbriquer. Dans les solides, les atomes sont collés ensemble, ils ne peuvent pas se déplacer. Dans les liquides, ils peuvent se mouvoir et s'enlacer et se lient pour former des molécules. Maintenant, où trouve t'on ces conditions de Goldilocks? Eh bien les planètes sont parfaites et notre Terre à l'origine était presque parfaite. Elle était juste à la bonne distance de son étoile pour contenir d'immenses océans d'eau sans limites Et bien en profondeur sous ces océans dans les fissures de la croûte terrestre, vous avez la chaleur qui s'infiltre jusqu'à l'intérieur de la Terre, et vous avez une grande diversité d'éléments. Ainsi au niveau de ces conduits océaniques profonds, une chimie fantastique a commencé à se produire, et les atomes à se combiner dans toutes sortes de combinaisons exotiques.

Mais bien sûr, la vie c'est plus qu'une simple chimie exotique. Comment peut on stabiliser ces énormes molécules qui semblent être viables? Eh bien, c'est ici que la vie présente un tour entièrement nouveau. Vous ne stabilisez pas l'individu; vous stabilisez le modèle, la chose qui transporte les informations, et vous autorisez le modèle à se répliquer. Et l'ADN, bien sûr, est la magnifique molécule qui contient cette information. Vous serez familiarisé avec la double hélice d'ADN Chaque base contient de l'information. Ainsi, l'ADN contient des informations sur comment construire des organismes vivants. Et l'ADN se réplique lui aussi en faisant une copie de lui-même et disperse les modèles à travers l'océan. Donc, l'information se propage. Notez que l'information est devenue une partie de notre histoire. La vraie beauté de l'ADN est cependant dans ses imperfections. Alors qu'il se réplique une fois tous les un milliard de bases, il a tendance à faire une erreur. Et ce que cela signifie c'est que l'ADN est, en fait, en train d'apprendre. C'est une façon d'accumuler de nouvelles façons de faire des organismes vivants parce que certaines de ces erreurs fonctionnent. Ainsi l'ADN apprend et batit une plus grande diversité et complexité. Comme nous pouvons le voir au cours des quatre derniers milliards d'années.

Pendant la majeure partie de cette période de la vie sur terre, les organismes vivants ont été relativement simples -- des cellules individuelles. Mais ils avaient une grande diversité, et, à l'intérieur, une grande complexité. Ensuite, il y a environ 600 à 800 millions d'années, les organismes multicellulaires apparurent. Vous avez les champignons, les poissons, les plantes, vous avez les amphibiens, les reptiles et ensuite, bien sûr, vous avez les dinosaures. Et parfois, il ya des catastrophes. Il y a 65 millions d'années, un astéroïde a atterri sur la Terre près de la péninsule du Yucatan, créant des conditions équivalentes à celles d'une guerre nucléaire, et les dinosaures ont été décimés. Terrible nouvelle pour les dinosaures. Mais une excellente nouvelle pour nos ancêtres les mammifères qui ont prospérés dans les niches laissées vides par les dinosaures. Et nous, les êtres humains faisons partie de cette impulsion créative de l'évolution qui a commencé il y a 65 millions d'années avec l'atterrissage d'un astéroïde.

Les êtres humains sont apparus il y a environ 200.000 ans. Et je pense que nous comptons comme un seuil dans cette grande histoire. Permettez-moi de vous expliquez pourquoi. Nous avons vu que l'ADN dans un certain sens apprend, il accumule de l'information. Mais c'est si lent. L'ADN accumule de l'information par le biais des erreurs aléatoires, dont certaines par chance fonctionnent. Mais l'ADN a effectivement généré un moyen plus rapide d'apprentissage; Il a produit des organismes avec des cerveaux, et ces organismes peuvent apprendre en temps réel. Ils accumulent de l'information, ils apprennent. Ce qui est triste, c'est que quand ils meurent, les informations meurent avec eux. Maintenant, ce qui rend les humains différents c'est le langage humain. Nous sommes bénis par le don du language, un système de communication, si puissant et si précis que nous pouvons partager ce que nous avons appris avec une telle précision qu'il peut s'accumuler dans la mémoire collective. et cela signifie qu'il peut survivre à des individus qui ont appris cette information, et qu'il peut s'accumuler de génération en génération. Et c'est pourquoi, en tant qu'espèce, nous sommes si créatifs et si puissants, et c'est pourquoi nous avons une histoire. Nous semblons être la seule espèce en quatre milliards d'années à posséder ce don.

C'est ce que j'appelle la capacité d'apprentissage collectif. C'est ce qui nous rend différents. On peut la voir à l'œuvre dans les premières étapes de l'histoire humaine. Nous avons évolué en tant qu'espèce dans les savanes d'Afrique, mais ensuite vous voyez l'homme migrer vers de nouveaux environnements -- dans des terres désertiques, dans les jungles, dans la toundra de la période glaciaire en Sibérie -- dur, dur environnement -- dans les Amériques, en Australasie. Chaque migration implique un apprentissage -- l'apprentissage de nouvelles façons d'exploiter l'environnement, de nouvelles façons de faire face à leur environnement.

Puis il y a 10.000 ans, exploitant un changement soudain du climat avec la fin de la dernière période glaciaire, les humain apprennent à cultiver. L'agriculture a été une source d'énergie. Et exploitant cette énergie, les populations humaines se multiplièrent. Les sociétés humaines devenus plus grandes, plus denses, plus interconnectées. Et ensuite il y a environ 500 ans, les humains ont commencé à être reliés à l'échelle mondiale grâce à la navigation, les trains, le télégraphe, l'Internet, jusqu'à maintenant, nous semblons constituer un cerveau global unique de près de sept milliards d'individus. Et ce cerveau apprend à grande vitesse. Et dans les 200 dernières années, quelque chose d'autre est arrivé: nous sommes tombés sur un autre source d'énergie les combustibles fossiles. Ainsi, les combustibles fossiles et l'apprentissage collectif combinés expliquent la complexité stupéfiante que nous voyons autour de nous.

Donc, nous voici de retour au Palais des Congrès. Nous avons fait un voyage, un voyage en arrière, de 13,7 milliards d'années. J'espère que vous conviendrez que c'est une histoire extraordinaire. Et c'est une histoire dans laquelle les humains jouent un rôle étonnant et créatif. Mais elle contient aussi des avertissements. L'apprentissage collectif est une force très, très puissante, et il n'est pas prouvé que nous, les humains en soyons en charge. Je me souviens très bien enfant alors que je vivais en Angleterre, pendant la crise des missiles de Cuba. Pendant quelques jours, la biosphère tout entière semblait être au bord de la destruction. Et les mêmes armes sont toujours là, et elles sont toujours armées. Si nous évitons ce piège, d'autres nous attendent. Nous brûlons les combustibles fossiles à un rythme tel qu'il semble que nous mettons en péril les conditions de Goldilocks qui ont rendu possible pour les civilisations humaines leur épanouissement au cours des 10.000 dernières années. Donc, ce que Big History peut faire, c'est de nous montrer la nature de notre complexité et fragilité et les dangers auxquels nous sommes confrontés, mais elle peut aussi nous montrer notre pouvoir au travers de l'apprentissage collectif.

Et maintenant, enfin, voici ce que je veux. Je veux que mon petit-fils Daniel et ses amis et leur génération, à travers le monde, l'histoire de Big History et de la connaître si bien qu'ils comprennent à la fois les défis auxquels nous sommes confrontés et les possibilités qui nous sont donnés Et c'est pourquoi un groupe d'entre nous sommes en train de préparer un cours en ligne gratuit en Big History pour les élèves du secondaire à travers le monde. Nous croyons que Big History sera un outil intellectuel essentiel pour eux, Alors que Daniel et sa génération font face aux énormes défis ainsi qu'aux énormes possibilités qui sont devant eux en ce moment de seuil de l'histoire de notre belle planète.

Je vous remercie pour votre attention.

(Applaudissements)