ABOUT THE SPEAKER
Gian Giudice - Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology.

Why you should listen

Gian Giudice is a permanent member of CERN's group for theoretical physics. He has researched topics like supersymmetry, extra dimensions and dark matter, and has formulated theories that describe the earliest stages of the universe and that apply our knowledge of the particle world to smaller distances.

As author of the popular book, A Zeptospace Odyssey, Giudice is active in communicating the complex work of the Large Hadron Collider to the public. Meant for the lay reader, the book shares both the innovations needed to build the LHC and the theories it was created to prove. After the Higgs boson discovery, Giudice found the surprising result that, if the Standard Model continues to hold up at very small distances, the universe must be in a critical state, near to a phase transition that could lead to the collapse of all atomic matter. Luckily, in his TED Talk, he shares that this would happen very, very, very far in the future.

More profile about the speaker
Gian Giudice | Speaker | TED.com
TEDxCERN

Gian Giudice: Why our universe might exist on a knife-edge

جیان جودیس: چرا جهان ما ممکنه بر لبه یک چاقو قرار داشته باشه

Filmed:
2,152,454 views

بزرگترین شگفتی کشف ذره بوزون هیگز؟ اینکه هیچ سورپرایزی وجود نداشت. جیان جودیس برای ما از یک مسأله فیزیک نظری صحبت می‌کنه: چه اتفاقی می‌افتاد اگر میدان هیگز در حالتی فوق چگال قرار داشت که معنیش این می‌شد که تمام مواد شامل اتم نابود بشن؟ با شوخ طبعی و جذابیت، جودیس سرنوشتی شوم رو طرح می‌کنه، و اینکه چرا ما نباید فعلا نگران باشیم. (تصویربرداری شده در TEDxCERN)
- Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology. Full bio

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

00:13
So last yearسال, on the Fourthچهارم of Julyجولای,
0
1179
2344
سال گذشته، چهارم جولای
00:15
experimentsآزمایشات at the Largeبزرگ Hadronهادرون ColliderCollider
1
3523
2499
آزمایش‌ها در سیستم بزرگ برخورد دهنده‌ی هادرون‌ها (ذرات بنيادی تركيبی)
00:18
discoveredکشف شده the Higgsهیگز bosonبوزون.
2
6022
2290
منجر به کشف بوزون "هیگز" شد (بوزون: عناصر با عدد جرمی زوج).
00:20
It was a historicalتاریخی day.
3
8312
1968
این یک روز تاریخی بود.
00:22
There's no doubtشک that from now on,
4
10280
2295
هیچ شکی نیست که از امروز به بعد،
00:24
the Fourthچهارم of Julyجولای will be rememberedبه یاد داشته باشید
5
12575
1834
روز چهارم جولای در ذهن‌ها خواهد ماند
00:26
not as the day of the Declarationاعلام of Independenceاستقلال,
6
14409
2442
نه مثل چیز‌هایی چون "روز استقلال" آمریکا،
00:28
but as the day of the discoveryکشف of the Higgsهیگز bosonبوزون.
7
16851
3834
بلکه به عنوان روز کشف بوزون هیگز.
00:32
Well, at leastکمترین, here at CERNسرن.
8
20685
2432
خوب، لااقل، اینجا در مرکز "سرن".
00:35
But for me, the biggestبزرگترین surpriseتعجب of that day
9
23117
4155
اما برای من، بزرگترین سورپرایز اون روز
00:39
was that there was no bigبزرگ surpriseتعجب.
10
27272
2499
این بود که هیچ سورپرایز بزرگی وجود نداشت.
00:41
In the eyeچشم of a theoreticalنظری physicistفیزیکدان,
11
29771
2599
از دیدگاه فیزیک نظری،
00:44
the Higgsهیگز bosonبوزون is a cleverباهوش explanationتوضیح
12
32370
1893
بوزون هیگز یک توضیح هوشمندانه
00:46
of how some elementaryابتدایی particlesذرات gainکسب کردن massجرم,
13
34263
3523
از پدیده جرم یافتن ذرات بنیادی است،
00:49
but it seemsبه نظر می رسد a fairlyمنصفانه unsatisfactoryنامطلوب
14
37786
2836
اما به نظر می‌رسه به اندازه کافی راه حل
00:52
and incompleteناقص است solutionراه حل.
15
40622
2206
راضی کننده و کاملی نباشه.
00:54
Too manyبسیاری questionsسوالات are left unansweredبی پاسخ.
16
42828
3024
سوالات بسیاری بدون پاسخ باقی مونده.
00:57
The Higgsهیگز bosonبوزون does not shareاشتراک گذاری the beautyزیبایی,
17
45852
2835
بوزون هیگز، از زیبایی،
01:00
the symmetryتقارن, the eleganceظرافت,
18
48687
1885
تقارن و ظرافت
01:02
of the restباقی مانده of the elementaryابتدایی particleذره worldجهان.
19
50572
2728
ذرات بنیادی دیگر سهمی نبرده.
01:05
For this reasonدلیل, the majorityاکثریت of theoreticalنظری physicistsفیزیکدانان
20
53300
3622
به همین دلیل، عمده فیزیکدان‌های نظری
01:08
believe that the Higgsهیگز bosonبوزون could not
21
56922
2942
اعتقاد دارن که بوزون هیگز نمی‌تونه
01:11
be the fullپر شده storyداستان.
22
59864
2482
تمام داستان باشه.
01:14
We were expectingمنتظر newجدید particlesذرات and newجدید phenomenaپدیده ها
23
62346
2854
ما انتظار ذرات بنیادی جدید و پدیده‌های جدیدی داشتیم
01:17
accompanyingمشایعت the Higgsهیگز bosonبوزون.
24
65200
2450
که بوزون هیگز رو همراهی کنه.
01:19
Insteadبجای, so farدور, the measurementsاندازه گیری ها
25
67650
2318
در عوض، تا کنون، اندازه گیری‌هایی که
01:21
comingآینده from the LHCLHC showنشان بده no signsعلائم of newجدید particlesذرات
26
69968
3758
از این شتاب دهنده به دست اومده،
هیچ نشانی از ذرات جدید
01:25
or unexpectedغیر منتظره phenomenaپدیده ها.
27
73726
2149
یا پدیده‌های غیر منتظره نشون نمی‌ده.
01:27
Of courseدوره, the verdictحکم is not definitiveقطعی.
28
75875
3653
البته این نظر قطعی نیست.
01:31
In 2015, the LHCLHC will almostتقریبا doubleدو برابر
29
79528
3994
در سال ۲۰۱۵ شتاب دهنده LHC تقریبا
01:35
the energyانرژی of the collidingبرخورد protonsپروتون ها,
30
83522
2691
انرژی برخورد پروتون‌ها رو دو برابر خواهد کرد،
01:38
and these more powerfulقدرتمند collisionsتصادفات
31
86213
2071
و این برخورد های پر انرژی تر
01:40
will allowاجازه دادن us to exploreکاوش کنید furtherبیشتر the particleذره worldجهان,
32
88284
4584
به ما اجازه خواهد داد که بیشتر در دنیای
ذرات بنیادی کاوش کنیم،
01:44
and we will certainlyقطعا learnیاد گرفتن much more.
33
92868
3132
و ما مطمئناً چیز‌های بسیار بیشتری خواهیم آموخت.
01:48
But for the momentلحظه, sinceاز آنجا که we have foundپیدا شد
34
96000
3146
لیکن برای این لحظه، از زمانی که ما پی بردیم
01:51
no evidenceشواهد for newجدید phenomenaپدیده ها, let us supposeفرض کنید
35
99146
3149
که هیچ شاهدی برای پدیده جدیدی وجود نداره،
بگذارید فرض کنیم که
01:54
that the particlesذرات that we know todayامروز,
36
102295
3164
این ذرات بنیادی که ما امروز می‌شناسیم،
01:57
includingشامل the Higgsهیگز bosonبوزون,
37
105459
1856
از جمله بوزون هیگز،
01:59
are the only elementaryابتدایی particlesذرات in natureطبیعت,
38
107315
3285
تنها ذرات بنیادی در طبیعت هستند،
02:02
even at energiesانرژی ها much largerبزرگتر
39
110600
2744
حتی در انرژی‌های بسیار بزرگتری که
02:05
than what we have exploredکاوش so farدور.
40
113344
2766
ما تا کنون کشف کرده ایم.
02:08
Let's see where this hypothesisفرضیه is going to leadسرب us.
41
116110
4632
بگذارید ببینیم این فرضیه ما رو به کجا می‌رسونه.
02:12
We will find a surprisingشگفت آور and intriguingجذاب resultنتيجه
42
120742
3432
نتیجه‌ای شگفت انگیز و جذاب
02:16
about our universeجهان, and to explainتوضیح my pointنقطه,
43
124174
3799
درباره جهان خواهیم یافت، و برای اینکه
نظرم رو توضیح بدم
02:19
let me first tell you what the Higgsهیگز is about,
44
127973
3876
بگذارید ابتدا بهتون بگم که هیگز چی هست،
02:23
and to do so, we have to go back
45
131849
3134
و برای این کار، بایستی به
02:26
to one tenthدهم of a billionthمیلیاردر of a secondدومین
46
134983
4357
یک دهم از یک میلیاردم ثانیه
02:31
after the Bigبزرگ Bangانفجار.
47
139340
1531
بعد از انفجار بزرگ برگردیم.
02:32
And accordingبا توجه to the Higgsهیگز theoryتئوری,
48
140871
2041
و بر طبق نظریه هیگز،
02:34
at that instantفوری, a dramaticنمایشی eventرویداد tookگرفت placeمحل
49
142912
3366
در اون لحظه، یک اتفاق دراماتیک
02:38
in the universeجهان.
50
146278
1591
در جهان رخ داد.
02:39
Space-timeفضا زمان underwentتحت تاثیر قرار گرفت a phaseفاز transitionگذار.
51
147869
4791
بُعد فضا - زمان دستخوش یک انتقال فاز شد.
02:44
It was something very similarمشابه to the phaseفاز transitionگذار
52
152660
3077
چیزی بسیار شبیه انتقال فازی که
02:47
that occursاتفاق می افتد when waterاب turnsچرخش into iceیخ
53
155737
3545
موقع تبدیل آب به یخ
02:51
belowدر زیر zeroصفر degreesدرجه.
54
159282
1961
در دمای زیر صفر درجه اتفاق می‌افته.
02:53
But in our caseمورد, the phaseفاز transitionگذار
55
161243
2940
اما در قضیه ما، این انتقال فاز
02:56
is not a changeتغییر دادن in the way the moleculesمولکول ها
56
164183
2531
یک تغییر در نحوه قرار‌گیری
02:58
are arrangedمرتب شده اند insideداخل the materialمواد,
57
166714
2286
ملکول‌ها در داخل یک ماده نیست،
03:01
but is about a changeتغییر دادن
58
169000
1888
بلکه در مورد تغییری اساسی در تار و پود بُعد فضا - زمان است.
03:02
of the very fabricپارچه of space-timeفضا-زمان.
59
170888
3626
بلکه در مورد تغییری اساسی در تار و پود بُعد فضا - زمان است.
03:06
Duringدر حین this phaseفاز transitionگذار, emptyخالی spaceفضا
60
174514
2626
در طول این تغییر فاز، فضای خالی
03:09
becameتبدیل شد filledپر شده with a substanceمواد
61
177140
2672
با ماده ای که ما اکنون
03:11
that we now call Higgsهیگز fieldرشته.
62
179812
3032
بهش میدان هیگز می‌گیم پر شد.
03:14
And this substanceمواد mayممکن است seemبه نظر می رسد invisibleنامرئی to us,
63
182844
2329
و این ماده ممکنه برای ما نامرئی باشه،
03:17
but it has a physicalفیزیکی realityواقعیت.
64
185173
2678
اما واقعیت فیزیکی داره.
03:19
It surroundsاحاطه کرده است us all the time,
65
187851
2058
این میدان، همیشه ما رو احاطه کرده،
03:21
just like the airهوا we breatheتنفس کنید in this roomاتاق.
66
189909
3701
درست مثل هوایی که در این محل تنفس می‌کنیم.
03:25
And some elementaryابتدایی particlesذرات interactتعامل
67
193610
2318
و بعضی ذرات بنیادی با این ماده
03:27
with this substanceمواد, gainingبه دست آوردن energyانرژی in the processروند.
68
195928
3828
از طریق به دست آوردن انرژی ذاتی
اثر متقابل دارن.
03:31
And this intrinsicذاتی energyانرژی is what we call
69
199756
3075
و این انرژی ذاتی همون چیزیه که بهش
03:34
the massجرم of a particleذره,
70
202831
2133
جرم یک ذره می‌گیم،
03:36
and by discoveringکشف the Higgsهیگز bosonبوزون, the LHCLHC
71
204964
3253
و با کشف بوزون هیگز، شتاب دهنده LHC
03:40
has conclusivelyقطعا provedثابت that this substanceمواد is realواقعی,
72
208217
4532
به طور قطع ثابت کرد که این ماده وجود داره،
03:44
because it is the stuffچیز the Higgsهیگز bosonsبوزون ها are madeساخته شده of.
73
212749
3919
چون چیزی هست که بوزون‌های هیگز ازش ساخته شدن.
03:48
And this, in a nutshellمخلص کلام, is the essenceذات of the Higgsهیگز storyداستان.
74
216668
3444
و این، مختصری از اساس و بنیاد داستان هیگز هست.
03:52
But this storyداستان is farدور more interestingجالب هست than that.
75
220112
4743
اما این داستان از این چیزی که گفتم بسیار جذاب‌تره.
03:56
By studyingدر حال مطالعه the Higgsهیگز theoryتئوری,
76
224855
2311
با مطالعه نظریه هیگز،
03:59
theoreticalنظری physicistsفیزیکدانان discoveredکشف شده,
77
227166
2360
فیزیک‌دانان نظری
04:01
not throughاز طریق an experimentآزمایشی
78
229526
1904
نه از طریق آزمایش
04:03
but with the powerقدرت of mathematicsریاضیات,
79
231430
2476
بلکه با قدرت و کمک ریاضیات،
04:05
that the Higgsهیگز fieldرشته does not necessarilyلزوما existوجود دارد
80
233906
3712
پی بردند که میدان هیگز لزوما، منحصرا به شکلی که
04:09
only in the formفرم that we observeمشاهده کنید todayامروز.
81
237618
3337
ما امروز مشاهده می‌کنیم وجود نداره.
04:12
Just like matterموضوع can existوجود دارد as liquidمایع or solidجامد,
82
240955
5045
درست مثل مواد که می‌تونن به صورت مایع یا جامد باشن،
04:18
so the Higgsهیگز fieldرشته, the substanceمواد that fillsپر می کند all space-timeفضا-زمان,
83
246000
4572
میدان هیگز هم، که ماده‌ای هست که همه‌ی بُعد فضا - زمان رو پر می‌کنه،
04:22
could existوجود دارد in two statesایالت ها.
84
250572
3354
می‌تونه در دو حالت وجود داشته باشه.
04:25
Besidesبعلاوه the knownشناخته شده Higgsهیگز stateحالت,
85
253926
2310
در کنار حالت شناخته شده هیگز،
04:28
there could be a secondدومین stateحالت in whichکه the Higgsهیگز fieldرشته
86
256236
3147
می‌تونه حالت دومی هم که میدان هیگز در اون
04:31
is billionsمیلیاردها دلار and billionsمیلیاردها دلار timesبار denserمتراکم تر
87
259383
3536
میلیاردها میلیارد چگال‌تر از چیزی که
04:34
than what we observeمشاهده کنید todayامروز,
88
262919
2045
امروز مشاهده می‌کنیم باشه،
04:36
and the mereصرفا existenceوجود داشتن of anotherیکی دیگر stateحالت
89
264964
3487
و صرف وجود یک حالت دیگه
04:40
of the Higgsهیگز fieldرشته posesقرار می دهد a potentialپتانسیل problemمسئله.
90
268451
4245
از میدان هیگز، یک سوال بالقوه رو مطرح می‌کنه.
04:44
This is because, accordingبا توجه to the lawsقوانین
91
272696
3238
به خاطر اینکه، بر اساس قوانین مکانیک کوانتوم،
04:47
of quantumکوانتومی mechanicsمکانیک, it is possibleامکان پذیر است
92
275934
2693
این امکان وجود داره که
04:50
to have transitionsگذار betweenبین two statesایالت ها,
93
278627
2832
انتقال بین دو حالت
04:53
even in the presenceحضور of an energyانرژی barrierمانع
94
281459
2949
حتی در حضور یک سد انرژی
04:56
separatingجدا کردن the two statesایالت ها,
95
284408
2628
که دو فاز رو از هم جدا می‌کنه، به وقوع بپیونده.
04:59
and the phenomenonپدیده is calledبه نام,
96
287036
2209
و به این پدیده می‌گن
05:01
quiteکاملا appropriatelyبه درستی, quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی.
97
289245
4142
تونل زنی کوانتومی، که اسم کاملاً مناسبی هم هست.
05:05
Because of quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی,
98
293387
1891
به علت تونل زنی کوانتومی،
05:07
I could disappearناپدید می شوند from this roomاتاق
99
295278
2533
من می‌تونم در این اطاق غیب بشم
05:09
and reappearدوباره ظاهر می شود in the nextبعد roomاتاق,
100
297811
3322
و در اطاق بغلی ظاهر بشم،
05:13
practicallyعملا penetratingنفوذ the wallدیوار.
101
301133
3395
عملاً دیوار رو سوراخ می‌کنم!
05:16
But don't expectانتظار me to actuallyدر واقع performانجام دادن the trickترفند
102
304528
2815
اما از من انتظار نداشته باشید که فعلا این شعبده بازی رو
05:19
in frontجلوی of your eyesچشم ها, because the probabilityاحتمال
103
307343
2578
در پیش چشمان شما انجام بدم، چون برای من
05:21
for me to penetrateنفوذ کنید the wallدیوار is ridiculouslyمسخره smallکوچک.
104
309921
4388
احتمال اینکه دیوار رو سوراخ کنم، فوق العاده کمه.
05:26
You would have to wait a really long time
105
314309
2598
شما باید مدت زمان بسیار طولانی صبر کنید
05:28
before it happensاتفاق می افتد, but believe me,
106
316907
2132
تا چنین اتفاقی بیفته، اما به حرف من اعتماد کنید،
05:31
quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی is a realواقعی phenomenonپدیده,
107
319039
3177
تونل زنی کوانتومی یک پدیده واقعی هست،
05:34
and it has been observedمشاهده شده in manyبسیاری systemsسیستم های.
108
322216
3195
و در بسیاری سیستم‌ها مشاهده شده.
05:37
For instanceنمونه, the tunnelتونل diodeدیود,
109
325411
2562
برای مثال، دیود تونلی،
05:39
a componentجزء used in electronicsالکترونیک,
110
327973
2197
قطعه ای که در الکترونیک به کار می‌ره،
05:42
worksآثار thanksبا تشکر to the wondersعجایب
111
330170
2422
به لطف عجایب شگفت انگیز پدیده
05:44
of quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی.
112
332592
2320
تونل زنی کوانتومی کار می‌کنه.
05:46
But let's go back to the Higgsهیگز fieldرشته.
113
334912
2292
اما بیاید به میدان هیگز برگردیم.
05:49
If the ultra-denseفوق العاده متراکم Higgsهیگز stateحالت existedوجود داشت,
114
337204
4563
اگر این میدان فوق چگال هیگز وجود داشته باشه،
05:53
then, because of quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی,
115
341767
2354
آنگاه، به خاطر پدیده تونل زنی کوانتومی،
05:56
a bubbleحباب of this stateحالت could suddenlyناگهان appearبه نظر می رسد
116
344121
3713
یک "حباب" از این حالت، به طور ناگهانی، در مکان مشخصی
05:59
in a certainمسلم - قطعی placeمحل of the universeجهان at a certainمسلم - قطعی time,
117
347834
3242
از این جهان، و در زمان مشخصی، می‌تونه پدید بیاد،
06:03
and it is analogousمشابه to what happensاتفاق می افتد when you boilجوشیدن waterاب.
118
351076
3765
و این مشابه چیزی هست که موقع جوشاندن آب رخ می‌ده.
06:06
Bubblesحباب ها of vaporبخار formفرم insideداخل the waterاب,
119
354841
3089
حباب‌های بخار در داخل آب شکل می‌گیره،
06:09
then they expandبسط دادن, turningچرخش liquidمایع into gasگاز.
120
357930
3856
سپس، در حالی که دارن آب رو به بخار تبدیل می‌کنن، منبسط می‌شن.
06:13
In the sameیکسان way, a bubbleحباب of the ultra-denseفوق العاده متراکم Higgsهیگز stateحالت
121
361786
4804
به شکل مشابهی، یک حباب از حالت فوق چگال هیگز
06:18
could come into existenceوجود داشتن because of quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی.
122
366590
3427
به دلیل تونل زنی کوانتومی می‌تونسته به وجود بیاد.
06:22
The bubbleحباب would then expandبسط دادن at the speedسرعت of lightسبک,
123
370017
2837
آنگاه این حباب با سرعت نور منبسط بشه،
06:24
invadingتهاجمی all spaceفضا, and turningچرخش the Higgsهیگز fieldرشته
124
372854
3486
به تمام فضا هجوم بیاره، و این میدان هیگز رو از
06:28
from the familiarآشنا stateحالت into a newجدید stateحالت.
125
376340
3649
حالت آشنای فعلی، به یک حالت جدید تبدیل کنه.
06:31
Is this a problemمسئله? Yes, it's a bigبزرگ a problemمسئله.
126
379989
4161
آیا این یک مشکل محسوب می‌شه؟ بله،
این یک مشکل بزرگه.
06:36
We mayممکن است not realizeتحقق بخشیدن it in ordinaryعادی life,
127
384150
2745
ما ممکنه در زندگی روزمره این رو متوجه نشیم،
06:38
but the intensityشدت of the Higgsهیگز fieldرشته is criticalبحرانی
128
386895
3205
اما "شدت" میدان هیگز برای
06:42
for the structureساختار of matterموضوع.
129
390100
2645
ساختار ماده حیاتی هست.
06:44
If the Higgsهیگز fieldرشته were only a fewتعداد کمی timesبار more intenseشدید,
130
392745
4073
اگر میدان هیگز فقط چند برابر بیشتر شدت داشت،
06:48
we would see atomsاتم ها shrinkingکوچک شدن, neutronsنوترون ها decayingفرو ریختن
131
396818
2944
می‌دیدیم که اتم‌ها فشرده می‌شدن، نوترون‌ها در هسته اتم
06:51
insideداخل atomicاتمی nucleiهسته, nucleiهسته disintegratingتجزیه,
132
399762
3686
از بین می‌رفتن، هسته اتم از هم می‌پاشید،
06:55
and hydrogenهیدروژن would be
133
403448
2340
و هیدروژن، تنها عنصر شیمیایی بود
06:57
the only possibleامکان پذیر است chemicalشیمیایی elementعنصر in the universeجهان.
134
405788
4352
که می‌تونست در جهان وجود داشته باشه.
07:02
And the Higgsهیگز fieldرشته, in the ultra-denseفوق العاده متراکم Higgsهیگز stateحالت,
135
410140
3011
و میدان هیگز، در حالت فوق چگالش،
07:05
is not just a fewتعداد کمی timesبار more intenseشدید than todayامروز,
136
413151
3814
نه فقط چند برابر شدید‌تر از حالت امروزش،
07:08
but billionsمیلیاردها دلار of timesبار,
137
416965
2195
بلکه میلیارد‌ها برابر شدید‌تر بود،
07:11
and if space-timeفضا-زمان were filledپر شده by this Higgsهیگز stateحالت,
138
419160
3202
و اگر بُعد فضا - زمان با این حالت از هیگز پر می‌شد،
07:14
all atomicاتمی matterموضوع would collapseسقوط - فروپاشی - اضمحلال.
139
422362
3153
همه مواد اتمی از هم فرو می‌پاشید.
07:17
No molecularمولکولی structuresسازه های would be possibleامکان پذیر است, no life.
140
425515
4490
نه هیچ ساختار ملکولی امکان وجود داشت، و نه حیاتی.
07:22
So, I wonderتعجب, is it possibleامکان پذیر است
141
430005
3338
پس، من می‌خوام بدونم، آیا ممکنه
07:25
that in the futureآینده, the Higgsهیگز fieldرشته
142
433343
2586
در آینده، این میدان هیگز
07:27
will undergoتحت تاثیر قرار می گیرد a phaseفاز transitionگذار and,
143
435929
2565
دستخوش یک تغییر فاز بشه،
07:30
throughاز طریق quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی, will be transformedتبدیل شده است
144
438494
3129
و از طریق تونل زنی کوانتومی، به
07:33
into this nastyتند و زننده, ultra-denseفوق العاده متراکم stateحالت?
145
441623
4687
این حالت فوق چگال ناخوش آیند تبدیل بشه؟
07:38
In other wordsکلمات, I askپرسیدن myselfخودم, what is the fateسرنوشت
146
446310
3525
به بیان دیگه، از خودم می‌پرسم، سرنوشت
07:41
of the Higgsهیگز fieldرشته in our universeجهان?
147
449835
3083
این میدان هیگز در جهان ما چیست؟
07:44
And the crucialحیاتی ingredientجزء necessaryلازم است
148
452918
2251
و جزء حیاتی که لازمه تا به وسیله اون
07:47
to answerپاسخ this questionسوال is the Higgsهیگز bosonبوزون massجرم.
149
455169
4386
به این سوال پاسخ بدیم، جرم بوزون هیگز هست.
07:51
And experimentsآزمایشات at the LHCLHC foundپیدا شد that the massجرم
150
459555
4111
و آزمایشات در شتاب دهنده LHC نشون داد که جرم
07:55
of the Higgsهیگز bosonبوزون is about 126 GeVGeV.
151
463666
4274
بوزون هیگز تقریبا ۱۲۶ گیگا الکترون ولت هست.
07:59
This is tinyکوچک when expressedبیان in familiarآشنا unitsواحد ها,
152
467940
3036
این مقدار اگر با واحد های آشنا بیان بشه خیلی کوچیکه،
08:02
because it's equalبرابر to something like
153
470976
1320
چون این مقدار، معادل چیزی حدود
08:04
10 to the minusمنهای 22 gramsگرم,
154
472296
2207
۱۰ به توان منفی ۲۲ گرم هست.
08:06
but it is largeبزرگ in particleذره physicsفیزیک unitsواحد ها,
155
474503
3970
اما این مقدار بزرگی در مقیاس فیزیک ذرات هست،
08:10
because it is equalبرابر to the weightوزن
156
478473
2104
چون معادل تمام جرم
08:12
of an entireکل moleculeمولکول
157
480577
2246
یک جزء اصلی
08:14
of a DNADNA constituentتشکیل دهنده.
158
482823
2420
تشکیل دهنده DNA هست.
08:17
So armedمسلح with this informationاطلاعات from the LHCLHC,
159
485243
3387
پس با اتکا به این اطلاعات که از شتاب دهنده LHC به دست اومده،
08:20
togetherبا یکدیگر with some colleaguesهمکاران here at CERNسرن,
160
488630
1944
با همراهی بعضی همکاران در مرکز سرن،
08:22
we computedمحاسبه شده the probabilityاحتمال
161
490574
1909
احتمال اینکه جهان ما
08:24
that our universeجهان could quantumکوانتومی tunnelتونل
162
492483
3015
می‌تونسته از طریق تونل کوانتومی
08:27
into the ultra-denseفوق العاده متراکم Higgsهیگز stateحالت,
163
495498
3118
به حالت فوق چگال هیگز تبدیل بشه رو حساب کردیم،
08:30
and we foundپیدا شد a very intriguingجذاب resultنتيجه.
164
498616
3677
و نتیجه جذابی به دست آوردیم.
08:34
Our calculationsمحاسبات showedنشان داد
165
502293
2149
محاسبات ما نشون داد
08:36
that the measuredاندازه گیری شده valueارزش of the Higgsهیگز bosonبوزون massجرم
166
504442
3172
که جرم محاسبه شده بوزون هیگز
08:39
is very specialویژه.
167
507614
1845
خیلی "استثنایی" هست.
08:41
It has just the right valueارزش
168
509459
2919
جرم این ذره دقیقا همون مقدار درستی رو داره
08:44
to keep the universeجهان hangingحلق آویز
169
512378
2693
تا بتونه جهان رو در آستانه
08:47
in an unstableناپایدار situationوضعیت.
170
515071
2570
حالت ناپایداری که داره، حفظ کنه.
08:49
The Higgsهیگز fieldرشته is in a wobblyناگهانی configurationپیکربندی
171
517641
3256
میدان هیگز، در یک پیکربندی لرزانی قرار داره
08:52
that has lastedطول کشید so farدور
172
520897
2049
که تا کنون دوام آورده
08:54
but that will eventuallyدر نهایت collapseسقوط - فروپاشی - اضمحلال.
173
522946
3045
اما نهایتا از هم پاشیده خواهد شد.
08:57
So accordingبا توجه to these calculationsمحاسبات,
174
525991
3179
بنابراین، بر اساس این محاسبات،
09:01
we are like campersمسافران
175
529170
2030
ما شبیه کاروانی هستیم
09:03
who accidentallyبه طور تصادفی setتنظیم theirخودشان tentچادر
176
531200
2452
که به طور تصادفی، چادر‌هاشون رو
09:05
at the edgeلبه - تیزی of a cliffصخره.
177
533652
1794
بر لبه صخره برپا کرده اند.
09:07
And eventuallyدر نهایت, the Higgsهیگز fieldرشته
178
535446
1790
و نهایتا، این میدان هیگز
09:09
will undergoتحت تاثیر قرار می گیرد a phaseفاز transitionگذار
179
537236
1936
دستخوش یک تغییر فاز خواهد شد
09:11
and matterموضوع will collapseسقوط - فروپاشی - اضمحلال into itselfخودش.
180
539172
3044
و ماده، بر روی خودش فرو خواهد ریخت.
09:14
So is this how humanityبشریت is going to disappearناپدید می شوند?
181
542216
3444
پس این شکلی انسان قراره نابود بشه؟
09:17
I don't think so.
182
545660
1755
من اینطور فکر نمی‌کنم.
09:19
Our calculationمحاسبه showsنشان می دهد that quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی
183
547415
3353
محاسبات ما نشون می‌ده که تونل زنی کوانتومی
09:22
of the Higgsهیگز fieldرشته is not likelyاحتمال دارد to occurبه وقوع پیوستن
184
550768
3656
این میدان هیگز به احتمال زیاد
09:26
in the nextبعد 10 to the 100 yearsسالها,
185
554424
3504
تا ۱۰ به توان ۱۰۰ سال دیگه رخ نخواهد داد،
09:29
and this is a very long time.
186
557928
3042
و این یک مدت خیلی طولانیه.
09:32
It's even longerطولانی تر than
187
560970
1768
این زمان حتی طولانی‌تر زمانی هست که
09:34
the time it takes for Italyایتالیا to formفرم a stableپایدار governmentدولت.
188
562738
3669
طول بکشه ایتالیا یک دولت با ثبات داشته باشه.
09:38
(Laughterخنده)
189
566407
2407
(خنده حضار)
09:40
Even so, we will be long goneرفته by then.
190
568814
3791
با این وجود، در اون زمان، ما مدت زیادی هست که از بین رفته‌ایم.
09:44
In about fiveپنج billionبیلیون yearsسالها,
191
572605
2608
در حدود ۵ میلیارد سال دیگه
09:47
our sunآفتاب will becomeتبدیل شدن به a redقرمز giantغول,
192
575213
2457
خورشید ما به یک ستاره غول پیکر قرمز،
09:49
as largeبزرگ as the Earth'sزمین orbitمدار,
193
577670
2513
به بزرگی مدار زمین تبدیل خواهد شد،
09:52
and our Earthزمین will be kaputکاپوت,
194
580183
3277
و زمین ما از بین خواهد رفت،
09:55
and in a thousandهزار billionبیلیون yearsسالها,
195
583460
2357
و هزار میلیارد سال دیگه،
09:57
if darkتاریک است energyانرژی keepsنگه می دارد on fuelingسوختن
196
585817
2286
اگر "انرژی تاریک" به دامن زدنش به
10:00
spaceفضا expansionگسترش at the presentحاضر rateنرخ,
197
588103
2835
انبساط فضا با سرعت فعلی اش ادامه بده،
10:02
you will not even be ableتوانایی to see as farدور as your toesانگشتان پا,
198
590938
4177
شما حتی قادر نخواهید بود که انگشتای پاتون رو نگاه کنید،
10:07
because everything around you
199
595115
1697
چون همه چیز پیرامون شما
10:08
expandsگسترش می یابد at a rateنرخ fasterسریعتر than the speedسرعت of lightسبک.
200
596812
3701
با سرعتی بیش از سرعت نور منبسط می‌شه.
10:12
So it is really unlikelyبعید است
201
600513
1985
پس واقعا بعیده که
10:14
that we will be around to see the Higgsهیگز fieldرشته collapseسقوط - فروپاشی - اضمحلال.
202
602498
3870
ما وقتی میدان هیگز متلاشی می‌شه، این اطراف باشیم.
10:18
But the reasonدلیل why I am interestedعلاقه مند
203
606368
3579
ولی دلیل اینکه من به
10:21
in the transitionگذار of the Higgsهیگز fieldرشته
204
609947
2012
تبدیل میدان هیگز علاقه مندم
10:23
is because I want to addressنشانی the questionسوال,
205
611959
3285
اینه که می‌خوام به این سوال بپردازم که
10:27
why is the Higgsهیگز bosonبوزون massجرم so specialویژه?
206
615244
4965
چرا جرم بوزون هیگز این قدر استثناییه؟
10:32
Why is it just right to keep the universeجهان
207
620209
2974
چرا مقدارش اونقدر دقیق و درسته که این جهان رو
10:35
at the edgeلبه - تیزی of a phaseفاز transitionگذار?
208
623183
3490
بر لبه یک تغییر فاز نگه داشته؟
10:38
Theoreticalنظری physicistsفیزیکدانان always askپرسیدن "why" questionsسوالات.
209
626673
3862
فیزیک‌دان‌های نظری، همیشه سوال‌های "چرایی" می‌پرسن.
10:42
More than how a phenomenonپدیده worksآثار,
210
630535
2675
اون‌ها، بیش از اینکه به چگونگی انجام پدیده‌ها
10:45
theoreticalنظری physicistsفیزیکدانان are always interestedعلاقه مند in
211
633210
2472
علاقه داشته باشن، همیشه به اینکه
10:47
why a phenomenonپدیده worksآثار in the way it worksآثار.
212
635682
3232
چرا یک پدیده همون طوری که داره رخ می‌ده، اتفاق می‌افته علاقه دارن.
10:50
We think that this these "why" questionsسوالات
213
638914
3362
ما فکر می‌کنم که این پرسش‌های چرایی،
10:54
can give us cluesسرنخ
214
642276
1723
می‌تونه به ما سرنخ‌هایی
10:55
about the fundamentalاساسی principlesاصول of natureطبیعت.
215
643999
3538
در مورد قوانین اساسی طبیعت بده.
10:59
And indeedدر واقع, a possibleامکان پذیر است answerپاسخ to my questionسوال
216
647537
3905
و قطعا، یک پاسخ محتمل به سوال من
11:03
opensباز می شود up newجدید universesجهان ها, literallyعینا.
217
651442
4364
عیناً، یک جهان جدید خواهد گشود.
11:07
It has been speculatedحدس زد that our universeجهان
218
655806
3441
اینطور فکر شده که جهان ما
11:11
is only a bubbleحباب in a soapyصابون multiversemultiverse
219
659247
4133
تنها یک حباب در یک صابون مانندِ چند جهانی هست
11:15
madeساخته شده out of a multitudeتوده ها of bubblesحباب ها,
220
663380
2563
که از حباب‌های زیادی ساخته شده،
11:17
and eachهر یک bubbleحباب is a differentناهمسان universeجهان
221
665943
2216
و هر حباب یک دنیای متفاوت هست
11:20
with differentناهمسان fundamentalاساسی constantsثابت ها
222
668159
1894
با ثابت‌های بنیادین متفاوت
11:22
and differentناهمسان physicalفیزیکی lawsقوانین.
223
670053
1865
و قوانین متفاوت فیزیکی.
11:23
And in this contextزمینه, you can only talk about
224
671918
2006
و در این زمینه، شما تنها می‌تونید در مورد احتمال
11:25
the probabilityاحتمال of findingیافته a certainمسلم - قطعی valueارزش of the Higgsهیگز massجرم.
225
673924
4711
پیدا کردن یک مقدار مشخص برای
جرم بوزون هیگز صحبت کنید.
11:30
Then the keyکلیدی to the mysteryرمز و راز
226
678635
2343
اونوقت، کلید این معما
11:32
could lieدروغ in the statisticalآماری propertiesخواص
227
680978
3263
می‌تونه در خواص آماری این
11:36
of the multiversemultiverse.
228
684241
2228
چند جهانی قرار داشته باشه.
11:38
It would be something like what happensاتفاق می افتد
229
686469
2414
این امر می‌تونه چیزی شبیه اتفاقی باشه که
11:40
with sandشن dunesتپه ها on a beachساحل دریا.
230
688883
2237
برای تپه‌های شنی در ساحل می‌افته.
11:43
In principleاصل, you could imagineتصور کن to find sandشن dunesتپه ها
231
691120
2872
اصولا، شما می‌تونید تصور کنید که تپه‌های شنی رو
11:45
of any slopeشیب angleزاویه in a beachساحل دریا,
232
693992
2430
با زاویه شیب‌های متفاوت در ساحل پیدا کنید،
11:48
and yetهنوز, the slopeشیب anglesزاویه of sandشن dunesتپه ها
233
696422
4161
و در عین حال، زاویه شیب تپه‌های شنی
11:52
are typicallyمعمولا around 30, 35 degreesدرجه.
234
700583
3470
عموماً بین ۳۰، ۳۵ درجه هستن.
11:56
And the reasonدلیل is simpleساده:
235
704053
1668
و دلیلش هم ساده است:
11:57
because windباد buildsمی سازد up the sandشن, gravityجاذبه زمین makesباعث می شود it fallسقوط.
236
705721
3678
چون باد، ماسه‌ها رو بالا می‌بره،
و گرانش باعث سقوطشون می‌شه.
12:01
As a resultنتيجه, the vastعظیم majorityاکثریت of sandشن dunesتپه ها
237
709399
2884
در نتیجه، اکثر قریب به اتفاق تپه‌های شنی
12:04
have slopeشیب anglesزاویه around the criticalبحرانی valueارزش,
238
712283
3919
زاویه شیب‌هایی نزدیک به مقدار بحرانی دارند،
12:08
nearنزدیک to collapseسقوط - فروپاشی - اضمحلال.
239
716202
1984
مقداری نزدیک به فرو ریختن.
12:10
And something similarمشابه could happenبه وقوع پیوستن
240
718186
2997
و چیزی مشابه می‌تونسته برای
12:13
for the Higgsهیگز bosonبوزون massجرم in the multiversemultiverse.
241
721183
4537
جرم بوزون هیگز در چند جهانی اتفاقی بیفته.
12:17
In the majorityاکثریت of bubbleحباب universesجهان ها,
242
725720
2872
در اکثر حباب‌های جهان‌ها،
12:20
the Higgsهیگز massجرم could be around the criticalبحرانی valueارزش,
243
728592
3057
جرم بوزون هیگز می‌تونسته در حدود مقدار بحرانی
12:23
nearنزدیک to a cosmicکیهانی collapseسقوط - فروپاشی - اضمحلال of the Higgsهیگز fieldرشته,
244
731649
3596
نزدیک یک فروریختن کیهانی از میدان هیگز باشه،
12:27
because of two competingرقابت effectsاثرات,
245
735245
1947
به دلیل دو اثر رقابتی،
12:29
just as in the caseمورد of sandشن.
246
737192
3586
درست مثل مثال تپه های شنی.
12:32
My storyداستان does not have an endپایان,
247
740778
3145
داستان من یک پایان نداره،
12:35
because we still don't know the endپایان of the storyداستان.
248
743923
3735
چون ما هنوز پایان داستان رو نمی‌دونیم.
12:39
This is scienceعلوم پایه in progressپیش رفتن,
249
747658
3288
این علم در حال پیشرفت هست،
12:42
and to solveحل the mysteryرمز و راز, we need more dataداده ها,
250
750946
3834
و برای اینکه این راز رو کشف کنیم،
به اطلاعات بیشتری نیاز داریم،
12:46
and hopefullyخوشبختانه, the LHCLHC will soonبه زودی addاضافه کردن newجدید cluesسرنخ
251
754780
4616
و امیدوارم که شتاب دهنده LHC، به زودی
سرنخ های جدید رو
12:51
to this storyداستان.
252
759396
2621
به این داستان اضافه کنه.
12:54
Just one numberعدد, the Higgsهیگز bosonبوزون massجرم,
253
762017
3830
فقط یک عدد، جرم بوزون هیگز،
12:57
and yetهنوز, out of this numberعدد we learnیاد گرفتن so much.
254
765847
5329
و هنوز، از این عدد، ما خیلی چیز ها یاد می‌گیریم.
13:03
I startedآغاز شده from a hypothesisفرضیه, that the knownشناخته شده particlesذرات
255
771176
3047
من از این فرضیه، که ذرات بنیادی شناخته شده
13:06
are all there is in the universeجهان,
256
774223
2036
که همگی در این جهان وجود دارن،
13:08
even beyondفراتر the domainدامنه exploredکاوش so farدور.
257
776259
2706
در ورای محدوده ای که تا کنون کشف شده هم
وجود دارن، شروع کردم.
13:10
From this, we discoveredکشف شده that the Higgsهیگز fieldرشته
258
778965
3768
با این فرض، ما چنین نتیجه گرفتیم که میدان هیگز
13:14
that permeatesنفوذ می کند space-timeفضا-زمان mayممکن است be standingایستاده
259
782733
3443
که در بُعد فضا - زمان نفوذ کرده، ممکنه
13:18
on a knifeچاقو edgeلبه - تیزی, readyآماده for cosmicکیهانی collapseسقوط - فروپاشی - اضمحلال,
260
786176
4557
بر لبه یک چاقو قرار، و در آستانه سقوط کیهانی قرار داشته باشه.
13:22
and we discoveredکشف شده that this mayممکن است be a hintاشاره کردن
261
790733
3550
و ما نتیجه گرفتیم که این ممکنه اشاره ای باشه
13:26
that our universeجهان is only a grainغلات of sandشن
262
794283
4033
که جهان ما تنها یک دانه ماسه
13:30
in a giantغول beachساحل دریا, the multiversemultiverse.
263
798316
3613
در یک ساحل عظیم، دنیای چند جهانی، هست.
13:33
But I don't know if my hypothesisفرضیه is right.
264
801929
3251
ولی من نمی‌دونم که این فرض درست باشه.
13:37
That's how physicsفیزیک worksآثار: A singleتنها measurementاندازه گیری
265
805180
3683
این همون روشی هست که فیزیک کار می‌کنه:
یک اندازه گیری تنها
13:40
can put us on the roadجاده to a newجدید understandingدرك كردن
266
808863
2864
می‌تونه ما رو در مسیری جدید از فهم
13:43
of the universeجهان
267
811727
1663
این جهان قرار بده
13:45
or it can sendارسال us down a blindنابینا alleyکوچه.
268
813390
3019
یا می‌تونه ما رو به انتهای یک بن بست برسونه.
13:48
But whicheverکدام یک it turnsچرخش out to be,
269
816409
2564
اما، به هر کدوم که ما رو ببره،
13:50
there is one thing I'm sure of:
270
818973
3192
من از یک چیز مطمئن هستم:
13:54
The journeyسفر will be fullپر شده of surprisesتعجب نکنید.
271
822165
3349
این سفر، پر از چیز‌های شگفت انگیز خواهد بود.
13:57
Thank you.
272
825514
1373
متشکرم.
13:58
(Applauseتشویق و تمجید)
273
826887
5248
(تشویق حضار)
Translated by M. Mahdi Karima
Reviewed by Narsis Sh

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Gian Giudice - Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology.

Why you should listen

Gian Giudice is a permanent member of CERN's group for theoretical physics. He has researched topics like supersymmetry, extra dimensions and dark matter, and has formulated theories that describe the earliest stages of the universe and that apply our knowledge of the particle world to smaller distances.

As author of the popular book, A Zeptospace Odyssey, Giudice is active in communicating the complex work of the Large Hadron Collider to the public. Meant for the lay reader, the book shares both the innovations needed to build the LHC and the theories it was created to prove. After the Higgs boson discovery, Giudice found the surprising result that, if the Standard Model continues to hold up at very small distances, the universe must be in a critical state, near to a phase transition that could lead to the collapse of all atomic matter. Luckily, in his TED Talk, he shares that this would happen very, very, very far in the future.

More profile about the speaker
Gian Giudice | Speaker | TED.com