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

آلن آدامز: کشفی که می تواند علم فیزیک را متحول کند

Filmed:
1,865,923 views

در ۱۷ ام مارس ۲۰۱۴، گروهی از فیزیکدانان کشف هیجان انگیزی را اعلام کردند: " تفنگ دودی"، داده هائی برای یک ارائه یک جهان در حال انبساط، یک سرنخ به مه‌بانگ. برای غیر فیزیکدانان، این چه معنائی دارد؟ TED از آلن آدامز درخواست کرد تا بطور خلاصه نتایج را توضیح دهد. بحث زیر توسط Randall Munroe از XKCD در همین رابطه آمده است.
- 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 deepعمیق into the night skyآسمان,
0
928
3492
اگر در شب به آسمان، عمیق نگاه کنید
00:16
you see starsستاره ها,
1
4420
1616
ستاره ها را می بینید،
00:18
and if you look furtherبیشتر, you see more starsستاره ها,
2
6036
2572
و اگر دورتر را نگاه کنید، ستاره های بیشتری را می بینید
00:20
and furtherبیشتر, galaxiesکهکشان ها, and
furtherبیشتر, more galaxiesکهکشان ها.
3
8608
2159
اگر دورتر و دورتر را نگاه کنید، کهکشان های بیشتری را.
00:22
But if you keep looking furtherبیشتر and furtherبیشتر,
4
10767
3873
اگر چشم از آسمان برندارید و دورتر و دورتر را نگاه کنید،
00:26
eventuallyدر نهایت you see nothing for a long while,
5
14640
3116
در انتها، شما هیچ چیز نمی بینید، برای مدتی طولانی، هیچ
00:29
and then finallyسرانجام you see a
faintاز حال رفتن, fadingمحو شدن afterglowپس از زلزله,
6
17756
4462
و نهایتا، نور کم سو، پس فروزش جزئی در حال محو شدن
00:34
and it's the afterglowپس از زلزله of the Bigبزرگ Bangانفجار.
7
22218
3024
و این پس فروزش «مه‌بانگ» است.
00:37
Now, the Bigبزرگ Bangانفجار was an eraدوران in the earlyزود universeجهان
8
25242
2817
مه‌بانگ در دوره ی حیات اولیه جهان بوده است
00:40
when everything we see in the night skyآسمان
9
28059
2171
زمانی که هر آنچه اکنون در آسمان شب کنونی می بینیم
00:42
was condensedفشرده into an incrediblyطور باور نکردنی smallکوچک,
10
30230
2410
یک جسم بی نهایت کوچک،
00:44
incrediblyطور باور نکردنی hotداغ, incrediblyطور باور نکردنی roilingرولینگ massجرم,
11
32640
4326
بی نهایت داغ متراکم میشد، توده ای بی نهایت رسوبی،
00:48
and from it sprungپررنگ everything we see.
12
36966
2692
و از آن همه چیز درهم پیچیده که می بینیم،
00:51
Now, we'veما هستیم mappedنقشه برداری شده that afterglowپس از زلزله
13
39658
2859
الان آن پس فروزش را ترسیم کرده ایم
00:54
with great precisionدقت,
14
42517
1679
با دقت زیاد،
00:56
and when I say we, I mean people who aren'tنه me.
15
44196
2044
و وقتی می گویم ما، منظورم با کسان دیگر است.
00:58
We'veما هستیم mappedنقشه برداری شده the afterglowپس از زلزله
16
46240
1876
با هم پس فروزش مه‌بانگ را ترسیم کردیم
01:00
with spectacularدیدنی و جذاب precisionدقت,
17
48116
1322
با دقتی تحسین کردنی و تماشائی،
01:01
and one of the shocksشوک ها about it
18
49438
1548
و یکی از چیزهای تعجب آور برای من این بود که
01:02
is that it's almostتقریبا completelyبه صورت کامل uniformلباس فرم.
19
50986
2946
اینکه تقریبا همه چیز کاملا همگون و یک دست است.
01:05
Fourteenچهارده billionبیلیون lightسبک yearsسالها that way
20
53932
1958
۱۴ میلیارد سال نوری از این سمت
01:07
and 14 billionبیلیون lightسبک yearsسالها that way,
21
55890
1860
و ۱۴ میلیارد سال نوری در این سمت
01:09
it's the sameیکسان temperatureدرجه حرارت.
22
57750
1408
درجه حرارت مشابه دارند.
01:11
Now it's been 14 billionبیلیون yearsسالها
23
59158
3314
حالا، ۱۴ میلیارد سال گذشته
01:14
sinceاز آنجا که that Bigبزرگ Bangانفجار,
24
62472
1818
از وقوع آن انفجار بزرگ.
01:16
and so it's got faintاز حال رفتن and coldسرماخوردگی.
25
64290
2472
و در نتیجه کم سو و سرد شد.
01:18
It's now 2.7 degreesدرجه.
26
66762
2308
الان دمای آن ۲/۷ درجه سانتیگراد است.
01:21
But it's not exactlyدقیقا 2.7 degreesدرجه.
27
69070
2280
ولی نه دقیقا ۲/۷ درجه.
01:23
It's only 2.7 degreesدرجه to about
28
71350
2294
تنها ۲/۷ درجه تا چیزی حدود
01:25
10 partsقطعات in a millionمیلیون.
29
73644
1842
۱۰ قسمت در یک میلیون.
01:27
Over here, it's a little hotterگرمتر,
30
75486
994
اینجا، کمی داغ تر است
01:28
and over there, it's a little coolerخنک کننده,
31
76480
1868
و آنطرف کمی سردتر است،
01:30
and that's incrediblyطور باور نکردنی importantمهم
to everyoneهر کس in this roomاتاق,
32
78348
3088
و این برای هرکسی که در این اتاق باشد فوق العاده مهم است
01:33
because where it was a little hotterگرمتر,
33
81436
1724
چون هر جائی که کمی گرم تر است،
01:35
there was a little more stuffچیز,
34
83160
1696
یک مقداری چیزهای بیشتری آنجاست،
01:36
and where there was a little more stuffچیز,
35
84856
1567
و جائی که چیزهای بیشتری هست،
01:38
we have galaxiesکهکشان ها and clustersخوشه ها of galaxiesکهکشان ها
36
86423
1969
ما کهکشانها و خوشه های کهکشانی را داریم
01:40
and superclusterssuperclusters
37
88392
1252
و ابرخوشه های کهکشانی
01:41
and all the structureساختار you see in the cosmosکیهان.
38
89644
2708
و همه ساختارهایی که شما در این کیهان می بینید.
01:44
And those smallکوچک, little, inhomogeneitiesناهماهنگی,
39
92352
3112
و آن کوچک ها، ریزه ها، ناهمگونی ها،
01:47
20 partsقطعات in a millionمیلیون,
40
95464
2282
۲۰ قسمت در یک میلیون هستند،
01:49
those were formedشکل گرفت by quantumکوانتومی mechanicalمکانیکی wigglesلگد زدن
41
97746
2754
بر اساس قوانین مکانیک کوانتومی پلانک (ماهیت ذره ای و موجی بودن) در آن جهان اولیه
01:52
in that earlyزود universeجهان that were stretchedکشش
42
100500
1808
تشکیل شده بودند که در عرض
01:54
acrossدر سراسر the sizeاندازه of the entireکل cosmosکیهان.
43
102308
2279
همه جهان هستی پخش شدند.
01:56
That is spectacularدیدنی و جذاب,
44
104587
1714
چیزی که دیدنی و بینظیر است،
01:58
and that's not what they foundپیدا شد on Mondayدوشنبه;
45
106301
1665
و چیزی نیست که در روز دوشنبه پیدا کردند؛
01:59
what they foundپیدا شد on Mondayدوشنبه is coolerخنک کننده.
46
107966
2036
آنچه در روز دوشنبه پیدا کردند جالب تر از این بود.
02:02
So here'sاینجاست what they foundپیدا شد on Mondayدوشنبه:
47
110002
2266
خوب، این چیزی است که آنها در روز دوشنبه پیدا کردند:
02:04
Imagineتصور کن you take a bellزنگ,
48
112268
3503
فرض کنید که به شما یک زنگ بزرگ بدهند،
02:07
and you whackضرب و شتم the bellزنگ with a hammerچکش.
49
115771
1611
و شما زنگ را با یک چکش بکوبید،
02:09
What happensاتفاق می افتد? It ringsحلقه.
50
117382
1676
چه اتفاقی می افتد؟ زنگ بصدا در می آید.
02:11
But if you wait, that ringingزنگ زدن fadesمحو شدن
51
119058
2208
ولی اگر شما منتظر شوید، صدای زنگ به مرور ناپدید می شود
02:13
and fadesمحو شدن and fadesمحو شدن
52
121266
1620
و صدا ضعیف تر و ضعیف تر می شود،
02:14
untilتا زمان you don't noticeاطلاع it anymoreدیگر.
53
122886
1942
تا وقتیکه دیگر صدائی نماند.
02:16
Now, that earlyزود universeجهان was incrediblyطور باور نکردنی denseمتراکم,
54
124828
2648
در اوایل حیات کیهان، وقتی که واقعا همه چیز فوق العاده متراکم بود،
02:19
like a metalفلز, way denserمتراکم تر,
55
127476
2079
مثل یک فلز، بسیار متراکم تر،
02:21
and if you hitاصابت it, it would ringحلقه,
56
129555
2405
و اگر شما به آن ضربه می زدید، آن زنگ می زد،
02:23
but the thing ringingزنگ زدن would be
57
131960
1863
ولی آن زنگ خاص
02:25
the structureساختار of space-timeفضا-زمان itselfخودش,
58
133823
2088
ساختار فضا - زمان خود بود،
02:27
and the hammerچکش would be quantumکوانتومی mechanicsمکانیک.
59
135911
2816
و چکش مزبور "مکانیک کوانتومی" بود.
02:30
What they foundپیدا شد on Mondayدوشنبه
60
138727
1931
آنچه آنها در روز دوشنبه پیدا کردند
02:32
was evidenceشواهد of the ringingزنگ زدن
61
140658
2362
شاهدی بود بر آن نشانه از
02:35
of the space-timeفضا-زمان of the earlyزود universeجهان,
62
143020
2315
فضا - زمان در کیهان اولیه،
02:37
what we call gravitationalگرانشی wavesامواج
63
145335
2105
آنچه ما؛ از قرون قدیم،
02:39
from the fundamentalاساسی eraدوران,
64
147440
1520
امواج گرانشی نامیده ایم
02:40
and here'sاینجاست how they foundپیدا شد it.
65
148960
1975
و این چیزی است که آنها یافتند.
02:42
Those wavesامواج have long sinceاز آنجا که fadedمحو شده.
66
150935
2072
این امواج در طول زمان کم رنگ شده بودند
02:45
If you go for a walkراه رفتن,
67
153007
1488
اگر برای قدم زدن بروید،
02:46
you don't wiggleتکان دادن.
68
154495
1588
شما تکان نمی خورید.
02:48
Those gravitationalگرانشی wavesامواج in the structureساختار of spaceفضا
69
156083
2748
این امواج گرانشی در ساختار فضا
02:50
are totallyکاملا invisibleنامرئی for all practicalکاربردی purposesاهداف.
70
158831
2774
عملا کاملا نامرئی هستند.
02:53
But earlyزود on, when the universeجهان was makingساخت
71
161605
2904
اما در اوایل جهان هستی، زمانی که جهان در حال ساختن
02:56
that last afterglowپس از زلزله,
72
164509
2370
آخرین پس فروزش بود
02:58
the gravitationalگرانشی wavesامواج
73
166879
1558
امواج گرانشی
03:00
put little twistsپیچش in the structureساختار
74
168437
2863
ساختار نوری را که ما
03:03
of the lightسبک that we see.
75
171300
1527
می بینیم کمی خم می کردند؛
03:04
So by looking at the night skyآسمان deeperعمیق تر and deeperعمیق تر --
76
172827
2966
پس با نگاه عمیق تر و عمیق تر به آ سمان
03:07
in factواقعیت, these guys spentصرف شده
threeسه yearsسالها on the Southجنوب Poleقطب
77
175793
2638
در واقع این دوستان ۳ سال را در قطب جنوب گذراندند،
03:10
looking straightسر راست up throughاز طریق the coldestسردترین, clearestروشن ترین,
78
178431
2589
تا آسمان را از جایی که احتمالا تمیز ترین، سردترین، و
03:13
cleanestپاک ترین airهوا they possiblyاحتمالا could find
79
181020
2350
شفاف ترین هوا یافت می شود نگاه کنند
03:15
looking deepعمیق into the night skyآسمان and studyingدر حال مطالعه
80
183370
2429
با گاهی دقیق به آسمان شب و مطالعه تابش های که
03:17
that glowدرخشان and looking for the faintاز حال رفتن twistsپیچش
81
185799
3376
می درخشند و به دنبال آن بیچ های کم سو
03:21
whichکه are the symbolسمبل, the signalسیگنال,
82
189175
2348
که نماد و نشانه ای بودند،
03:23
of gravitationalگرانشی wavesامواج,
83
191523
1820
از امواج گرانشی،
03:25
the ringingزنگ زدن of the earlyزود universeجهان.
84
193343
2341
نشانه ی کیهان اولیه.
03:27
And on Mondayدوشنبه, they announcedاعلام کرد
85
195684
1787
و روز دوشنبه، اعلام کردند
03:29
that they had foundپیدا شد it.
86
197471
1744
که آن را پیدا کرده اند.
03:31
And the thing that's so spectacularدیدنی و جذاب about that to me
87
199215
2427
و چیزی که برایم درباره ش بسیار جذاب ودیدنی بود
03:33
is not just the ringingزنگ زدن, thoughگرچه that is awesomeعالی.
88
201642
2748
فقط این نشانه نیست، هر چند که بسیار جذاب است.
03:36
The thing that's totallyکاملا amazingحیرت آور,
89
204390
1358
چیزی که کاملا برای من شگفت انگیز است،
03:37
the reasonدلیل I'm on this stageمرحله, is because
90
205748
2102
و من بخاطر آن امروز روی صحنه هستم، اچیزی است
03:39
what that tellsمی گوید us is something
deepعمیق about the earlyزود universeجهان.
91
207850
3468
که این نشانه ها، به ما عمیقا در مورد هستی می گویند،
03:43
It tellsمی گوید us that we
92
211318
1664
آنها به ما می گویند که ما
03:44
and everything we see around us
93
212982
1436
و هر آنچه در اطراف ماست
03:46
are basicallyاساسا one largeبزرگ bubbleحباب --
94
214418
2954
اساسا حبابی بزرگ است
03:49
and this is the ideaاندیشه of inflationتورم
95
217372
1756
و در واقع ایده انبساط جهان است
03:51
one largeبزرگ bubbleحباب surroundedاحاطه شده by something elseچیز دیگری.
96
219128
3892
یک حباب بزرگ، که توسط چیزهای دیگر احاطه شده است.
03:55
This isn't conclusiveقطعی evidenceشواهد for inflationتورم,
97
223020
2130
این البته شاهد قطعی برای انبساط جهان نیست،
03:57
but anything that isn't inflationتورم that explainsتوضیح می دهد this
98
225150
2174
اما هر چیزی هم که انبساطی نیست توضیحاتی
03:59
will look the sameیکسان.
99
227324
1317
مشابه برای ما دارد.
04:00
This is a theoryتئوری, an ideaاندیشه,
100
228641
1645
این یک نظریه است، یک تئوری است،
04:02
that has been around for a while,
101
230286
1224
که برای مدت ها طولانی مطرح بوده است،
04:03
and we never thought we we'dما می خواهیم really see it.
102
231510
1725
و ما هیچگاه فکر نمی کردیم که واقعا آنرا ببینیم.
04:05
For good reasonsدلایل, we thought we'dما می خواهیم never see
103
233235
1838
و بدلائل منطقی، ما فکر نمی کردیم هیچوقت شواهد اساسی برای آن پیدا کنیم
04:07
killerقاتل evidenceشواهد, and this is killerقاتل evidenceشواهد.
104
235073
2248
و این یک تائیده اساسی و بینظیر است.
04:09
But the really crazyدیوانه ideaاندیشه
105
237321
2010
ولی تفکر احمقانه اینست که ما فکر کنیم که که حباب ما
04:11
is that our bubbleحباب is just one bubbleحباب
106
239331
3032
در یک نگاه وسیع تر به کل وجود جهان،
04:14
in a much largerبزرگتر, roilingرولینگ potگلدان of universalجهانی است stuffچیز.
107
242363
4626
تنها حباب موجود در یک ملغمه آشفته از جهان هستی باشد.
04:18
We're never going to see the stuffچیز outsideخارج از,
108
246989
1826
ما هیچگاه نمی توانیم خارج از این جهان هستی را ببینیم،
04:20
but by going to the Southجنوب Poleقطب
and spendingهزینه کردن threeسه yearsسالها
109
248815
2574
اما با رفتن به قطب جنوب وصرف سه سال
04:23
looking at the detailedدقیق structureساختار of the night skyآسمان,
110
251389
2560
نگاه کردن به ساختار دقیق از آسمان شب،
04:25
we can figureشکل out
111
253949
1856
ما می توانیم دریابیم
04:27
that we're probablyشاید in a universeجهان
that looksبه نظر می رسد kindنوع of like that.
112
255805
3090
که احتمالا جهان هستی که در آن زندگی می کنیم، شکلی مشابه شکلی که ما فکر می کنیم دارد.
04:30
And that amazesتعجب me.
113
258895
2422
و این مرا شگفت زده می کند.
04:33
Thanksبا تشکر a lot.
114
261317
1336
بسیار متشکرم.
04:34
(Applauseتشویق و تمجید)
115
262653
2936
(تشویق حاضران)
Translated by Keighobad Esmaeilpour
Reviewed by Leila Ataei

▲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