ABOUT THE SPEAKER
Allan Adams - Theoretical physicist
Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory.

Why you should listen

Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory. His research in theoretical physics focuses on string theory both as a model of quantum gravity and as a strong-coupling description of non-gravitational systems.

Like water, string theory enjoys many distinct phases in which the low-energy phenomena take qualitatively different forms. In its most familiar phases, string theory reduces to a perturbative theory of quantum gravity. These phases are useful for studying, for example, the resolution of singularities in classical gravity, or the set of possibilities for the geometry and fields of spacetime. Along these lines, Adams is particularly interested in microscopic quantization of flux vacua, and in the search for constraints on low-energy physics derived from consistency of the stringy UV completion.

In other phases, when the gravitational interactions become strong and a smooth spacetime geometry ceases to be a good approximation, a more convenient description of string theory may be given in terms of a weakly-coupled non-gravitational quantum field theory. Remarkably, these two descriptions—with and without gravity—appear to be completely equivalent, with one remaining weakly-coupled when its dual is strongly interacting. This equivalence, known as gauge-gravity duality, allows us to study strongly-coupled string and quantum field theories by studying perturbative features of their weakly-coupled duals. Gauge-gravity duals have already led to interesting predictions for the quark-gluon plasma studied at RHIC. A major focus of Adams's present research is to use such dualities to find weakly-coupled descriptions of strongly-interacting condensed matter systems which can be realized in the lab.
More profile about the speaker
Allan Adams | Speaker | TED.com
TED2014

Allan Adams: The discovery that could rewrite physics

آلان آدامز: الاكتشاف الذي قد يعيد صياغة الفيزياء

Filmed:
1,865,923 views

في السابع عشر من مارس 2014، أعلنت مجموعة من الفيزيائيين عن اكتشاف مثير: عن بيانات شكلت شرارة فكرة التضخم الكوني، مفتاح لغز الانفجار الكبير. ما الذي يعنيه هذا لغير الفيزيائين؟ طلب TEDمن آلان آدامز أن يشرح نتائج هذا بإيجاز، في هذه المحادثة المرتجلة والمصحوبة بصور توضيحية من طرف راندال مونرو من xkcd.
- Theoretical physicist
Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
If you look deepعميق into the night skyسماء,
0
928
3492
إذا نظرت بتمعن إلى السماء ليلا،
00:16
you see starsالنجوم,
1
4420
1616
سترى النجوم،
00:18
and if you look furtherبالإضافة إلى ذلك, you see more starsالنجوم,
2
6036
2572
وإذا نظرت بتمعن أكثر،
سترى نجوما أكثر،
00:20
and furtherبالإضافة إلى ذلك, galaxiesالمجرات, and
furtherبالإضافة إلى ذلك, more galaxiesالمجرات.
3
8608
2159
أبعد من ذلك سترى المجرات،
وأبعد أكثر، مجرات أكثر،
00:22
But if you keep looking furtherبالإضافة إلى ذلك and furtherبالإضافة إلى ذلك,
4
10767
3873
ولكن إن واصلت النظر بعمق
أكثر فأكثر،
00:26
eventuallyفي النهاية you see nothing for a long while,
5
14640
3116
ففي النهاية سترى فراغا
لمدة طويلة،
00:29
and then finallyأخيرا you see a
faintاغمى عليه, fadingبهوت afterglowالشفق,
6
17756
4462
وفي الأخير سترى
ضوء خافتا، وشفقا يتلاشى،
00:34
and it's the afterglowالشفق of the Bigكبير Bangانفجار.
7
22218
3024
وهذا شفق الانفجار العظيم.
00:37
Now, the Bigكبير Bangانفجار was an eraعصر in the earlyمبكرا universeكون
8
25242
2817
الآن الانفجار العظيم، كان عصرا
في الكون الأولي،
00:40
when everything we see in the night skyسماء
9
28059
2171
حين كان كل ما نراه الآن في السماء ليلا،
00:42
was condensedتكثف into an incrediblyلا يصدق smallصغير,
10
30230
2410
مكثفا في كتلة صغيرة بشكل مدهش،
00:44
incrediblyلا يصدق hotالحار, incrediblyلا يصدق roilingالتي تؤرق massكتلة,
11
32640
4326
شديدة الحرارة، ومكدرة جدا،
00:48
and from it sprungنبت everything we see.
12
36966
2692
ومنها انبثق كل شيء نراه.
00:51
Now, we'veقمنا mappedتعيين that afterglowالشفق
13
39658
2859
لقد رسمنا هذا الشفق
00:54
with great precisionالاحكام,
14
42517
1679
بشكل دقيق جدا،
00:56
and when I say we, I mean people who aren'tلا me.
15
44196
2044
وعندما أتكلم بصيغة الجمع،
أعني أشخاصا غيري.
00:58
We'veقمنا mappedتعيين the afterglowالشفق
16
46240
1876
لقد رسمنا خريطة هذا الشفق،
01:00
with spectacularمذهل precisionالاحكام,
17
48116
1322
بدقة متناهية،
01:01
and one of the shocksالصدمات about it
18
49438
1548
وأحد الحقائق الصادمة حولها،
01:02
is that it's almostتقريبيا completelyتماما uniformزى موحد.
19
50986
2946
هي أنها في متماثلة بشكل كبير جدا.
01:05
Fourteenأربعة عشرة billionمليار lightضوء yearsسنوات that way
20
53932
1958
14 مليار سنة ضوئية في هذا الاتجاه
01:07
and 14 billionمليار lightضوء yearsسنوات that way,
21
55890
1860
و14 مليار سنة ضوئية في هذا الاتجاه،
01:09
it's the sameنفسه temperatureدرجة الحرارة.
22
57750
1408
بنفس الحرارة.
01:11
Now it's been 14 billionمليار yearsسنوات
23
59158
3314
مرت الآن 14 مليار سنة
01:14
sinceمنذ that Bigكبير Bangانفجار,
24
62472
1818
على الانفجار العظيم،
01:16
and so it's got faintاغمى عليه and coldالبرد.
25
64290
2472
وقد يبدو الآن باهتا وباردا.
01:18
It's now 2.7 degreesدرجات.
26
66762
2308
درجة حرارته الآن هي 2.7.
01:21
But it's not exactlyبالضبط 2.7 degreesدرجات.
27
69070
2280
لكن ليست 2.7 بالضبط.
01:23
It's only 2.7 degreesدرجات to about
28
71350
2294
هي 2.7 درجة من أصل
01:25
10 partsأجزاء in a millionمليون.
29
73644
1842
10 أجزاء من المليون.
01:27
Over here, it's a little hotterسخونة,
30
75486
994
لدينا هنا، فالأمر أكثر حرارة بعض الشيء،
01:28
and over there, it's a little coolerالمبرد,
31
76480
1868
لكن هناك، فهو أكثر برودة إلى حد ما،
01:30
and that's incrediblyلا يصدق importantمهم
to everyoneكل واحد in this roomمجال,
32
78348
3088
وهذا مهم للغاية بالنسبة
لكل الحاضرين في هذه القاعة،
01:33
because where it was a little hotterسخونة,
33
81436
1724
لأنه في المكان الذي كان
أكثر حرارة شيئا ما،
01:35
there was a little more stuffأمور,
34
83160
1696
كانت تحدث أمور أكثر،
01:36
and where there was a little more stuffأمور,
35
84856
1567
وحيث كانت تحدث أمور أكثر،
01:38
we have galaxiesالمجرات and clustersعناقيد المجموعات of galaxiesالمجرات
36
86423
1969
وُجِدت لدينا مجرات
ومجموعات مجرية
01:40
and superclustersعنقود مجري هائل
37
88392
1252
فمجموعات أكبر،
01:41
and all the structureبناء you see in the cosmosكون.
38
89644
2708
وكل النظام الذي ترونه في الكون.
01:44
And those smallصغير, little, inhomogeneitiesعدم تجانس,
39
92352
3112
وتلك الأجزء الصغيرة والقليلة والمتجانسة،
01:47
20 partsأجزاء in a millionمليون,
40
95464
2282
تلكم العشرون جزء من المليون،
01:49
those were formedشكلت by quantumكمية mechanicalميكانيكي wigglesيتلوى
41
97746
2754
تكونت عن طريق ذبذبات
ميكانيكيا الكم
01:52
in that earlyمبكرا universeكون that were stretchedامتدت
42
100500
1808
في عصر الكون الأولي الذي تمدد
01:54
acrossعبر the sizeبحجم of the entireكامل cosmosكون.
43
102308
2279
على مدى حجم الكون كله.
01:56
That is spectacularمذهل,
44
104587
1714
هذا مذهل،
01:58
and that's not what they foundوجدت on Mondayالإثنين;
45
106301
1665
لكن ليس هذا ما تم اكتشافه يوم الإثنين؛
01:59
what they foundوجدت on Mondayالإثنين is coolerالمبرد.
46
107966
2036
ما اكتشفوه يوم الإثنين كان أكثر روعة.
02:02
So here'sمن هنا what they foundوجدت on Mondayالإثنين:
47
110002
2266
إليكم ما اكتشفوه يوم الإثنين:
02:04
Imagineتخيل you take a bellجرس,
48
112268
3503
تخيل أن لديك جرسا،
02:07
and you whackاجتز the bellجرس with a hammerشاكوش.
49
115771
1611
وبدأت تضرب الجرس بمطرقة.
02:09
What happensيحدث? It ringsخواتم.
50
117382
1676
مالذي سيحدث؟ سيرن الجرس.
02:11
But if you wait, that ringingرنين fadesيتلاشى
51
119058
2208
لكن إن انتظرت، فسيتلاشى ذلك الرنين
02:13
and fadesيتلاشى and fadesيتلاشى
52
121266
1620
شيئا فشيئا
02:14
untilحتى you don't noticeتنويه it anymoreأي أكثر من ذلك.
53
122886
1942
حتى تتوقف عن سماعه نهائيا.
02:16
Now, that earlyمبكرا universeكون was incrediblyلا يصدق denseكثيف,
54
124828
2648
الآن ، ذلك الكون الأولي كان كثيفا
بشكل كبير،
02:19
like a metalفلز, way denserأكثر كثافة,
55
127476
2079
مثل المعدن، وأكثر كثافة بكثير،
02:21
and if you hitنجاح it, it would ringحلقة,
56
129555
2405
حيث إنك حين تضربه،
فسيحدث رنينا،
02:23
but the thing ringingرنين would be
57
131960
1863
لكن الشيء الذي سيرن سيكون
02:25
the structureبناء of space-timeالزمكان itselfبحد ذاتها,
58
133823
2088
نظام الزمكان نفسه،
02:27
and the hammerشاكوش would be quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا.
59
135911
2816
والمطرقة ستكون ميكانيكا الكم.
02:30
What they foundوجدت on Mondayالإثنين
60
138727
1931
ما وجدوه يوم الإثنين
02:32
was evidenceدليل of the ringingرنين
61
140658
2362
كان دليلا عن رنين
02:35
of the space-timeالزمكان of the earlyمبكرا universeكون,
62
143020
2315
نظام الزمكان المتعلق بالكون الأولي،
02:37
what we call gravitationalالجاذبية wavesأمواج
63
145335
2105
ما نسميه موجات الجاذبية
02:39
from the fundamentalأساسي eraعصر,
64
147440
1520
من العصر الأساسي،
02:40
and here'sمن هنا how they foundوجدت it.
65
148960
1975
وإليكم كيف اكتشفوا ذلك.
02:42
Those wavesأمواج have long sinceمنذ fadedتلاشى.
66
150935
2072
مر زمن طويل على تلاشي
تلك الموجات.
02:45
If you go for a walkسير,
67
153007
1488
إذا خرجت لتتمشى،
02:46
you don't wiggleتهزهز.
68
154495
1588
فإنك لا تتأرجح.
02:48
Those gravitationalالجاذبية wavesأمواج in the structureبناء of spaceالفراغ
69
156083
2748
موجات الجاذبية تلك الموجودة
في بنية الفضاء
02:50
are totallyتماما invisibleغير مرئى for all practicalعملي purposesالمقاصد.
70
158831
2774
غير مرئية تماما لأسباب عملية.
02:53
But earlyمبكرا on, when the universeكون was makingصناعة
71
161605
2904
لكن قبل هذا، حين كان الكون يُحدِث
02:56
that last afterglowالشفق,
72
164509
2370
آخر شفق،
02:58
the gravitationalالجاذبية wavesأمواج
73
166879
1558
كانت موجات الجاذبية
03:00
put little twistsاللفات in the structureبناء
74
168437
2863
تضع تلك اللمسات الصغيرة على تركيبة
03:03
of the lightضوء that we see.
75
171300
1527
الضوء الذي نراه.
03:04
So by looking at the night skyسماء deeperأعمق and deeperأعمق --
76
172827
2966
وبالتالي، ومن خلال النظر إلى السماء ليلا
بشكل أعمق فأعمق -
03:07
in factحقيقة, these guys spentأنفق
threeثلاثة yearsسنوات on the Southجنوب Poleعمود
77
175793
2638
ففي الواقع، أمضى هؤلاء الناس
3 سنوات في القطب الجنوبي
03:10
looking straightمباشرة up throughعبر the coldestبرودة, clearestأوضح,
78
178431
2589
ينظرون نحو الأعلى من خلال الهواء
الأبرد والأوضح
03:13
cleanestأنظف airهواء they possiblyربما could find
79
181020
2350
والأنقى الذي تمكنوا من إيجاده
03:15
looking deepعميق into the night skyسماء and studyingدراسة عربي
80
183370
2429
ينظرون بتمعن إلى السماء ليلا،
ويدرسون
03:17
that glowتوهج and looking for the faintاغمى عليه twistsاللفات
81
185799
3376
ذلك التوهج، ويبحثون عن
تلك الخيوط المتلاشية
03:21
whichالتي are the symbolرمز, the signalإشارة,
82
189175
2348
التي تعتبر رمز وإشارة،
03:23
of gravitationalالجاذبية wavesأمواج,
83
191523
1820
موجات الجاذبية،
03:25
the ringingرنين of the earlyمبكرا universeكون.
84
193343
2341
رنين الكون الأولي.
03:27
And on Mondayالإثنين, they announcedأعلن
85
195684
1787
وفي يوم الاثنين أعلنوا
03:29
that they had foundوجدت it.
86
197471
1744
أنهم اكتشفوه.
03:31
And the thing that's so spectacularمذهل about that to me
87
199215
2427
والأمر المدهش هنا بالنسبة لي
03:33
is not just the ringingرنين, thoughاعتقد that is awesomeرائع.
88
201642
2748
ليس الرنين، رغم أنه مذهل.
03:36
The thing that's totallyتماما amazingرائعة حقا,
89
204390
1358
لكن الأمر المدهش للغاية،
03:37
the reasonالسبب I'm on this stageالمسرح, is because
90
205748
2102
والذي هو سبب تواجدي على هذا المسرح،
03:39
what that tellsيروي us is something
deepعميق about the earlyمبكرا universeكون.
91
207850
3468
أن هذا يخبرنا عن شيء عميق
متعلق بالكون
03:43
It tellsيروي us that we
92
211318
1664
يخبرنا بأننا
03:44
and everything we see around us
93
212982
1436
نحن وجميع الأشياء من حولنا
03:46
are basicallyفي الأساس one largeكبير bubbleفقاعة --
94
214418
2954
أننا بالأساس داخل فقاعة ضخمة -
03:49
and this is the ideaفكرة of inflationالتضخم
95
217372
1756
وهذه هي فكرة التضخم الكوني -
03:51
one largeكبير bubbleفقاعة surroundedمحاط by something elseآخر.
96
219128
3892
فقاعة ضخمة محاطة بشيء آخر.
03:55
This isn't conclusiveنهائي evidenceدليل for inflationالتضخم,
97
223020
2130
وهذا ليس دليلا قاطعا
على تضخم الكون،
03:57
but anything that isn't inflationالتضخم that explainsيشرح this
98
225150
2174
لكن أي شيء آخر يفسر هذا
غير التضخم
03:59
will look the sameنفسه.
99
227324
1317
سوف يبدو مماثلا.
04:00
This is a theoryنظرية, an ideaفكرة,
100
228641
1645
هذه نظرية، فكرة،
04:02
that has been around for a while,
101
230286
1224
كانت تدور منذ بعض الوقت،
04:03
and we never thought we we'dكنا really see it.
102
231510
1725
لكننا لم نكن نتوقع أننا سنراها.
04:05
For good reasonsأسباب, we thought we'dكنا never see
103
233235
1838
لعدة أسباب معتبرة،
لم نكن نتوقع أننا سنرى
04:07
killerالقاتل evidenceدليل, and this is killerالقاتل evidenceدليل.
104
235073
2248
دليلا قاطعا عنها،
وهذا دليل قاطع.
04:09
But the really crazyمجنون ideaفكرة
105
237321
2010
لكن الفكرة الجنونية فعلا هنا
04:11
is that our bubbleفقاعة is just one bubbleفقاعة
106
239331
3032
هي أن فقاعتنا، هي فقاعة
04:14
in a much largerأكبر, roilingالتي تؤرق potوعاء of universalعالمي stuffأمور.
107
242363
4626
داخل إناء عكر وعريض جدا
مليء بالأشياء الكونية.
04:18
We're never going to see the stuffأمور outsideفي الخارج,
108
246989
1826
لايمكننا أبدا أن نرى هذه الأشياء
في الخارج،
04:20
but by going to the Southجنوب Poleعمود
and spendingالإنفاق threeثلاثة yearsسنوات
109
248815
2574
لكن من خلال الذهاب إلى القطب الجنوبي
وقضاء 3 سنوات هناك،
04:23
looking at the detailedمفصلة structureبناء of the night skyسماء,
110
251389
2560
والنظر إلى تفاصيل بنية السماء ليلا،
04:25
we can figureالشكل out
111
253949
1856
يمكننا أن نعرف
04:27
that we're probablyالمحتمل in a universeكون
that looksتبدو kindطيب القلب of like that.
112
255805
3090
أننا ربما نعيش في كون
يشبه هذا.
04:30
And that amazesيذهل me.
113
258895
2422
وهذا أمر يدهشني.
04:33
Thanksشكر a lot.
114
261317
1336
شكرا جزيلا.
04:34
(Applauseتصفيق)
115
262653
2936
(تصفيق)
Translated by Lalla Khadija Tigha
Reviewed by Khalid Marbou

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Allan Adams - Theoretical physicist
Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory.

Why you should listen

Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory. His research in theoretical physics focuses on string theory both as a model of quantum gravity and as a strong-coupling description of non-gravitational systems.

Like water, string theory enjoys many distinct phases in which the low-energy phenomena take qualitatively different forms. In its most familiar phases, string theory reduces to a perturbative theory of quantum gravity. These phases are useful for studying, for example, the resolution of singularities in classical gravity, or the set of possibilities for the geometry and fields of spacetime. Along these lines, Adams is particularly interested in microscopic quantization of flux vacua, and in the search for constraints on low-energy physics derived from consistency of the stringy UV completion.

In other phases, when the gravitational interactions become strong and a smooth spacetime geometry ceases to be a good approximation, a more convenient description of string theory may be given in terms of a weakly-coupled non-gravitational quantum field theory. Remarkably, these two descriptions—with and without gravity—appear to be completely equivalent, with one remaining weakly-coupled when its dual is strongly interacting. This equivalence, known as gauge-gravity duality, allows us to study strongly-coupled string and quantum field theories by studying perturbative features of their weakly-coupled duals. Gauge-gravity duals have already led to interesting predictions for the quark-gluon plasma studied at RHIC. A major focus of Adams's present research is to use such dualities to find weakly-coupled descriptions of strongly-interacting condensed matter systems which can be realized in the lab.
More profile about the speaker
Allan Adams | Speaker | TED.com