Gerardus 't Hooft

The Big Challenges

Category: Lectures

Date: 30 June 2010

Duration: 32 min

Quality: SD

Subtitles: EN DE

Gerardus 't Hooft (2010) - The Big Challenges

During the entire 20th century, physical sciences have advanced to such a degree that we can extrapolate how they can be applied, even in a fairly distant future

Thank you very much, I’m very happy to be here again and, well, to talk about science in general. I find it very difficult to give technical talks about the subject of our work, in particular weak interactions, elucidating the quantum structure. I would love to do that but only in a very small company of people who understand quantum field theory. This morning I will be giving a much more general talk about my hobby. My hobby is general science, but much more than just elementary particle physics. And also I like to fantasise, I like to fantasise about what science can bring us in the more distant future. And I did things like this from a very early age on. When I was only a toddler, I already was interested in the wheel, the wheel was an invention, clearly man made, it did not exist in nature and it was such a marvellous new thing. It enables one to drag heavy objects very smoothly with very little energy over long distances, you need a street for the wheel or perhaps a track if you have a train, and all this was very exciting and inspiring, so someone had invented something which is extremely interesting. I didn’t know at that time that that happened nearly 6,000 years ago, but it was clearly some thing that I wanted to do with my life as well, invent something marvellous, something new. Life in those days was very inspiring, most of the young people here only know from distant history what happened when people for the first time landed on the moon, but for me this happened during my adolescence and this was a very, very exciting moment, that humanity for the first time managed to reach the outside universe and to put in fact people on the moon. So you can’t do that just with wheels, you need somehow to fly, and not only that, you need to fly and leave the atmosphere of the earth. So it was exciting that I thought this is the kind of science I want to understand more about. In fact, little did I know in those days that much more was about to come. This picture here is a picture of one of the moons of Saturn, made by a marvellous new spacecraft called Cassini, Cassini after the Italian physicist who discovered some aspects of the rings of Saturn. This spacecraft was sent more than a decade ago to Saturn and is now orbiting Saturn and making marvellous new pictures of its rings, its satellites. This is a Hyperion, one of the smaller moons of Saturn, you see it is totally different from the moon orbiting the earth, it looks like a gigantic crystal. Well, you can only fantasise what it would be like if you actually go there and walk on the surface of this crazy thing. Another very exciting topic that this satellite has been studying in great detail are the rings of Saturn. The rings of Saturn turned out to be much, much more complex than was known in the old days. When for the first time Galileo saw the rings, he actually didn’t realise they were rings, they were just little ears around Saturn, and only the Dutch physicist Christian Huygens then found, then said, wait a minute, those are not ears, those are rings, but he only saw a few lines, he didn’t see this marvellously detailed picture. There was also a great – you know, like a little boy I like to fantasise what it would be like to actually go there, what would life be like on these rings. Actually it must be a totally alien world but an interesting world to visit. Well, that we still have to leave for the future, and as you know, the talk that I’m giving now is called Big Challenges, I think one of the challenges will be to visit those rings from close by. Here is another moon of Saturn, I think this is Dione, seen from close, this spacecraft has managed to come close to many of the moons of Saturn. You see all these moons are totally different from what we are used to, and they can all be studied in great, great detail. Then, even then you know that there would be even more daring adventures that humanity has undertaken in astronomy and in space physics, this is a dedicated satellite called Kepler that is going to detect a large number of planets outside the solar system. When I was a kid, we could only dream about such planets, it was not known that other stars have planets at all, let alone that there would be any possibility to study those in detail. I remember that there were science fiction stories saying that it was fundamentally impossible to detect planets around other stars because they’re much too small. Now this is a spacecraft that’s going to measure planets in a very, very smart way which is that it´s known that every now and then, well, many of the stars in the universe will be such that the planets are oriented such that you see them edge on, you see the orbit of the planet edge on, so that the planet will occult the star every now and then. Those occultations are actually observable. The planet is much, much smaller than the star, so the amount of light taken away by a planet is very small compared to the total amount of light of the star, but this slight decrease in the stars intensity can be detected and the test you do is you look at a very large number of stars. This is the field of view of the satellite and that has been mentioned by one of the speakers earlier during this meeting, but what the satellite will do, or is doing today, is watching in that field there, a small part of the field of the stars around us, it is studying all those stars and registering them in great detail, to check if there’s any occultation taking place. And the aim is to search for planets just like the earth, which means that you have to wait at least 1 year for planets to occult the star, and then you have to wait another few years to see whether the occultation repeats, and then you know for sure that you have a planet. And if you want to see a planet like the earth, you have to wait for at least 3 years. You want to see at least 3 occultations because you want to check whether your observation indeed is a planet or something else. So it will take a while before news will come, but, so far, this machine has detected only planets which go around the stars much, much faster, so that it can indeed be checked that they are planets. So this is the aim of these marvellous new things. Another thing already mentioned in great detail by Smoot and Mather is the observation of the fact that the universe itself generates radiation. And this radiation is a relic from the very early beginnings of the universe. Originally the measurement was very crude, but later much more precise, and finally the latest satellite is going to measure the fluctuations, the irregularities in the background radiation of the universe in the greatest possible detail, and that’s called Planck. The satellite is soon going to release, or the data of the satellite will soon be released, and we’ll see even more accurately than ever before the fluctuations, the irregularities in the cosmic background radiation. And they’re so enormous, large amount of information in these little dots there, that you can deduce a lot of details about the universe. Again, this is a kind of science, not really my own proper elementary particles, but it’s closely related and we are very interested in what comes out of this. This picture you have also seen before. Again, when I was a kid, this was way beyond what science in those days could do, which is to measure in detail the shape of the universe and its ancient history as well as the way in which the universe is expanding. In those days it was known that the universe was expanding but that’s about it, it was the steady situation of today that was a little bit understood. Even the exact scale of the distances in the universe was very uncertain in those days, we didn’t even know by a factor of 2 or 3 or perhaps even a factor of 10, how big the universe actually was, but now these numbers are known much, much more precisely, so it was known not only that the universe expands but that it slowed down expansion and then its speeding up again. So all these details have now been figured out by kinds of science that were unimaginable in the early days. So the question naturally is if such unexpected things happened in my lifetime alone, what will happen in many generations from now, will equally fantastic new developments take place or not. And of course the odds are that it will. Now I shouldn’t forget of course my own field of science, the elementary particles, and you have also seen yesterday´s discussion about Cern. This is the Large Hadron Collider, seen inside the tunnel, the tunnel is more than 26 kilometres in circumference and filled with very heavy solid magnets, each magnet weighing 35 ton, being 15 metres long and something like, altogether something like 1800 magnets in this tunnel. Magnets each of which has to be cooled to 1.9 degrees Kelvin from absolute zero to have a superconducting coil generating an enormous amount of currents to get the maximum technically possible magnetic field, such that you can accelerate particles to the highest possible speeds. And this machine is turned into a gigantic microscope, it is investigating the details of atomic particles, subatomic particles with the highest imaginable magnification under completely controlled conditions. That is what this machine is supposed to do and the first results are now flowing in. This is a picture of the experimental set up, famous ATLAS detector. This is an enormously big machine where it is detected what happens when 2 particles collide. these fragments themselves are again subatomic particles, but which particles are they and where are they going? You want to keep track of everything, and to do that you need a gigantic amount of electronics. And also strong magnetic fields, those spidery legs that you see there are actually coils that carry a large amount of current to generate the strongest possible magnetic field, to make those debris of the collision be curved, so that when they are curved you can measure that amount of curvature, and that gives you information about the velocity, about the mass of these particles and so on and so forth. So that will also help you to identify those particles to see what comes out and then we hope to draw conclusions after that. So just to illustrate how big this machine actually is, you might not have noticed, there are actually standing some people here, these are 2 people. So you have to compare the size of this thing to these 2 people here. So this is a fantastic new kind of science that takes place today and reveals us features about nature that are totally unknown in the old days. The structure here has been studied to actually 1000 times smaller than the average size of the subatomic particles that you are used to. And even when I was a graduate student, the resolution of the microscope of those days was 1000 times worse than it is now, so we now know much, much more of the subatomic particles. This enables us now to write down a beautiful scheme called the Standard Model. So, the Standard Model, I like to display it as a toy, this is a box containing all these little marbles in the box, these marbles have properties, they are the subatomic particles and each piece of particle has its proper place in this model, and we like to give them colours to indicate the way they interact, some of them are colourless, then they do not interact with the strong colour fields. This picture was made when an exhibition on this subject was constructed in the city of Utrecht, my hometown, where the university decided to have in the university museum a display of all these fine intertheoretical physics. So I wanted to design, I wanted to help them to design a display of the Standard Model. They made it differently, they have artists who produce something else, but this is my way I like to see the Standard Model as a box of a special shape, in which you can put all the particles according to, arrange them like rare shells, some of them more common than others and they´re all arranged according to what their family status is, how they are related to each other and so on. So, the other sciences that always catch my imagination very, very much is biological science and the genomics in particular, so again, it was unimaginable when I was a kid that not only biologists would understand how the features of our bodies, of our organisms could be inherited from one to the next, but also that the exact information of our species is actually coded in the genome, and that this genome could be deciphered, the human genome as you now know has been deciphered in all detail like a big Rosetta Stone, and people are now dreaming of making human genome, well, of basically detecting the human genome of every single individual, that will happen in the not too distant future. One can only dream about what you can do with all this, you can certainly read now the information, and read the differences between different individuals, you can think of humans, but of course you can think of all living organisms on the entire planet. You can try to decipher the genome and study all the differences in there and try to figure out what actually all the different lines mean. This is a science of interpreting what the genome says. Well, I think it´s obvious to the biologists here that that is an extremely complex problem to solve, and in fact you can only understand what all these little signals here mean if you understand the actual dynamics by which an organism deciphers all these DNA molecules, how they are turned into enzymes and into proteins, and then how these proteins fold up and how these proteins then perform certain functions in the body. All this is extremely complicated, but it´s something that can be investigated in all detail. And of course, the next thing one can fantasise about is that not only one should be able to read the genome, one should also be able to write, so I imagine that in the not too distant future, that you just have a program, you can compose with the computer program with very advanced software, you can compose your genome or whatever you want and make any organism you like. Well, this is not going to be easy, of course, in fact its hopelessly impossible today for 2 reasons. One is that a writing machine does not yet exist, you can make very, very small parts of the genome, certainly not an entire genome today. But I’m pretty confident that that will happen in the not so distant future, that people can actually write genomes. And what will come out of that? You can in principle design any organism you like, that’s not going to happen very soon because we don’t understand how the genome is read by nature and how nature turns that into an organism, you have to understand the entire organism in all its detail, not only the organism but also where this organism lives and how does environment help in reading the genome. These are extremely complicated questions, but one day I think they will be solved, and what will happen after that? How can we change our production of food, of energy by designing organisms that are suitable for our needs? This you can only think about. I think that actually this will be useful for producing food, perhaps for desalinating water, to make fresh water, maybe you can design organisms that help you to produce water. To produce energy you can maybe design organisms. I mean, right now we think of biofuel, that is you can grow fuel that can grow as fast as possible, and burn it to get energy out of it. That’s a very inefficient way to turn solar energy into useful energy. Maybe one can put a gene of an eel which generates electricity directly in a plant so that you grow plants which have a little electricity outlet in them, and you just plug your laptop right into the tree and you get your electricity for free. This is now total fantasy but I think something like this might be possible if you understand all the details of these genes. So we’ve heard a lot, particularly from the biologists and the medical laureates, of the details of these proteins and the DNA’s. I don’t understand any of those details, I only love those pictures that they generate. Again, you know, I’m full of admiration of the way in which these, all of these details of these proteins can actually be figured out, this is a marvellous new science, totally different from what biology looked like when I was a kid. I had to learn for instance why does a bird have wings, well, the bird has to fly, so it has wings, but that’s not the real reason why a bird has wings. There’s a much more complicated biological mechanism behind all this, and nowadays biology has grown into a much more mature form that really tries to understand why birds have wings and so on and so forth. And a totally different, but in the end possibly related field of science is the nano science, the science of materials at the atomic scale. So one very famous new kind of material that we study today is the so called graphene. It is a substance made only of carbon atoms, but arranged in this very special 2-dimensional pattern, where you have a 2-dimensional crystal which is basically one layer of atoms thick, and you can study this material and play with it, for instance you can roll it up and turn that into a tube, and this tube has very special properties, depending on how you fold it up. In which direction do you do that? Do the atoms go around and does the same chain of atoms link to the same chain, or do you let them go like a spiral? In all these cases you get different kinds of carbon tubes. But in general you get material which may be semiconducting or superconducting or whatever, but it will have some very characteristic, very special properties. For instance these tubes here, considered as a thread, assume to be extremely strong, they have a Young modulus which is much better than that of steel, and they have much greater strength than steel, so you might suspect that if scientists get completely under control of all this, that the construction of totally new materials will be within reach, materials which will be a lot stronger and lighter than materials that we have today. And again, we can just dream about all the possibly applications that such new materials might possibly have in a not so distant future. So this brings me to the topic in general of nanophysics, the physics of things at the atomic scale or the nano scale. Nanometre is, well, the length of maybe 10 atoms or something on a row, and at that scale you can think of manipulating materials atom by atom. And you could imagine making tools which are really literally constructed by having atoms in a row just like that. And what you can do with such tools is only left to our imagination. I think, compared to these tools, what we have today, even the best possible machines that we work with today look like something from the Stone Age, when we were just making objects out of stone rather than atom by atom. So maybe in the future everything will be made atom by atom. This picture I have to replace with another picture whenever I give this talk, because this is a sort of Moore´s law and Moore´s law is getting better, is being followed again through the ages. So now we are over, have over a billion elements on a single chip, and this line doesn’t seem to abate at all over time. In fact you can speculate what will happen if Moore´s laws continue, and one thing is that one may expect it to continue for quite some time until the atomic scale is reached. If the constituents on a chip are as small as a molecule, then this line cannot continue because you can’t put more information on one per molecule on a chip. Well, except you can still go into the third direction, third dimension, you can go deeply and have many, many layers of chips on a single subset. If you take that into account, this line only stops when the number they reach is Avogadro’s number, So that means you can still go on with this for quite a few decades, and of course what that will do to computer industry, to the software industry is only anybody’s guess. So, my guess is that the information era has only just started. Not only the hardware but also the software has to be adapted, it has to be improved gigantically. A theorem that I can safely formulate is that the amount of hardware can still be improved enormously but software is still lagging hopelessly behind. Today´s software is abominable compared to what you may expect in the more distant future. In particular computers, I had a discussion yesterday with some colleagues, and I found 2 of my fellow laureates having diametrically opposed opinions about whether you can make computers intelligent. I’m of the optimistic side, I think that computers can become intelligent and can be made such that they think like human beings. There’s a strong opposition against that thought. I think, since my time is running out, I’ll leave the discussion of that topic for the discussion session. A similar thing about robots, if you combine computers with nano technology you can certainly think of making robots to be very, very small. The one thing that small robots cannot do very well is to see, because you need eyes that are also very small. Now, objects with small eyes are bad, and here’s a very fundamental rule of science, that if you want a detector to be good, the detector has to be big, and the smaller things are you want to see, the bigger the things are that you need. So if you want to see small things, then don’t ask insects what small things are like, their eyes are very bad, so they can’t see small things as well as we can. A fly cannot see another fly as well as we can see the other flies, that’s because their eyes are very small. So if you make very small robots, their eyes will be very bad. That´s what you have to realise. I’ve written all this down in a little book that you might find amusing or you might find it very annoying, depending on your taste. I just like to think about where all this will lead, and, well, since I notice that my time is running out faster than I thought, I can only list you all these things I’ve mentioned, these topics, already in some detail, so I’ll skip this now. Of course I can also talk about my own science, there is particle physics and other fundamental physics topics. The LHC will be succeeded by future accelerators, we believe, a big question is how far can this go. We know that larger rings in principle are possible, that will give you slightly bigger accelerators which would be having even bigger magnifying power than today, but more likely it will be linear accelerators, accelerating particles on a line rather than in a circle. And it is generally agreed about by the experts that this will give you a better possibility, a more efficient way to look at even tinier structures in the subatomic particles. This whole list I don’t have time anymore to consider, there have been various talks on this. The one topic here mentioned, which was not covered by one of the laureates yet, is superconductivity and the possibility of having high temperature superconductivity. With high temperature we mean temperatures as high as room temperature. Most superconductors are only superconducting at very, very low temperatures. Some exceptional materials have been found which are super conducting already at liquid air temperature, which is a great achievement, it’s beautiful and it is very suggestive that perhaps even materials will exist, will be discovered, that are already superconducting at room temperature. This is one of the great challenges of science of the future, whether or not such materials will ever be found. Whether they exist in principle is not known today, but suspected it might be possible. And many physicists are working on that subject. So let me at the very end just mention one of my other hobbies, which is space colonisation. It´s obvious that with robots we can investigate the entire solar system in great detail, that’s being done today and we’ve seen the marvellous results of that. The big question is: Will ever humans themselves go into outer space? And I love to speculate on this topic and to imagine what it would be like for humans to go not only to the moon but also to Mars and the other inhabitable regions in the solar system, of which there are lots, many moons will be in principle inhabitable, humans can colonise all this. What will happen when this becomes reality, nobody knows, nobody knows whether perhaps we will only stick to robots and never send humans anywhere, or maybe it will be very profitable and very worthwhile to expand our earth population also to the solar system or perhaps even beyond. There are many small bodies way outside the solar system, forming a cloud called the Oort cloud, this Oort cloud has many, many objects such as comets, which are a few kilometres in size, which are very far out from the solar system, perhaps those are inhabitable as well. If that is so you could imagine a slow migration of robots, but perhaps humanity itself aswell, further and further away from the solar system, eventually reaching other stars. My time is really up and I haven’t reached the other stars yet, but I think that this afternoon there’s more time for discussion of all this. I should say, this afternoon I’m going to give a more technical talk, because you also want to hear about real science that I’m involved with, and the topic most on my mind is black holes as a very important element in understanding the problem of quantising gravity. I’ll leave that for this afternoon and I’ll terminate my talk here. Thank you. Applause.

Vielen Dank, ich freue mich sehr, wieder hier zu sein und, nun, um über Wissenschaft im Allgemeinen zu sprechen. Ich finde es sehr schwierig, technisch über das Thema unserer Arbeit zu sprechen, insbesondere über die schwache Wechselwirkung, und die Quantenstruktur zu erläutern. Ich würde das sehr gerne tun, aber nur in einem sehr kleinen Kreis von Leuten, die Ahnung von Quantenfeldtheorie haben. Heute Morgen werde ich deshalb über etwas sehr viel Allgemeineres sprechen, nämlich über mein Hobby. Mein Hobby ist Wissenschaft im Allgemeinen, also viel mehr als einfach nur Elementarteilchenphysik. Und ich lasse gerne meine Phantasie spielen, ich denke gerne darüber nach, was uns die Wissenschaft in ferner Zukunft bringen könnte. So etwas habe ich schon von klein auf getan. Schon als kleiner Knirps fand ich das Rad sehr spannend, das Rad war eine Erfindung, ganz klar vom Menschen geschaffen, es kam in der Natur nicht vor und es war so ein tolles neues Ding. Man kann damit schwere Objekte sehr leicht und ohne großen Energieaufwand über lange Strecken ziehen, man braucht eine Straße für das Rad oder vielleicht ein Gleis, wenn man einen Zug hat, und all das fand ich furchtbar auf- und anregend, jemand hatte also etwas erfunden, das extrem interessant war. Damals wusste ich nicht, dass dies bereits 6.000 Jahre zuvor geschehen war, aber es war ganz klar etwas, was ich in meinem Leben auch tun wollte, ich wollte etwas Tolles erfinden, etwas Neues. Zu jener Zeit war das Leben äußerst inspirierend, die meisten jungen Leute hier wissen nur aus längst vergangener Geschichte, was geschah, als die Menschen zum ersten Mal auf dem Mond landeten, für mich jedoch geschah das während meiner Jugend, und es war ein sehr, sehr aufregender Moment, als es der Menschheit zum ersten Mal gelang, den offenen Weltraum zu erreichen und tatsächlich Menschen auf den Mond zu bringen. Das gelingt natürlich nicht einfach nur mit Rädern, man braucht etwas zum Fliegen, und nicht nur das, man muss fliegen und die Erdatmosphäre verlassen. Es war so aufregend, dass ich mir dachte, das ist die Art Wissenschaft, über die ich mehr wissen will. Tatsächlich ahnte ich damals nicht, dass noch viel mehr kommen sollte. Dieses Bild hier zeigt einen der Saturnmonde und wurde von einer wundervollen neuen Raumsonde mit Namen Cassini aufgenommen, Cassini nach dem italienischen Physiker, der einige Aspekte der Saturnringe entdeckte. Diese Raumsonde wurde über ein Jahrzehnt zuvor auf den Weg zum Saturn geschickt und umkreist jetzt den Saturn und macht wundervolle neue Aufnahmen seiner Ringe, seiner Satelliten. Dies ist Hyperion, einer der kleineren Saturnmonde, und Sie erkennen, dass er sich grundlegend von dem Mond unterscheidet, der die Erde umkreist, er sieht wie ein riesiger Kristall aus. Nun, man kann nur darüber spekulieren, wie es wohl wäre, wenn man tatsächlich dorthin flöge und auf der Oberfläche dieses verrückten Dings herumspazierte. Eine weitere, sehr spannende Sache, die dieser Satellit sehr detailliert erforscht hat, sind die Ringe des Saturns. Die Ringe des Saturns stellten sich als weitaus komplizierter heraus als man in früheren Tagen angenommen hatte. Als Galileo die Ringe zum ersten Mal erblickte, erkannte er gar nicht, dass es sich um Ringe handelte, es waren nur kleine Ohren um den Saturn herum, und erst der niederländische Physiker Christian Huygens fand dann heraus…, sagte dann, wartet mal, das sind gar keine Ohren, das sind Ringe, aber er sah nur ein paar Linien, er sah nicht dieses herrlich detaillierte Bild. Auch das war eine große – wissen Sie, als kleiner Junge malte ich mir gerne aus, wie es wohl wäre, tatsächlich dorthin zu fliegen, wie sähe wohl das Leben auf diesen Ringen aus. Es muss wirklich eine völlig fremde Welt sein, aber ein Besuch dort wäre sicher interessant. Nun, das müssen wir wohl noch der Zukunft überlassen, und wie Sie wissen, trägt meine Rede hier den Titel „Große Herausforderungen“, und ich glaube, eine dieser Herausforderungen wird eine Reise ganz in die Nähe dieser Ringe sein. Hier ist ein weiterer Saturnmond, ich glaube, das ist Dione, aus der Nähe betrachtet, diese Raumsonde schaffte es, sich vielen Saturnmonde zu nähern. Man erkennt, dass diese Monde sich völlig von dem unterscheiden, was wir gewohnt sind, und sie alle können sehr, sehr detailliert erforscht werden. Dann, sogar dann war klar, dass die Menschheit sogar noch wagemutigere Abenteuer in der Astronomie und in der Weltraumphysik unternehmen würde, dies ist ein spezieller Satellit, Kepler genannt, der eine Menge Planeten außerhalb des Sonnensystems entdecken wird. In meiner Kindheit konnten wir von solchen Planeten nur träumen, es war nicht bekannt, ob andere Sterne überhaupt Planeten haben, und schon gar nicht, dass es mal eine Möglichkeit geben würde, diese im Detail zu erforschen. Ich erinnere mich an Science-Fiction-Geschichten, die sagten, dass es grundsätzlich unmöglich wäre, Planeten um andere Sterne herum zu entdecken, weil sie viel zu klein wären. Nun, dies ist eine Raumsonde, die Planeten auf eine sehr, sehr clevere Art vermessen wird, und zwar weiß man, dass hin und wieder, nun, viele Sterne im Universum sind derart positioniert, dass die Planeten so positioniert sind, dass Sie sich genau in unserer Sichtlinie befinden, dass ihr Orbit sich genau in unserer Sichtlinie befindet, sodass der Planet den Stern ab und zu verdunkelt. Diese Verdunkelungen sind tatsächlich beobachtbar. Der Planet ist viel, viel kleiner als der Stern, daher ist das durch den Planeten verschluckte Licht im Vergleich zur gesamten Lichtmenge des Sterns sehr gering, aber diese geringe Abnahme der Lichtintensität des Sterns kann wahrgenommen werden und der Trick ist, man beobachtet eine große Anzahl Sterne. Dies ist das Gesichtsfeld des Satelliten und das wurde bereits von einem meiner Vorredner auf dieser Veranstaltung erwähnt, aber was der Satellit tun wird, oder was er heute bereits tut, ist, dieses Feld zu beobachten, einen kleinen Teil des Sternenfeldes um uns herum, er erforscht all diese Sterne und erfasst sie sehr detailliert, um festzustellen, ob eine Verdunkelung stattfindet. Und das Ziel ist es, Planeten wie die Erde zu finden, was bedeutet, man muss mindestens ein Jahr warten, damit ein Planet den Stern verdunkelt, und dann ein paar weitere Jahre um herauszufinden, ob sich die Verdunkelung wiederholt, dann weiß man genau, dass es einen Planeten gibt. Und wenn Sie einen Planeten wie die Erde erkennen wollen, müssen Sie mindestens 3 Jahre warten. Man möchte mindestens 3 Verdunkelungen erkennen, denn man möchte prüfen, ob es sich bei der Beobachtung tatsächlich um einen Planeten oder um etwas anderes handelt. Daher wird es eine Weile dauern, bevor es Neuigkeiten geben wird, aber bisher hat dieses Gerät nur Planeten entdeckt, die ihren Stern viel, viel schneller umkreisen, sodass man tatsächlich überprüfen kann, dass es sich um Planeten handelt. Das also ist das Ziel dieser wundervollen neuen Dinge. Eine weitere, bereits ausführlich von Smoot und Mather erwähnte Sache ist die Beobachtung der Tatsache, dass das Universum selbst Strahlung erzeugt. Und diese Strahlung ist ein Überrest aus den allerfrühesten Anfängen des Universums. Ursprünglich waren die Messungen sehr ungenau, später aber sehr viel genauer, und schließlich wird der letzte Satellit die Fluktuationen, die Unregelmäßigkeiten in der Hintergrundstrahlung des Universums so detailliert wie irgend möglich messen, und dieser heißt Planck. Der Satellit wird bald freigegeben, bzw. die Daten des Satelliten werden bald veröffentlicht und wir werden noch genauer als zuvor die Fluktuationen, die Unregelmäßigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung sehen. Und es gibt eine so gewaltige Menge an Informationen in diesen kleinen Punkten dort, dass man eine Menge Details über das Universum ableiten kann. Auch dies ist eine Art der Wissenschaft, nicht wirklich meine eigenen Elementarteilchen, aber eng verwandt, und wir sind sehr gespannt, was dabei herauskommt. Auch dieses Bild haben Sie schon gesehen. Auch hier, als ich ein Kind war, lag das weit außerhalb dessen, zu was Wissenschaft in jenen Tagen in der Lage war, nämlich detailliert die Form des Universums und seine frühe Geschichte zu bestimmen und auch die Art und Weise, auf die sich das Universum ausdehnt. Damals wusste man, dass sich das Universum ausdehnt, das war aber auch schon alles, die beständige Situation von heute war das, was man ein bisschen verstand. Selbst der genaue Maßstab der Entfernungen im Universum war damals sehr unsicher, wir wussten nicht einmal mit einem Faktor von 2 oder 3 oder vielleicht sogar von 10, wie groß das Universum tatsächlich war, jetzt aber kennt man diese Zahlen sehr viel genauer, es war nicht nur bekannt, dass sich das Universum ausdehnt, sondern dass sich die Ausdehnung verlangsamt und dann wieder zunimmt. All diese Details sind jetzt durch Arten von Wissenschaft herausgefunden worden, die in früheren Tagen unvorstellbar waren. Daher stellt sich natürlich die Frage, wenn solch unerwartete Dinge allein während meiner Lebenszeit geschehen sind, was wird dann viele Generationen nach uns geschehen, wird es genauso phantastische neue Entwicklungen geben oder nicht. Und natürlich stehen die Chancen gut, dass es sie geben wird. Jetzt sollte ich natürlich mein eigenes Wissenschaftsgebiet nicht vergessen, die Elementarteilchen, und Sie haben gestern auch Diskussionen über CERN gesehen. Dies ist der Large Hadron Collider innerhalb des Tunnels, der Tunnel hat über 26 km Umfang und ist mit sehr schweren, festen Magneten gefüllt, von denen jeder 35 Tonnen wiegt und 15 Meter lang ist, und es sind etwa, alles zusammen sind es etwa 1.800 Magneten in diesem Tunnel. Jeder dieser Magneten muss auf 1,9 Grad Kelvin vom absoluten Nullpunkt gekühlt werden, um eine supraleitfähige Spule zu erhalten, die eine enorme Menge Strom erzeugt, um das maximale, technisch mögliche Magnetfeld zu erzeugen, damit man Teilchen auf die höchstmöglichen Geschwindigkeiten beschleunigen kann. Und diese Maschine wird in ein gewaltiges Mikroskop verwandelt, sie erforscht die Details atomarer Teilchen, subatomarer Teilchen mit der höchsten vorstellbaren Vergrößerung unter vollständig kontrollierten Bedingungen. Das ist die Aufgabe dieser Maschine und die ersten Ergebnisse treffen jetzt ein. Dies ist eine Abbildung des experimentellen Aufbaus, der berühmte ATLAS-Detektor. Das ist eine enorm große Maschine, in der beobachtet wird was geschieht, wenn 2 Teilchen aufeinanderprallen. diese Fragmente sind selbst auch wieder subatomare Teilchen, aber um welche Teilchen handelt es sich und wohin gehen sie? Man möchte alles verfolgen, und dafür braucht man eine riesige Menge Elektronik. Und auch starke Magnetfelder, diese spinnenartigen Beine, die Sie hier sehen, sind in Wirklichkeit Spulen, die eine große Menge Strom leiten, um ein möglichst starkes Magnetfeld zu erzeugen, um diese Trümmer der Kollision abzulenken, sodass man, wenn sie abgelenkt werden, den Grad der Ablenkung messen kann, und dadurch erhalten Sie Hinweise auf die Geschwindigkeit, auf die Masse dieser Teilchen usw. usw. Das hilft Ihnen auch dabei, diese Teilchen zu identifizieren, zu sehen, was dabei herauskommt, und davon erhoffen wir uns Rückschlüsse. So, um einfach nur zu veranschaulichen, wie groß diese Maschine tatsächlich ist, stehen hier, sie haben es vielleicht nicht bemerkt, tatsächlich einige Leute, das hier sind 2 Menschen. Sie müssen also die Größe dieses Dings mit diesen 2 Menschen hier vergleichen. Das ist eine großartige neue Art der Wissenschaft, die heute stattfindet und die uns Eigenschaften der Natur offenbart, die in früheren Tagen völlig unbekannt waren. Die hier erforschte Struktur ist tatsächlich 1.000 Mal kleiner als die durchschnittliche Größe der subatomaren Teilchen, die Sie gewohnt sind. Und sogar noch als ich ein Doktorand war, war die Auflösung der Mikroskope in jenen Tagen 1.000 Mal schlechter als heute, daher wissen wir jetzt viel, viel mehr über die subatomaren Teilchen. Das versetzt uns heute in die Lage, ein wundervolles Schema zu entwickeln, das Standardmodell genannt wird. Das Standardmodell also, ich stelle es gerne als Spielzeug dar, das ist ein Kästchen, das alle diese kleinen Spielsteinchen im Kästchen enthält, diese Spielsteinchen haben Eigenschaften, es sind subatomare Teilchen und jedes Teilchen hat seinen eigenen Platz in diesem Modell, und wir geben ihnen Farben, um darauf hinzuweisen, wie sie wechselwirken, manche sind farblos, dann treten sie mit den starken Farbfeldern nicht in Wechselwirkung. Diese Aufnahme entstand, als eine Ausstellung zu diesem Thema in Utrecht, meiner Heimatstadt, eingerichtet wurde, als sich die Universität entschloss, im Universitätsmuseum alle diese feinen, miteinander verbundenen Gebiete der theoretischen Physik zu zeigen. Damals wollte ich…, ich wollte ihnen helfen, eine Darstellung des Standardmodells zu entwerfen. Sie habe es dann anders gemacht, sie hatten Künstler, die etwas anderes produzierten, aber dies zeigt, wie ich das Standardmodell gerne sehe, als ein Kästchen mit einer bestimmten Form, in der man alle Teilchen nach ihrem…, in der man sie wie seltene Muscheln anordnet, manche gewöhnlicher als die anderen, und sie alle sind nach ihrem Familienstatus angeordnet, danach, wie sie zueinander in Beziehung stehen usw. Eine andere Wissenschaft, die meine Vorstellungskraft immer sehr stark beflügelt hat, ist die Biologie, insbesondere die Genomik, auch hier war es in den Tagen meiner Kindheit nicht nur unvorstellbar, dass die Biologen einmal verstehen würden, wie die Merkmale unserer Körper, unserer Organismen von einem zum nächsten vererbt werden können, sondern auch, dass die genauen Informationen unserer Spezies tatsächlich im Genom kodiert sind, und dass dieses Genom entziffert werden könnte, das menschliche Genom, wie Sie jetzt wissen, wurde in allen Einzelheiten entziffert wie ein großer Stein von Rosetta, und man träumt jetzt davon, ein menschliches Genom herzustellen, nun, davon, das Genom jedes einzelnen Individuums zu entdecken, das wird in nicht allzu ferner Zukunft geschehen. Man kann nur davon träumen, was man mit all dem machen kann, man kann jetzt sicherlich die Informationen lesen und die Unterschiede zwischen verschiedenen Individuen lesen, man denke nur an die Menschen, aber natürlich auch an alle anderen lebenden Organismen auf dem gesamten Planeten. Man kann versuchen, das Genom zu entziffern und all die Unterschiede darin zu erforschen, und versuchen, herauszufinden, was all die verschiedenen Linien tatsächlich bedeuten. Dies ist eine Wissenschaft der Interpretation dessen, was uns das Genom erzählt. Nun, ich glaube es ist den Biologen hier klar, dass dies ein extrem komplexes Problem ist, das gelöst werden will, und tatsächlich können Sie die Bedeutung all dieser kleinen Signale hier nur verstehen, wenn Sie die tatsächliche Dynamik verstehen, mit der ein Organismus all diese DNA-Moleküle entziffert, wie Sie in Enzyme und in Proteine übersetzt werden und dann, wie sich diese Proteine falten und wie diese Proteine dann bestimmte Funktionen im Körper ausführen. All das ist äußerst kompliziert, aber es ist auch etwas, das in allen Einzelheiten erforscht werden kann. Und natürlich kann man als Nächstes darüber spekulieren, dass man nicht nur in der Lage sein wird, das Genom zu lesen, sondern auch es zu schreiben, daher stelle ich mir vor, dass es in nicht allzu ferner Zukunft einfach ein Programm geben wird, dass man mit dem Computerprogramm mit sehr fortschrittlicher Software unser Genom oder was immer man möchte, zusammenstellen und jeden gewünschten Organismus erschaffen kann. Nun, das wird natürlich nicht einfach werden, tatsächlich ist es heute aus 2 Gründen sogar hoffnungslos unmöglich. Zum einen gibt es heute noch keine Schreibmaschine, man kann heute winzig kleine Teile des Genoms herstellen, aber sicher kein ganzes Genom. Ich bin aber ziemlich sicher, dass dies in nicht allzu ferner Zukunft geschehen wird, dass die Menschen tatsächlich Genome werden schreiben können. Und was wird dabei herauskommen? Im Prinzip kann man jeden beliebigen Organismus entwickeln, das wird nicht so bald geschehen, denn wir verstehen noch nicht, wie das Genom von der Natur gelesen wird und wie die Natur daraus einen Organismus bildet, man muss den gesamten Organismus in all seinen Details verstehen, und nicht nur den Organismus, sondern auch, wo dieser Organismus lebt und wie die Umwelt beim Lesen des Genoms mithilft. Das sind äußerst komplizierte Fragen, aber eines Tages, glaube ich, werden auch diese beantwortet sein, und was geschieht danach? Wie können wir unsere Nahrungsmittelerzeugung, Energieerzeugung ändern, indem wir Organismen entwickeln, die unsere Bedürfnisse erfüllen? Darüber kann man nur spekulieren. Ich glaube, das wird bei der Nahrungsmittelerzeugung nützlich sein, vielleicht beim Entsalzen von Wasser, um Süßwasser herzustellen, vielleicht kann man Organismen entwickeln, die bei der Wasserherstellung helfen. Zur Energieerzeugung kann man vielleicht Organismen entwickeln. Ich meine, im Moment denken wir an Biokraftstoff, also daran, Kraftstoff anzubauen, der so schnell wie möglich wächst und den man dann zur Energieerzeugung verbrennen kann. Das ist eine sehr ineffiziente Art, Sonnenenergie in nutzbare Energie zu verwandeln. Vielleicht könnte man das Gen eines Aals, der Elektrizität generiert, direkt in eine Pflanze einbauen, sodass man Pflanzen anbaut, die einen kleinen Stromauslass tragen, und man steckt den Stecker seines Laptops dann einfach in einen Baum und erhält seinen Strom kostenlos. Das ist natürlich komplette Phantasie, aber ich glaube, so etwas in der Art könnte möglich sein, wenn man alle Details dieser Gene versteht. Wir haben also eine Menge gehört, insbesondere von den Biologen und den Preisträgern in der Medizin, über die Details dieser Proteine und der DNA. Ich verstehe keines dieser Details, ich liebe nur die Vorstellungen, die sie hervorrufen. Und wieder, wissen Sie, bin ich voller Bewunderung, auf welche Art und Weise diese, alle diese Details dieser Proteine tatsächlich herausgefunden werden können, das ist eine wunderbare neue Wissenschaft, so grundverschieden von der Biologie meiner Kindertage. Da musste ich zum Beispiel lernen, warum ein Vogel Flügel hat, nun, der Vogel muss fliegen, daher hat er Flügel, aber das ist natürlich nicht der wahre Grund, warum ein Vogel Flügel hat. Es gibt einen sehr viel komplizierteren biologischen Mechanismus dahinter, und heutzutage hat sich die Biologie zu einer sehr viel reiferen Wissenschaft entwickelt, die versucht, wirklich dahinter zu kommen, warum Vögel Flügel haben usw. usw. Und ein ganz anderes, am Ende aber womöglich verwandtes Wissenschaftsgebiet ist das der Nanowissenschaft, die Wissenschaft der Materialien auf atomarer Ebene. Eine sehr berühmte, neue Art von Material, mit der wir uns heute beschäftigen, ist das so genannte Graphen. Das ist eine Substanz, die ausschließlich aus Kohlenstoffatomen besteht, die auf diese ganz bestimmte 2-dimensionale Art angeordnet sind, bei der sich ein 2-dimensionaler Kristall ergibt, der grundsätzlich eine Lage Atome dick ist, und dieses Material kann man erforschen, man kann damit herumspielen, man kann es zum Beispiel aufrollen und ein Röhrchen daraus formen, und dieses Röhrchen hat ganz bestimmte Eigenschaften, je nachdem, wie man das Material faltet. In welche Richtung faltet man? Gehen die Atome einmal herum und verbindet sich dieselbe Atomkette mit derselben Atomkette oder kann man sie wie eine Spirale anordnen? Sie erhalten in all diesen Fällen jedes Mal eine andere Art von Kohlenstoffröhrchen. Generell aber erhält man ein Material, das halbleitend oder supraleitend oder was auch immer sein kann, das aber einige sehr charakteristische, sehr spezielle Eigenschaften haben wird. Diese Röhren hier zum Beispiel, wenn man sie sich als Faden vorstellt, werden als extrem reißfest vermutet, ihr Young’scher Elastizitätsmodul ist wesentlich besser als der von Stahl und sie sind deshalb wesentlich zugfester als Stahl, daher kann man sich leicht vorstellen, wenn die Wissenschaftler das alles unter Kontrolle bekommen, dass die Herstellung völlig neuer Materialien in Reichweite liegt, Materialien, die sehr viel zugfester und leichter sein werden als die Materialien, die wir heute verwenden. Und wieder kann man von all den potenziellen Einsatzmöglichkeiten solcher Materialien in nicht allzu ferner Zukunft nur träumen. Das bringt mich ganz allgemein zum Thema Nanophysik, der Physik der Dinge auf atomarer Ebene bzw. auf Nanoebene. Ein Nanometer entspricht, nun, in etwa der Länge von 10 Atomen oder so in einer Reihe und bei dieser Skala kann man sich vorstellen, Materialien Atom um Atom zu manipulieren. Und man könnte sich vorstellen, Werkzeuge herzustellen, die wirklich sprichwörtlich einfach aus einer Reihe von Atomen konstruiert wären. Und was man mit solchen Werkzeugen alles machen könnte bleibt einzig der Phantasie überlassen. Ich glaube, dass im Vergleich mit diesen Werkzeugen alles, was wir heute haben, sogar die bestmöglichen Maschinen, mit denen wir heute arbeiten, wie etwas aus der Steinzeit aussehen werden, als wir Objekte aus Stein herstellten anstatt sie Atom um Atom zusammenzusetzen. In der Zukunft wird vielleicht alles Atom um Atom zusammengesetzt. Dieses Bild muss ich jedes Mal, wenn ich diese Rede halte, durch ein Neues ersetzen, denn dies ist das Moore’sche Gesetz und das Moore'sche Gesetz wird besser… wird seit Jahren bestätigt. Jetzt sind wir über…, haben wir über eine Milliarde Elemente auf einem einzigen Chip, und diese Linie scheint sich über die Jahre nicht im Mindesten abzuflachen. Tatsächlich kann man spekulieren, was geschehen wird, wenn das Moore’sche Gesetz weiter Bestand haben wird, und man könnte erwarten, dass es noch einige Zeit Bestand haben wird, bis die atomare Ebene erreicht ist. Wenn die Bestandteile auf einem Chip so klein wie ein Molekül sind, kann diese Linie nicht fortgesetzt werden, denn Sie können nicht mehr Informationen als eine pro Molekül auf einen Chip packen. Gut, außer natürlich, man kann ja immer noch in die dritte Richtung, dritte Dimension, ausweichen, man kann in die Tiefe gehen und viele, viele Lagen von Chips zu einem einzigen Subset zusammensetzen. Wenn man das mitberücksichtigt, wird diese Linie erst enden, wenn die erreichte Zahl der Avogadrokonstanten entspricht, die bei 10 hoch 23 oder so ähnlich liegt. Das heißt aber auch, man kann damit noch ein paar Jahrzehnte weitermachen, und was dies mit der Computerbranche, der Softwarebranche anstellen wird, kann man nur vermuten. Meine Vermutung ist, dass das Informationszeitalter gerade erst begonnen hat. Nicht nur die Hardware, auch die Software muss angepasst werden, muss gigantisch verbessert werden. Ein Theorem, dass ich mit Sicherheit formulieren kann, ist, dass die Masse an Hardware noch enorm verbessert werden kann, die Software aber immer noch hoffnungslos hinterher hinkt. Die heutige Software ist miserabel im Vergleich zu dem, was man in fernerer Zukunft erwarten darf. Insbesondere Computer, gerade gestern diskutierte ich mit einigen Kollegen, und es gab 2 meiner Mitpreisträger, die diametral entgegengesetzte Meinungen darüber hatten, ob man Computer intelligent machen könne. Ich bin auf der optimistischen Seite, ich glaube, dass Computer intelligent werden und so gebaut werden können, dass sie genau wie Menschen denken. Es gibt eine starke Opposition gegen diesen Gedanken. Ich denke, da meine Zeit ausläuft, heben wir uns die Diskussion dieses Themas für die Diskussionsrunde auf. Eine ähnliche Sache gibt es bei Robotern, wenn man Computer mit Nanotechnologie verbindet, ist es sicherlich vorstellbar, Roboter herzustellen, die sehr, sehr klein sind. Etwas, was kleine Roboter nicht sehr gut können, ist sehen, denn man braucht Augen, die auch sehr klein sind. Nun, Objekte mit kleinen Augen sind schlecht, und hier ist ein wesentliches Gesetz der Wissenschaft, nämlich, wenn ein Detektor gut sein soll, muss er groß sein, und je kleiner die Dinge sind, die man sehen will, desto größer sind die Dinge, die man braucht. Wenn man also kleine Dinge sehen will, dann fragt man nicht die Insekten, wie kleine Dinge aussehen, ihre Augen sind sehr schlecht, daher können sie kleine Dinge nicht so gut sehen wie wir. Eine Fliege kann keine andere Fliege so gut sehen wie wir die anderen Fliegen sehen können, und das liegt daran, dass ihre Augen sehr klein sind. Wenn man also sehr kleine Roboter herstellt, werden ihre Augen sehr schlecht sein. Das müssen Sie bedenken. All das habe ich in einem kleinen Buch festgehalten, das Sie vielleicht unterhaltsam finden, oder über das Sie sich ärgern, je nach Ihrem Geschmack. Ich denke einfach gerne darüber nach, wohin das alles führen könnte, und, nun, da ich feststelle, dass sich meine Zeit schneller als erwartet dem Ende neigt, kann ich Ihnen diese Dinge nur auflisten, ich bin auf diese Themen bereits recht ausführlich eingegangen, daher überspringe ich das jetzt. Natürlich kann ich Ihnen auch etwas über meine eigene Wissenschaft erzählen, es gibt Themen aus der Teilchenphysik und andere aus der Grundlagenphysik. Dem LHC werden zukünftige Beschleuniger nachfolgen, glauben wir, eine große Frage dabei ist, wie weit das führen kann. Wir wissen, dass größere Ringe prinzipiell möglich sind, dadurch erhält man leicht größere Beschleuniger mit stärkerer Vergrößerungsleistung als die heutigen, wahrscheinlicher sind jedoch lineare Beschleuniger, die Teilchen auf einer geraden Linie anstatt auf einer Kreisbahn beschleunigen. Und die Experten sind sich generell einig, dass man dadurch bessere Möglichkeiten hätte, eine effizientere Möglichkeit, sich sogar noch kleinere Strukturen in den subatomaren Teilchen anzuschauen. Diese ganze Liste, auf die ich jetzt keine Zeit mehr habe, einzugehen, lieferte viel Gesprächsstoff. Das einzige der hier genannten Themen, auf das noch kein Preisträger eingegangen ist, ist die Supraleitfähigkeit und die Möglichkeit, Hochtemperatursupraleiter zu entwickeln. Mit Hochtemperatur meinen wir dabei Temperaturen in Höhe der Zimmertemperatur. Die meisten Supraleiter sind nur bei sehr, sehr niedrigen Temperaturen supraleitfähig. Es wurden einige außergewöhnliche Materialien entdeckt, die bereits bei der Temperatur von flüssiger Luft supraleitfähig sind, was ein großer Fortschritt ist, es ist wunderbar und es lässt sehr darauf hoffen, dass es vielleicht auch Materialien gibt, dass diese entdeckt werden, die bereits bei Zimmertemperatur supraleitfähig sind. Das ist eine der großen Herausforderungen für die Wissenschaft in Zukunft, ob solche Materialien jemals gefunden werden. Ob sie prinzipiell existieren ist heute nicht bekannt, aber es wird vermutet, dass dies möglich wäre. Und viele Physiker beschäftigen sich damit. Lassen Sie mich ganz am Ende noch eines meiner anderen Hobbys erwähnen, die Besiedlung des Weltraums. Es liegt auf der Hand, dass wir mit Robotern das gesamte Sonnensystem in allen Einzelheiten erforschen können, das wird heute schon getan und wir haben die wunderbaren Ergebnisse dieser Arbeit gesehen. Dir große Frage ist jedoch: Werden die Menschen selbst jemals in den Weltraum vordringen? Und ich liebe es, über dieses Thema zu spekulieren und mir vorzustellen, wie es wohl für die Menschen wäre, nicht nur zum Mond, sondern auch zum Mars und zu den anderen bewohnbaren Regionen des Sonnensystems zu fliegen, wovon es eine Menge gibt, viele Monde sind prinzipiell bewohnbar, Menschen können sich dort überall ansiedeln. Was wird geschehen, wenn dies Realität wird, keiner weiß das, keiner weiß, ob wir uns vielleicht nur auf Roboter beschränken und niemals Menschen irgendwohin schicken werden, oder ob es vielleicht sehr profitabel und sehr lohnenswert sein wird, unsere Erdbevölkerung auch auf das Sonnensystem oder vielleicht sogar darüber hinaus auszudehnen. Es gibt viele kleine Körper weit außerhalb des Sonnensystems, die eine Wolke namens Oort’sche Wolke bilden, in dieser Oort’schen Wolke gibt es viele, viele Objekte wie Kometen mit ein paar Kilometern Größe, die sehr weit außerhalb des Sonnensystems liegen, vielleicht sind auch diese bewohnbar. Wenn das so ist, könnte man sich eine langsame Migration von Robotern vorstellen, aber vielleicht auch der Menschheit selbst, weiter und weiter vom Sonnensystem entfernt, schließlich bis zu anderen Sternen. Meine Zeit ist nun wirklich um und ich habe die anderen Sterne noch nicht erreicht, aber ich glaube, heute Nachmittag haben wir mehr Zeit, über all das zu diskutieren. Ich sollte darauf hinweisen, dass ich heute Nachmittag, etwas mehr auf technische Details eingehen möchte, denn Sie möchten sicher auch etwas über die richtige Wissenschaft, an der ich beteiligt bin, erfahren, und das Thema, das mir dabei am ehesten vorschwebt, sind die schwarzen Löcher als sehr wichtiger Schlüssel zum Verständnis des Problems der Quantisierung der Gravitation. Nun, ich hebe mir das für den Nachmittag auf und werde meine Rede hier beenden. Vielen Dank.


During the entire 20th century, physical sciences have advanced to such a degree that we can extrapolate how they can be applied, even in a fairly distant future. Even if we leave open the (likely) possibility of spectacular new discoveries and inventions in the future, we can already say which physical laws they will have to obey, and with that, we can foresee what kinds of advances are still possible, and which of the many ideas that have been launched in Science Fiction novels will remain Science Fiction forever. Thus, fostering dreams that allow for fantastic possibilities in the future, without violating the laws of physics as we know them today, is an interesting exercise. One finds that, from a purely technological point of view, planet Earth can comfortably house a substantially bigger human population than today, human colonization of the many of the moons and planets in the Solar System is possible, and both nanoscience and information technology will continue to transform our society. The most frightening development that might take place in the not-so-distant future is the construction of computers that will show genuine, manlike intelligence. The consequences of that are difficult to foresee.