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

Άλαν Άνταμς: Η ανακάλυψη που θα μπορούσε να ξαναγράψει τη φυσική

Filmed:
1,865,923 views

Στις 17 Μαρτίου 2014, μια ομάδα φυσικών ανακοίνωσε μια συναρπαστική ανακάλυψη: Αδιάσειστα δεδομένα για τη θεωρία ενός πληθωριστικού σύμπαντος, μια ένδειξη για τη Μεγάλη Έκρηξη. Για τους μη φυσικούς, τι σημαίνει αυτό; Το TED ζήτησε από τον Άλαν Άνταμς να εξηγήσει εν ολίγοις τα αποτελέσματα, σε αυτή την αυτοσχέδια ομιλία, εικονογραφημένη από τον Ράνταλ Μανρό του 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 deepβαθύς into the night skyουρανός,
0
928
3492
Αν κοιτάξετε βαθιά στον νυχτερινό ουρανό,
θα δείτε αστέρια
00:16
you see starsαστέρια,
1
4420
1616
και αν κοιτάξετε ακόμα πιο μακριά,
θα δείτε κι άλλα αστέρια
00:18
and if you look furtherπεραιτέρω, you see more starsαστέρια,
2
6036
2572
και μετά γαλαξίες
και στη συνέχεια κι άλλους γαλαξίες.
00:20
and furtherπεραιτέρω, galaxiesτους γαλαξίες, and
furtherπεραιτέρω, more galaxiesτους γαλαξίες.
3
8608
2159
00:22
But if you keep looking furtherπεραιτέρω and furtherπεραιτέρω,
4
10767
3873
Αλλά αν συνεχίσετε να κοιτάτε
όλο και πιο μακρυά
τελικά δεν θα βλέπετε τίποτα
για αρκετή ώρα,
00:26
eventuallyτελικά you see nothing for a long while,
5
14640
3116
αλλά στο τέλος θα δείτε
μια αχνή λάμψη να σιγοχάνεται.
00:29
and then finallyτελικά you see a
faintλιποθυμία, fadingξεθώριασμα afterglowμεταλαμπή,
6
17756
4462
Είναι η λάμψη που προέκυψε
από τη Μεγάλη Έκρηξη.
00:34
and it's the afterglowμεταλαμπή of the BigΜεγάλο BangΜπανγκ.
7
22218
3024
Η Μεγάλη Έκρηξη ήταν μια εποχή
στην αρχή του σύμπαντος
00:37
Now, the BigΜεγάλο BangΜπανγκ was an eraεποχή in the earlyνωρίς universeσύμπαν
8
25242
2817
00:40
when everything we see in the night skyουρανός
9
28059
2171
όπου όλα όσα βλέπουμε στον ουρανό
ήταν συμπυκνωμένα
00:42
was condensedσυνοπτικές into an incrediblyαπίστευτα smallμικρό,
10
30230
2410
σε μια απίστευτα μικρή,
00:44
incrediblyαπίστευτα hotζεστό, incrediblyαπίστευτα roilingπεριπλάνηση massμάζα,
11
32640
4326
απίστευτα καυτή, απίστευτα ταραχώδη μάζα
κι απ' αυτήν γεννήθηκαν
όλα όσα βλέπουμε.
00:48
and from it sprungδονούμενης everything we see.
12
36966
2692
Έχουμε, λοιπόν,
χαρτογραφήσει αυτή τη λάμψη
00:51
Now, we'veέχουμε mappedαντιστοίχιση that afterglowμεταλαμπή
13
39658
2859
00:54
with great precisionακρίβεια,
14
42517
1679
με φοβερή ακρίβεια.
Κι όταν λέω «έχουμε» δεν εννοώ εμένα.
(Γέλια)
00:56
and when I say we, I mean people who aren'tδεν είναι me.
15
44196
2044
00:58
We'veΈχουμε mappedαντιστοίχιση the afterglowμεταλαμπή
16
46240
1876
Έχουμε χαρτογραφήσει αυτή τη λάμψη
01:00
with spectacularθεαματικός precisionακρίβεια,
17
48116
1322
με φοβερή ακρίβεια
01:01
and one of the shocksσοκ about it
18
49438
1548
και είναι φοβερό
01:02
is that it's almostσχεδόν completelyεντελώς uniformστολή.
19
50986
2946
ότι είναι σχεδόν απόλυτα
ισότιμα μοιρασμένη
στα 14 δισεκατομμύρια έτη φωτός
από τη μια πλευρά
01:05
FourteenΔεκατέσσερα billionδισεκατομμύριο lightφως yearsχρόνια that way
20
53932
1958
01:07
and 14 billionδισεκατομμύριο lightφως yearsχρόνια that way,
21
55890
1860
και στα 14 δισεκατομμύρια από την άλλη
01:09
it's the sameίδιο temperatureθερμοκρασία.
22
57750
1408
υπάρχει η ίδια θερμοκρασία.
01:11
Now it's been 14 billionδισεκατομμύριο yearsχρόνια
23
59158
3314
Έχουν περάσει 13 δισεκατομμύρια χρόνια
από τη Μεγάλη Έκρηξη
01:14
sinceΑπό that BigΜεγάλο BangΜπανγκ,
24
62472
1818
01:16
and so it's got faintλιποθυμία and coldκρύο.
25
64290
2472
και έτσι ξεθώριασε και κρύωσε
και τώρα η θερμοκρασία είναι 2,7 βαθμοί.
01:18
It's now 2.7 degreesβαθμούς.
26
66762
2308
Όμως δεν είναι ακριβώς 2,7 βαθμοί.
01:21
But it's not exactlyακριβώς 2.7 degreesβαθμούς.
27
69070
2280
01:23
It's only 2.7 degreesβαθμούς to about
28
71350
2294
Είναι 2,7 βαθμοί
σε περίπου 10 μέρη στο εκατομμύριο.
01:25
10 partsεξαρτήματα in a millionεκατομμύριο.
29
73644
1842
Εδώ κάνει λίγο περισσότερη ζέστη
01:27
Over here, it's a little hotterθερμότερος,
30
75486
994
01:28
and over there, it's a little coolerψυγείο,
31
76480
1868
και εκεί λίγο περισσότερο κρύο.
Κι αυτό είναι απίστευτα σημαντικό
για όλους μας,
01:30
and that's incrediblyαπίστευτα importantσπουδαίος
to everyoneΟλοι in this roomδωμάτιο,
32
78348
3088
γιατί εκεί που κάνει
λίγο περισσότερη ζέστη
01:33
because where it was a little hotterθερμότερος,
33
81436
1724
01:35
there was a little more stuffυλικό,
34
83160
1696
υπάρχουν πιο πολλά «πράγματα»
01:36
and where there was a little more stuffυλικό,
35
84856
1567
κι εκεί που υπάρχουν
πιο πολλά «πράγματα»
01:38
we have galaxiesτους γαλαξίες and clustersσυστοιχίες of galaxiesτους γαλαξίες
36
86423
1969
έχουμε γαλαξίες
και συμπλέγματα γαλαξιών
01:40
and superclustersτα υπερσμήνη
37
88392
1252
και υπερσυμπλέγματα
01:41
and all the structureδομή you see in the cosmosσύμπαν.
38
89644
2708
και όλες τις δομές
που υπάρχουν στο σύμπαν.
01:44
And those smallμικρό, little, inhomogeneitiesανομοιογένειες,
39
92352
3112
Και αυτά τα μικρά ανομοιογενή σημεία
01:47
20 partsεξαρτήματα in a millionεκατομμύριο,
40
95464
2282
που είναι 23 μέρη στο εκατομμύριο
01:49
those were formedσχηματίστηκε by quantumποσοστό mechanicalμηχανικός wigglesWiggles
41
97746
2754
αυτά δημιουργήθηκαν
από κβαντομηχανικές δονήσεις
01:52
in that earlyνωρίς universeσύμπαν that were stretchedτεντωμένο
42
100500
1808
στο πρώιμο σύμπαν
που απλώθηκαν κατά μήκος
όλου του σύμπαντος.
01:54
acrossαπέναντι the sizeμέγεθος of the entireολόκληρος cosmosσύμπαν.
43
102308
2279
01:56
That is spectacularθεαματικός,
44
104587
1714
Κι αυτό είναι φοβερό
και δεν είναι αυτό
που ανακάλυψαν τη Δευτέρα.
01:58
and that's not what they foundβρέθηκαν on MondayΔευτέρα;
45
106301
1665
01:59
what they foundβρέθηκαν on MondayΔευτέρα is coolerψυγείο.
46
107966
2036
Αυτό που βρήκαν τη Δευτέρα
είναι ακόμα καλύτερο.
02:02
So here'sεδώ είναι what they foundβρέθηκαν on MondayΔευτέρα:
47
110002
2266
Ορίστε λοιπόν τι βρήκαν.
02:04
ImagineΦανταστείτε you take a bellκουδούνι,
48
112268
3503
Φανταστείτε ότι παίρνετε μια καμπάνα
02:07
and you whackηχηρό κτύπημα the bellκουδούνι with a hammerσφυρί.
49
115771
1611
και τη χτυπάτε με ένα σφυρί.
02:09
What happensσυμβαίνει? It ringsδακτυλίους.
50
117382
1676
Τι θα συμβεί τότε; Κουδουνίζει!
02:11
But if you wait, that ringingκουδούνισμα fadesεξασθενίζει
51
119058
2208
Αλλά αν περιμένετε,
το κουδούνισμα αρχίζει να εξασθενεί
02:13
and fadesεξασθενίζει and fadesεξασθενίζει
52
121266
1620
όλο και περισσότερο
02:14
untilμέχρις ότου you don't noticeειδοποίηση it anymoreπια.
53
122886
1942
μέχρι που δεν το αντιλαμβάνεστε πλέον.
02:16
Now, that earlyνωρίς universeσύμπαν was incrediblyαπίστευτα denseπυκνός,
54
124828
2648
Το σύμπαν, λοιπόν, στην αρχή του
ήταν πολύ πυκνό
02:19
like a metalμέταλλο, way denserπυκνότερο,
55
127476
2079
σαν μέταλλο
και ακόμα πυκνότερο
κι αν το χτυπούσατε,
θα κουδούνιζε
02:21
and if you hitΚτύπημα it, it would ringδαχτυλίδι,
56
129555
2405
02:23
but the thing ringingκουδούνισμα would be
57
131960
1863
και αυτό που θα κουδούνιζε
θα ήταν η δομή του ίδιου του χωροχρόνου
02:25
the structureδομή of space-timeχωροχρόνο itselfεαυτό,
58
133823
2088
02:27
and the hammerσφυρί would be quantumποσοστό mechanicsμηχανική.
59
135911
2816
και το σφυρί θα ήταν η κβαντομηχανική.
Αυτό που βρήκαν τη Δευτέρα
02:30
What they foundβρέθηκαν on MondayΔευτέρα
60
138727
1931
02:32
was evidenceαπόδειξη of the ringingκουδούνισμα
61
140658
2362
ήταν αποδείξεις
για το κουδούνισμα του χωροχρόνου
02:35
of the space-timeχωροχρόνο of the earlyνωρίς universeσύμπαν,
62
143020
2315
στην αρχή του σύμπαντος
02:37
what we call gravitationalβαρυτική wavesκυματιστά
63
145335
2105
αυτό που ονομάζουμε βαρυτικά κύματα
02:39
from the fundamentalθεμελιώδης eraεποχή,
64
147440
1520
από την καθοριστική περίοδο.
02:40
and here'sεδώ είναι how they foundβρέθηκαν it.
65
148960
1975
Και να πώς το βρήκαν.
02:42
Those wavesκυματιστά have long sinceΑπό fadedξεθωριάσει.
66
150935
2072
Αυτά τα κύματα έχουν εξασθενήσει
εδώ και καιρό.
02:45
If you go for a walkΠερπατήστε,
67
153007
1488
Αν πάτε για βόλτα
02:46
you don't wiggleκουνάω.
68
154495
1588
δεν κουδουνίζετε.
Αυτά τα βαρυτικά κύματα
στη δομή του σύμπαντος
02:48
Those gravitationalβαρυτική wavesκυματιστά in the structureδομή of spaceχώρος
69
156083
2748
είναι τελείως αόρατα
για πολλούς λόγους.
02:50
are totallyεντελώς invisibleαόρατος for all practicalπρακτικός purposesσκοποί.
70
158831
2774
02:53
But earlyνωρίς on, when the universeσύμπαν was makingκατασκευή
71
161605
2904
Αλλά στην αρχή, όταν το σύμπαν εξέπεμπε
02:56
that last afterglowμεταλαμπή,
72
164509
2370
αυτή την τελευταία λάμψη,
02:58
the gravitationalβαρυτική wavesκυματιστά
73
166879
1558
τα βαρυτικά κύματα
03:00
put little twistsανατροπές in the structureδομή
74
168437
2863
έδωσαν μικρές κλίσεις
στη δομή του φωτός που βλέπουμε.
03:03
of the lightφως that we see.
75
171300
1527
03:04
So by looking at the night skyουρανός deeperβαθύτερη and deeperβαθύτερη --
76
172827
2966
Παρατηρώντας λοιπόν το νυχτερινό ουρανό
όλο και πιο βαθιά --
03:07
in factγεγονός, these guys spentξόδεψε
threeτρία yearsχρόνια on the SouthΝότια PoleΠόλο
77
175793
2638
Αυτοί οι άνθρωποι πέρασαν
τρία χρόνια στον Νότιο Πόλο
03:10
looking straightευθεία up throughδιά μέσου the coldestψυχρότερο, clearestσαφέστερη,
78
178431
2589
κοιτώντας μέσα
από τον πιο κρύο και καθαρό αέρα
03:13
cleanestκαθαρότερες airαέρας they possiblyπιθανώς could find
79
181020
2350
που μπορούσαν να βρουν
03:15
looking deepβαθύς into the night skyουρανός and studyingμελετώντας
80
183370
2429
κοιτούσαν βαθιά τον νυχτερινό ουρανό
και μελετούσαν αυτή τη λάμψη,
ψάχνοντας για αυτές τις λεπτές κλίσεις
03:17
that glowλάμψη and looking for the faintλιποθυμία twistsανατροπές
81
185799
3376
03:21
whichοι οποίες are the symbolσύμβολο, the signalσήμα,
82
189175
2348
που είναι η ένδειξη, το σήμα,
για τα βαρυτικά κύματα
03:23
of gravitationalβαρυτική wavesκυματιστά,
83
191523
1820
03:25
the ringingκουδούνισμα of the earlyνωρίς universeσύμπαν.
84
193343
2341
το κουδούνισμα του πρώιμου σύμπαντος.
03:27
And on MondayΔευτέρα, they announcedανακοίνωσε
85
195684
1787
Και τη Δευτέρα ανακοίνωσαν
03:29
that they had foundβρέθηκαν it.
86
197471
1744
ότι το βρήκαν.
03:31
And the thing that's so spectacularθεαματικός about that to me
87
199215
2427
Και αυτό που είναι το πιο φοβερό
για μένα
03:33
is not just the ringingκουδούνισμα, thoughαν και that is awesomeφοβερός.
88
201642
2748
δεν είναι απλά το κουδούνισμα,
παρόλο που είναι φανταστικό.
03:36
The thing that's totallyεντελώς amazingφοβερο,
89
204390
1358
Αυτό που είναι τελείως καταπληκτικό,
03:37
the reasonλόγος I'm on this stageστάδιο, is because
90
205748
2102
ο λόγος που βρίσκομαι σ' αυτή τη σκηνή
είναι ότι αυτό μας λέει κάτι βαθύ
για το πρώιμο σύμπαν.
03:39
what that tellsλέει us is something
deepβαθύς about the earlyνωρίς universeσύμπαν.
91
207850
3468
03:43
It tellsλέει us that we
92
211318
1664
Μας λέει ότι εμείς
και όλα όσα υπάρχουν γύρω μας
03:44
and everything we see around us
93
212982
1436
03:46
are basicallyβασικα one largeμεγάλο bubbleφυσαλλίδα --
94
214418
2954
είναι βασικά μία μεγάλη φούσκα
κι αυτό είναι η θεωρία του πληθωρισμού
03:49
and this is the ideaιδέα of inflationπληθωρισμός
95
217372
1756
03:51
one largeμεγάλο bubbleφυσαλλίδα surroundedπεριβάλλεται by something elseαλλού.
96
219128
3892
μια μεγάλη φούσκα
περικυκλωμένη από κάτι άλλο.
Αυτό δεν είναι ολοκληρωτική απόδειξη
για τον πληθωρισμό
03:55
This isn't conclusiveπειστικά evidenceαπόδειξη for inflationπληθωρισμός,
97
223020
2130
03:57
but anything that isn't inflationπληθωρισμός that explainsεξηγεί this
98
225150
2174
αλλά ό,τι δεν είναι πληθωρισμός,
αλλά εξηγεί αυτό
03:59
will look the sameίδιο.
99
227324
1317
θα είναι παρόμοιο.
04:00
This is a theoryθεωρία, an ideaιδέα,
100
228641
1645
Αυτή είναι μια θεωρία, μια ιδέα
04:02
that has been around for a while,
101
230286
1224
που κυκλοφορούσε εδώ και καιρό
04:03
and we never thought we we'dνυμφεύω really see it.
102
231510
1725
και δεν περιμέναμε ποτέ
ότι θα τη βλέπαμε.
04:05
For good reasonsαιτιολογικό, we thought we'dνυμφεύω never see
103
233235
1838
Για πολλούς λόγους, πιστεύαμε ότι
ποτέ δε θα είχαμε καταληκτικές αποδείξεις.
04:07
killerφονιάς evidenceαπόδειξη, and this is killerφονιάς evidenceαπόδειξη.
104
235073
2248
Και αυτές είναι καταληκτικές αποδείξεις.
04:09
But the really crazyτρελός ideaιδέα
105
237321
2010
Αλλά η πραγματικά τρελή ιδέα
04:11
is that our bubbleφυσαλλίδα is just one bubbleφυσαλλίδα
106
239331
3032
είναι ότι η δική μας φούσκα
είναι απλά μία φούσκα
04:14
in a much largerμεγαλύτερος, roilingπεριπλάνηση potδοχείο of universalΠαγκόσμιος stuffυλικό.
107
242363
4626
μέσα σε ένα πολύ μεγαλύτερο ταραχώδες
χωνευτήρι γεμάτο με συμπαντικά «πράγματα».
04:18
We're never going to see the stuffυλικό outsideεξω απο,
108
246989
1826
Δε θα μπορέσουμε ποτέ να δούμε
τα «πράγματα» που είναι έξω,
04:20
but by going to the SouthΝότια PoleΠόλο
and spendingδαπανών threeτρία yearsχρόνια
109
248815
2574
αλλά πηγαίνοντας στον Νότιο Πόλο
και περνώντας τρία χρόνια εκεί
04:23
looking at the detailedλεπτομερείς structureδομή of the night skyουρανός,
110
251389
2560
παρατηρώντας τη λεπτομερή δομή του ουρανού
04:25
we can figureεικόνα out
111
253949
1856
μπορούμε να συμπεράνουμε
04:27
that we're probablyπιθανώς in a universeσύμπαν
that looksφαίνεται kindείδος of like that.
112
255805
3090
ότι βρισκόμαστε σε ένα σύμπαν
που μοιάζει κάπως έτσι.
04:30
And that amazesεκπλήσσει me.
113
258895
2422
Κι αυτό με συναρπάζει!
Ευχαριστώ πολύ.
04:33
ThanksΕυχαριστώ a lot.
114
261317
1336
04:34
(ApplauseΧειροκροτήματα)
115
262653
2936
(Χειροκρότημα)
Translated by Emmanouil Gavriilidis
Reviewed by Nikolaos Benias

▲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