ABOUT THE SPEAKER
Murray Gell-Mann - Physicist
Murray Gell-Mann brings visibility to a crucial aspect of our existence that we can't actually see: elemental particles. He won the Nobel Prize in Physics for introducing quarks, one of two fundamental ingredients for all matter in the universe.

Why you should listen

He's been called "the man with five brains" -- and Murray Gell-Mann has the resume to prove it. In addition to being a Nobel laureate, he is an accomplished physicist who's earned numerous awards, medals and honorary degrees for his work with subatomic particles, including the groundbreaking theory that the nucleus of an atom comprises 100 or so fundamental building blocks called quarks.

Gell-Mann's influence extends well beyond his field: He's a member of the National Academy of Sciences, the American Academy of Arts and Sciences, and the Council on Foreign Relations. He also serves on the board of the Wildlife Conservation Society and is a director of Encyclopedia Britannica. Gell-Mann, a professor emeritus of Caltech, now heads the evolution of human languages program at the Santa Fe Institute, which he cofounded in 1984.

A prolific writer -- he's penned scores of academic papers and several books, including The Quark and the Jaguar -- Gell-Mann is also the subject of the popular science biography Strange Beauty: Murray Gell-Mann and the Revolution in 20th-Century Physics.

More profile about the speaker
Murray Gell-Mann | Speaker | TED.com
TED2007

Murray Gell-Mann: Beauty, truth and ... physics?

Murray Gell-Mann sur la beauté et la vérité en physique

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Avec son sens de l'humour et en termes profanes, le prix Nobel Murray Gell-Mann partage quelque savoir avec les TEDiens sur la physique des particules, en posant des questions telles que : les équations élégantes sont-elles plus plausibles que les équations inélégantes ?
- Physicist
Murray Gell-Mann brings visibility to a crucial aspect of our existence that we can't actually see: elemental particles. He won the Nobel Prize in Physics for introducing quarks, one of two fundamental ingredients for all matter in the universe. Full bio

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Thank you for puttingen mettant up these picturesdes photos of my colleaguescollègues over here.
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Merci d'avoir accroché là des photos de mes collègues.
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(LaughterRires) We'llNous allons be talkingparlant about them.
1
4000
5000
(Rires). On va parler d'eux.
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Now, I'm going try an experimentexpérience. I don't do experimentsexpériences, normallynormalement. I'm a theoristthéoricien.
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9000
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Bon, je vais tenter une expérience. Je ne fais pas d'expériences normalement. Je suis théoricien.
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But I'm going see what happensarrive if I presspresse this buttonbouton.
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4000
Mais je vais voir ce qui arrive si j'appuie sur ce bouton.
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Sure enoughassez. OK. I used to work in this fieldchamp of elementaryélémentaire particlesdes particules.
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Voilà. OK. Je travaillais autrefois dans ce domaine des particules élémentaires.
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What happensarrive to mattermatière if you chopChop it up very fine?
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23000
4000
Qu'est-ce qui arrive à la matière si on la découpe en tout petits morceaux ?
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What is it madefabriqué of?
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De quoi c'est fait ?
00:41
And the lawslois of these particlesdes particules are validvalide throughouttout au long de the universeunivers,
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29000
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Et les lois qui régissent ces particules sont valides dans tout l'Univers,
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and they're very much connectedconnecté with the historyhistoire of the universeunivers.
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34000
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et elles sont profondément connectées à l'histoire de l'Univers.
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We know a lot about fourquatre forcesles forces. There mustdoit be a lot more,
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37000
3000
On en sait beaucoup sur quatre forces. Il doit y en avoir plus,
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but those are at very, very smallpetit distancesles distances,
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40000
2000
mais à des distances très, très courtes,
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and we haven'tn'a pas really interactedinteragi with them very much yetencore.
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42000
3000
et on n'a encore pas vraiment interagi beaucoup avec elles.
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The mainprincipale thing I want to talk about is this:
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45000
4000
Ce que je veux dire principalement, c'est ceci :
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that we have this remarkableremarquable experienceexpérience in this fieldchamp of fundamentalfondamental physicsla physique
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on a fait la remarquable expérience dans ce domaine de la physique fondamentale
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that beautybeauté is a very successfulréussi criterioncritère for choosingchoisir the right theorythéorie.
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que la beauté est un excellent critère pour choisir la bonne théorie.
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And why on earthTerre could that be so?
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60000
5000
Et pourquoi diable en serait-il ainsi ?
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Well, here'svoici an exampleExemple from my ownposséder experienceexpérience.
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65000
3000
Bon, voici un exemple tiré de ma propre expérience.
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It's fairlyéquitablement dramaticdramatique, actuallyréellement, to have this happense produire.
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68000
5000
En fait, c'est assez spectaculaire que ça arrive.
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ThreeTrois or fourquatre of us, in 1957,
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73000
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Trois ou quatre d'entre nous, en 1957,
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put forwardvers l'avant a partiallypartiellement completeAchevée theorythéorie of one of these forcesles forces, this weakfaible forceObliger.
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76000
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ont avancé une théorie presque complète sur l'une de ces forces, la force faible.
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And it was in disagreementdésaccord with sevenSept -- sevenSept, countcompter them, sevenSept experimentsexpériences.
20
81000
6000
Et elle était en désaccord avec sept -- sept, vous pouvez les compter, sept expériences.
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ExperimentsExpériences were all wrongfaux.
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87000
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Les expériences étaient toutes fausses.
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And we publishedpublié before knowingconnaissance that,
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90000
2000
Et on avait publié avant de savoir ça,
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because we figuredfiguré it was so beautifulbeau, it's gottaje dois be right!
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92000
3000
parce qu'on s'était dit c'est si joli, ça doit être correct !
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The experimentsexpériences had to be wrongfaux, and they were.
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95000
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Les expériences devaient être fausses, et elles l'étaient.
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Now our friendami over there, AlbertAlbert EinsteinEinstein,
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98000
3000
Bon, notre ami là-bas, Albert Einstein,
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used to payPayer very little attentionattention when people said,
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4000
portait très peu d'attention quand les gens disaient :
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"You know, there's a man with an experimentexpérience that seemssemble to disagreeêtre en désaccord with specialspécial relativityrelativité.
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105000
5000
« Vous savez, quelqu'un a fait une expérience qui semble être en désaccord avec la relativité restreinte.
02:02
DCDC MillerMiller. What about that?" And he would say, "AwAw, that'llça va go away." (LaughterRires)
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110000
9000
D. C. Miller. Alors ? » Et lui, il répondait : « Oh ! Ça va passer. » (Rires)
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Now, why does stuffdes trucs like that work? That's the questionquestion.
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119000
3000
Alors, pourquoi ce genre de truc marche ? C'est ça, la question.
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Now, yeah, what do we mean by beautifulbeau? That's one thing.
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122000
5000
Alors, qu'est-ce qu'on entend par « joli » ? C'est une chose.
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I'll try to make that clearclair -- partiallypartiellement clearclair.
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127000
3000
Je vais essayer de faire clair... quasiment clair.
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Why should it work, and is this something to do with humanHumain beingsêtres?
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130000
5000
Pourquoi ça devrait marcher et est-ce que cela a à voir avec les êtres humains ?
02:27
I'll let you in on the answerrépondre to the last one that I offeroffre,
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135000
3000
Je vais vous révéler la réponse à cette dernière question.
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and that is, it has nothing to do with humanHumain beingsêtres.
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138000
2000
C'est que ça n'a rien à voir avec les êtres humains.
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SomewhereQuelque part in some other planetplanète, orbitingen orbite some very distantloin starétoile,
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140000
5000
Quelque part sur une autre planète, en orbite autour d'une étoile très lointaine,
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maybe in a anotherun autre galaxygalaxie,
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145000
2000
peut-être dans une autre galaxie,
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there could well be entitiesentités that are at leastmoins as intelligentintelligent as we are,
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147000
4000
il pourrait très bien y avoir des êtres au moins aussi intelligents que nous,
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and are interestedintéressé in sciencescience. It's not impossibleimpossible; I think there probablyProbablement are lots.
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151000
5000
et qui s'intéressent à la science. Ce n'est pas impossible ; je pense qu'il y en a probablement des tas.
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Very likelyprobable, noneaucun is closeFermer enoughassez to interactinteragir with us.
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156000
3000
Il n'y en a sûrement pas d'assez proches pour interagir avec nous.
02:51
But they could be out there, very easilyfacilement.
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159000
5000
Mais ils pourraient très bien être quelque part là haut.
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And supposesupposer they have, you know, very differentdifférent sensorysensoriel apparatusappareil, and so on.
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164000
6000
Et supposons qu'ils aient, disons, un dispositif sensoriel très différent, etc.
03:02
They have sevenSept tentaclestentacules, and they have 14 little funny-lookingbizarre compoundcomposé eyesles yeux,
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170000
5000
Qu'ils aient sept tentacules, de drôles de petits yeux à facettes,
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and a braincerveau shapeden forme de like a pretzelbretzel.
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175000
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et un cerveau en forme de pretzel.
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Would they really have differentdifférent lawslois?
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179000
3000
Est-ce qu' ils auraient vraiment des lois différentes ?
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There are lots of people who believe that, and I think it is utterUtter baloneyfoutaise.
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182000
4000
Il y a beaucoup de gens qui le croient, et je pense que c'est des balivernes.
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I think there are lawslois out there,
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186000
2000
Je pense qu'il y a des lois dans ce monde,
03:20
and we of coursecours don't understandcomprendre them at any givendonné time very well
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188000
6000
et qu'on ne les connaîtra jamais très bien à quelque moment que ce soit
03:26
-- but we try. And we try to get closerplus proche and closerplus proche.
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194000
3000
-- mais on essaie. Et on essaie de s'en approcher de plus en plus.
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And somedayun jour, we maymai actuallyréellement figurefigure out the fundamentalfondamental unifiedunifié theorythéorie
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197000
4000
Et un jour, on pourrait en fait découvrir la théorie fondamentale unifiée
03:33
of the particlesdes particules and forcesles forces, what I call the "fundamentalfondamental lawloi."
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201000
5000
des particules et des forces, que j'appelle la « loi fondamentale. »
03:38
We maymai not even be terriblyterriblement farloin from it.
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206000
2000
On n'en est peut-être même pas très loin.
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But even if we don't runcourir acrossà travers it in our lifetimesdurées de vie,
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208000
3000
Mais même si on ne tombe pas sur la durant cette vie,
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we can still think there is one out there,
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211000
3000
on peut quand même penser qu'il y en a une,
03:46
and we're just tryingen essayant to get closerplus proche and closerplus proche to it.
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214000
2000
et on essaie juste de s'en rapprocher de plus en plus.
03:48
I think that's the mainprincipale pointpoint to be madefabriqué.
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216000
3000
C'est ça, je crois, le point principal.
03:51
We expressExpress these things mathematicallymathématiquement.
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219000
3000
On exprime ces choses en termes mathématiques.
03:54
And when the mathematicsmathématiques is very simplesimple --
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222000
2000
Et quand les mathématiques sont très simples,
03:56
when in termstermes of some mathematicalmathématique notationNotation,
58
224000
4000
quand, à l'aide d'une certaine notation mathématique,
04:00
you can writeécrire the theorythéorie in a very briefbref spaceespace, withoutsans pour autant a lot of complicationcomplication --
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228000
6000
on peut écrire la théorie dans très peu de place, sans trop de complications,
04:06
that's essentiallyessentiellement what we mean by beautybeauté or eleganceélégance.
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234000
4000
c'est essentiellement ce qu'on entend par « beauté » ou « élégance ».
04:10
Here'sVoici what I was sayingen disant about the lawslois. They're really there.
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238000
6000
Voici ce que je disais sur les lois. Elles sont vraiment là.
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NewtonNewton certainlycertainement believeda cru that.
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244000
2000
Newton le croyait certainement.
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And he said, here, "It is the businessEntreprise of naturalNaturel philosophyphilosophie to find out those lawslois."
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246000
10000
Et il a dit, voici : « c'est l'affaire de la philosophie naturelle de découvrir ces lois. »
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The basicde base lawloi, let's say -- here'svoici an assumptionsupposition.
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256000
3000
La loi de base, disons... Voici une supposition.
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The assumptionsupposition is that the basicde base lawloi really takes the formforme
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259000
3000
La supposition, c'est que la loi de base a la forme
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of a unifiedunifié theorythéorie of all the particlesdes particules.
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262000
3000
d'une théorie unifiée de toutes les particules.
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Now, some people call that a theorythéorie of everything.
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265000
3000
Alors, il y en a qui appellent ça une théorie de tout.
04:40
That's wrongfaux because the theorythéorie is quantumquantum mechanicalmécanique.
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268000
5000
C'est faux ; parce que la théorie est quantique.
04:45
And I won'thabitude go into a lot of stuffdes trucs about quantumquantum mechanicsmécanique and what it's like, and so on.
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273000
4000
Et je ne vais pas m'attarder sur la mécanique quantique, comment c'est, et ainsi de suite.
04:49
You've heardentendu a lot of wrongfaux things about it anywayen tous cas. (LaughterRires)
70
277000
5000
Vous avez déjà entendu beaucoup de choses fausses là-dessus, de toutes façons. (Rires).
04:54
There are even moviesfilms about it with a lot of wrongfaux stuffdes trucs.
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282000
3000
Il y a même des films là-dessus plein de trucs faux.
04:57
But the mainprincipale thing here is that it predictsprédit probabilitiesprobabilités.
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285000
5000
Mais le point principal ici, c'est qu'elle prédit des probabilités.
05:02
Now, sometimesparfois those probabilitiesprobabilités are nearprès certaintiescertitudes.
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290000
3000
Alors, quelques fois, ces probabilités sont presque certaines.
05:05
And in a lot of familiarfamilier casescas, they of coursecours are.
74
293000
3000
Et dans un bon nombre de cas familiers, elles sont certaines, bien sûr.
05:08
But other timesfois they're not, and you have only probabilitiesprobabilités for differentdifférent outcomesrésultats.
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296000
6000
Mais d'autres fois, elles ne le sont pas, et vous avez juste des probabilités pour les différents résultats.
05:14
So what that meansveux dire is that the historyhistoire of the universeunivers is not determineddéterminé just by the fundamentalfondamental lawloi.
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302000
6000
Donc, ce que ça veut dire, c'est que l'histoire de l'Univers n'est pas déterminée seulement par la loi fondamentale.
05:20
It's the fundamentalfondamental lawloi and this incrediblyincroyablement long seriesséries of accidentsles accidents,
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308000
5000
Il y a la loi fondamentale et cette incroyablement longue série d'accidents,
05:25
or chancechance outcomesrésultats, that are there in additionune addition.
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313000
5000
ou coups du hasard, qui sont là en plus.
05:30
And the fundamentalfondamental theorythéorie doesn't includecomprendre those chancechance outcomesrésultats; they are in additionune addition.
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318000
6000
Et la théorie fondamentale n'inclut pas ces coups du hasard ; ils s'y ajoutent.
05:36
So it's not a theorythéorie of everything. And in factfait, a hugeénorme amountmontant of the informationinformation
80
324000
4000
Donc ce n'est pas une théorie de tout. Et en fait, une énorme part de l'information
05:40
in the universeunivers around us comesvient from those accidentsles accidents,
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328000
4000
dans l'Univers autour de nous vient de ces accidents,
05:44
and not just from the fundamentalfondamental lawslois.
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332000
3000
et pas seulement des lois fondamentales.
05:47
Now, it's oftensouvent said that gettingobtenir closerplus proche and closerplus proche
83
335000
8000
Alors, on dit souvent que s'approcher de plus en plus
05:55
to the fundamentalfondamental lawslois by examiningexamen phenomenaphénomènes at lowfaible energiesénergies, and then higherplus haute energiesénergies,
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343000
5000
des lois fondamentales en examinant des phénomènes aux basses énergies, puis à des énergies plus hautes,
06:00
and then higherplus haute energiesénergies, or shortcourt distancesles distances, and then shorterplus court distancesles distances,
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348000
3000
et puis à des énergies encore plus hautes, ou à de courtes distances, puis à des distances plus courtes,
06:03
and then still shorterplus court distancesles distances, and so on, is like peelingpeeling the skinpeau of an onionoignon.
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351000
4000
et à des distances encore plus courtes, ainsi de suite, c'est comme peler un oignon.
06:07
And we keep doing that,
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355000
2000
Et on continue de le faire,
06:09
and buildconstruire more powerfulpuissant machinesmachines, acceleratorsaccélérateurs for particlesdes particules.
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357000
4000
et on construit des machines plus puissantes, des accélérateurs de particules.
06:13
We look deeperPlus profond and deeperPlus profond into the structurestructure of particlesdes particules,
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361000
5000
On regarde de plus en plus profondément dans la structure des particules,
06:18
and in that way we get probablyProbablement closerplus proche and closerplus proche to this fundamentalfondamental lawloi.
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366000
7000
et de cette manière, on s'approche probablement de plus en plus de cette loi fondamentale.
06:25
Now, what happensarrive is that as we do that, as we peelpeler these skinspeaux of the onionoignon,
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373000
6000
Alors, ce qui arrive quand on fait ça, quand on retire les couches de l'oignon,
06:31
and we get closerplus proche and closerplus proche to the underlyingsous-jacent lawloi,
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379000
3000
et quand on se rapproche de la loi qui les sous-tend,
06:34
we see that eachchaque skinpeau has something in commoncommun with the previousprécédent one,
93
382000
5000
on voit que chaque couche a quelque chose en commun avec la précédente,
06:39
and with the nextprochain one. We writeécrire them out mathematicallymathématiquement,
94
387000
4000
et avec la suivante. On les écrit en termes mathématiques,
06:43
and we see they use very similarsimilaire mathematicsmathématiques.
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391000
3000
et on voit qu'elles utilisent des mathématiques très similaires.
06:46
They requireexiger very similarsimilaire mathematicsmathématiques.
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394000
3000
Elles requièrent des mathématiques très similaires.
06:49
That is absolutelyabsolument remarkableremarquable, and that is a centralcentral featurefonctionnalité
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397000
4000
C'est absolument remarquable, et c'est un point central
06:53
of what I'm tryingen essayant to say todayaujourd'hui.
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401000
5000
de ce que je veux dire aujourd'hui.
06:58
NewtonNewton calledappelé it -- that's NewtonNewton, by the way -- that one.
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406000
3000
Newton appelait ça -- c'est Newton, au fait, celui-là.
07:01
This one is AlbertAlbert EinsteinEinstein. HiSalut, AlAl! And anywayen tous cas,
100
409000
7000
Celui-ci c'est Albert Einstein. Salut Al ! Enfin,
07:08
he said, "naturela nature conformableCONFORMABLE to herselfse" -- personifyingpersonnifier naturela nature as a femalefemelle.
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416000
7000
il parlait de « la Nature conforme à elle-même » -- en la personnifiant.
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And so what happensarrive is that the newNouveau phenomenaphénomènes,
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423000
5000
Et donc ce qui arrive, c'est que les nouveaux phénomènes,
07:20
the newNouveau skinspeaux, the innerinterne skinspeaux of the slightlylégèrement smallerplus petit skinspeaux of the onionoignon
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428000
6000
les nouvelles couches, sous les couches un petit peu plus minces de l'oignon,
07:26
that we get to, resembleressemblent à des the slightlylégèrement largerplus grand onesceux.
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434000
4000
et qu'on finit par atteindre, ressemblent aux couches un peu plus épaisses.
07:30
And the kindgentil of mathematicsmathématiques that we had for the previousprécédent skinpeau
105
438000
6000
Et le type de mathématiques qu'on avait pour la couche précédente
07:36
is almostpresque the sameMême as what we need for the nextprochain skinpeau.
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444000
4000
est presque le même que ce qu'on a besoin pour la prochaine couche.
07:40
And that's why the equationséquations look so simplesimple.
107
448000
4000
Et c'est pour ça que les équations ont l'air si simple.
07:44
Because they use mathematicsmathématiques we alreadydéjà have.
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452000
3000
Parce qu'elles utilisent des mathématiques qu'on a déjà.
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A trivialbanal exampleExemple is this: NewtonNewton founda trouvé the lawloi of gravityla gravité,
109
455000
5000
Voici un exemple trivial : Newton a découvert la loi de la gravité,
07:52
whichlequel goesva like one over the squarecarré of the distancedistance betweenentre the things gravitatedgravite.
110
460000
5000
qui varie comme l'inverse du carré de la distance séparant les objets pesants.
07:57
CoulombCoulomb, in FranceFrance, founda trouvé the sameMême lawloi for electricélectrique chargesdes charges.
111
465000
5000
Coulomb, en France, a découvert la même loi pour les charges électriques.
08:02
Here'sVoici an exampleExemple of this similaritysimilitude.
112
470000
2000
Voilà un exemple de cette similarité.
08:04
You look at gravityla gravité, you see a certaincertain lawloi.
113
472000
3000
Vous observez la gravité, vous voyez une certaine loi.
08:07
Then you look at electricityélectricité. Sure enoughassez. The sameMême ruleRègle.
114
475000
3000
Puis vous observez l'électricité. Et voilà. La même règle.
08:10
It's a very simplesimple exampleExemple.
115
478000
2000
C'est un exemple très simple.
08:12
There are lots of more sophisticatedsophistiqué examplesexemples.
116
480000
4000
Il y a plein d'exemples plus sophistiqués.
08:16
SymmetrySymétrie is very importantimportant in this discussiondiscussion.
117
484000
2000
La symétrie est très importante dans cette discussion.
08:18
You know what it meansveux dire. A circlecercle, for exampleExemple,
118
486000
3000
Vous savez ce que ça veut dire. Un cercle, par exemple,
08:21
is symmetricsymétrique underen dessous de rotationsrotations about the centercentre of the circlecercle.
119
489000
4000
est symétrique sous les rotations autour de son centre.
08:25
You rotatetourner around the centercentre of the circlecercle, the circlecercle remainsrestes unchangedinchangé.
120
493000
5000
Vous faites une rotation autour du centre du cercle, le cercle reste inchangé.
08:30
You take a spheresphère, in threeTrois dimensionsdimensions, you rotatetourner around the centercentre of the spheresphère,
121
498000
3000
Vous prenez une sphère, en trois dimensions ; vous faites une rotation autour du centre de la sphère,
08:33
and all those rotationsrotations leavelaisser the spheresphère aloneseul.
122
501000
4000
et toutes ces rotations laissent la sphère tranquille.
08:37
They are symmetriessymétries of the spheresphère.
123
505000
1000
Ce sont des symétries de la sphère.
08:38
So we say, in generalgénéral, that there's a symmetrysymétrie
124
506000
4000
Donc on dit, en général, qu'il y a une symétrie
08:42
underen dessous de certaincertain operationsopérations if those operationsopérations leavelaisser the phenomenonphénomène,
125
510000
4000
sous certaines opérations si ces opérations laissent le phénomène,
08:46
or its descriptionla description, unchangedinchangé.
126
514000
3000
ou sa description, inchangé.
08:49
Maxwell'sDe Maxwell equationséquations are of coursecours symmetricalsymétrique
127
517000
3000
Les équations de Maxwell sont bien sûr symétriques
08:52
underen dessous de rotationsrotations of all of spaceespace.
128
520000
2000
sous les rotations de tout l'espace.
08:54
Doesn't mattermatière if we turntour the wholeentier of spaceespace around by some angleangle,
129
522000
4000
Ça ne fait rien si on tourne tout l'espace d'un angle quelconque,
08:58
it doesn't leavelaisser the -- doesn't changechangement the phenomenonphénomène of electricityélectricité or magnetismmagnétisme.
130
526000
4000
ça ne laisse pas le -- ne change pas le phénomène électrique ou magnétique.
09:02
There's a newNouveau notationNotation in the 19thth centurysiècle that expressedexprimé this,
131
530000
4000
Il y a eu une nouvelle notation au XIXe siècle qui exprimait ceci,
09:06
and if you use that notationNotation, the equationséquations get a lot simplerplus simple.
132
534000
4000
et si vous utilisez cette notation, les équations deviennent bien plus simples.
09:10
Then EinsteinEinstein, with his specialspécial theorythéorie of relativityrelativité,
133
538000
3000
Et puis Einstein, avec sa théorie de la relativité restreinte,
09:13
lookedregardé at a wholeentier setensemble of symmetriessymétries of Maxwell'sDe Maxwell equationséquations,
134
541000
3000
a étudié tout un groupe de symétries des équations de Maxwell,
09:16
whichlequel are calledappelé specialspécial relativityrelativité.
135
544000
3000
ce qu'on appelle la relativité restreinte.
09:19
And those symmetriessymétries, then, make the equationséquations even shorterplus court, and even prettierplus jolie, thereforedonc.
136
547000
5000
Et ces symétries rendent donc les équations encore plus courtes, et même plus jolies.
09:24
Let's look. You don't have to know what these things mean, doesn't make any differencedifférence.
137
552000
3000
Voyons-les. Vous n'avez pas besoin de savoir ce qu'elles signifient, ça ne fait pas de différence.
09:27
But you can just look at the formforme. (LaughterRires) You can look at the formforme.
138
555000
4000
Mais vous pouvez juste regarder la forme. (Rires). Vous pouvez regarder la forme.
09:31
You see aboveau dessus, at the topHaut, a long listliste
139
559000
2000
Vous voyez au-dessus, tout en haut, une longue liste
09:33
of equationséquations with threeTrois componentsComposants for the threeTrois directionsdirections of spaceespace: x, y and z.
140
561000
6000
d'équations avec trois composantes pour les trois directions de l'espace : x, y et z.
09:39
Then, usingen utilisant vectorVector analysisune analyse, you use rotationalrotationnel symmetrysymétrie, and you get this nextprochain setensemble.
141
567000
6000
Puis, avec l'analyse vectorielle, vous utilisez la symétrie de rotation, et vous obtenez cet ensemble suivant.
09:45
Then you use the symmetrysymétrie of specialspécial relativityrelativité and you get an even simplerplus simple setensemble
142
573000
4000
Puis vous utilisez la symétrie de la relativité restreinte et vous obtenez un ensemble encore plus simple
09:49
down here, showingmontrer that symmetrysymétrie exhibitsexpositions better and better.
143
577000
4000
là en bas, qui illustre de mieux en mieux la symétrie.
09:53
The more and more symmetrysymétrie you have, the better you exhibitexposition the simplicitysimplicité and eleganceélégance of the theorythéorie.
144
581000
6000
Plus vous avez de symétries, plus vous pouvez illustrer la simplicité et l'élégance de la théorie.
09:59
The last two, the first equationéquation saysdit that electricélectrique chargesdes charges and currentscourants
145
587000
4000
Sur les deux dernières équations, la première exprime que les charges électriques et les courants
10:03
give riseaugmenter to all the electricélectrique and magneticmagnétique fieldsdes champs.
146
591000
4000
engendrent tous les champs électriques et magnétiques.
10:07
The nextprochain -- secondseconde -- equationéquation saysdit that there is no magnetismmagnétisme other than that.
147
595000
5000
L'équation suivante, la seconde, exprime qu'il n'y a pas d'autre magnétisme que celui-là.
10:12
The only magnetismmagnétisme comesvient from electricélectrique chargesdes charges and currentscourants.
148
600000
3000
Le magnétisme vient seulement des charges électriques et des courants.
10:15
SomedayUn jour we maymai find some slightléger holetrou in that argumentargument.
149
603000
5000
Un jour on pourrait trouver une petite brèche dans cet argument.
10:20
But for the momentmoment, that's the caseCas.
150
608000
4000
Mais pour le moment, c'est comme ça.
10:24
Now, here is a very excitingpassionnant developmentdéveloppement that manybeaucoup people have not heardentendu of.
151
612000
4000
Alors, il y a eu un développement très excitant dont beaucoup de gens n'ont pas entendu parler.
10:28
They should have heardentendu of it, but it's a little trickyrusé to explainExplique in technicaltechnique detaildétail,
152
616000
5000
Ils auraient dû en entendre parler mais c'est un peu ardu d'en expliquer les détails techniques,
10:33
so I won'thabitude do it. I'll just mentionmention it. (LaughterRires)
153
621000
3000
donc je ne vais pas le faire. Je vais juste le mentionner. (Rires).
10:36
But ChenChen NingNing YangYang, calledappelé by us "FrankFrank" YangYang -- (LaughterRires)
154
624000
10000
Chen Ning Yang, que nous appelions « Frank » Yang -- (Rires)
10:46
-- and BobBob MillsMills put forwardvers l'avant, 50 yearsannées agodepuis,
155
634000
4000
-- et Bob Mills ont avancé, il y a 50 ans,
10:50
this generalizationgénéralisation of Maxwell'sDe Maxwell equationséquations, with a newNouveau symmetrysymétrie.
156
638000
4000
une généralisation des équations de Maxwell, avec une nouvelle symétrie.
10:54
A wholeentier newNouveau symmetrysymétrie.
157
642000
2000
Une toute nouvelle symétrie.
10:56
MathematicsMathématiques very similarsimilaire, but there was a wholeentier newNouveau symmetrysymétrie.
158
644000
3000
Des mathématiques très similaires, mais il y avait une toute nouvelle symétrie.
10:59
They hopedespéré that this would contributecontribuer somehowen quelque sorte to particleparticule physicsla physique
159
647000
5000
Ils espéraient que ça pourrait contribuer d'une manière ou d'une autre à la physique des particules
11:04
-- didn't. It didn't, by itselfse, contributecontribuer to particleparticule physicsla physique.
160
652000
4000
Mais non. Ça n'a pas contribué en soi à physique des particules.
11:08
But then some of us generalizedgénéralisées it furtherplus loin. And then it did!
161
656000
5000
Mais ensuite, certains d'entre nous l'ont généralisée un peu plus. Et là, ça a contribué !
11:13
And it gavea donné a very beautifulbeau descriptionla description of the strongfort forceObliger and of the weakfaible forceObliger.
162
661000
5000
Et ça a donné une très belle description de la force forte et de la force faible.
11:18
So here we say, again, what we said before:
163
666000
3000
Donc là nous répétons ce que nous avons dit tout à l'heure :
11:21
that eachchaque skinpeau of the onionoignon showsmontre a similaritysimilitude to the adjoiningcommunicante skinspeaux.
164
669000
4000
que chaque couche de l'oignon montre une similarité avec les couches adjointes.
11:25
So the mathematicsmathématiques for the adjoiningcommunicante skinspeaux is very similarsimilaire to what we need for the newNouveau one.
165
673000
5000
Donc les mathématiques des couches adjointes sont très similaires aux mathématiques de la nouvelle couche.
11:30
And thereforedonc it looksregards beautifulbeau
166
678000
2000
Et par conséquent, c'est beau.
11:32
because we alreadydéjà know how to writeécrire it in a lovelycharmant, conciseconcise way.
167
680000
4000
Parce qu'on sait déjà comment l'écrire d'une façon agréable et concise.
11:36
So here are the themesthèmes. We believe there is a unifiedunifié theorythéorie underlyingsous-jacent all the regularitiesrégularités.
168
684000
9000
Donc voici les principes. Nous pensons qu'il y a une théorie unifiée qui sous-tend toutes les régularités.
11:45
StepsMesures towardvers unificationunification exhibitexposition the simplicitysimplicité.
169
693000
4000
Les étapes vers l'unification illustrent la simplicité.
11:49
SymmetrySymétrie exhibitsexpositions the simplicitysimplicité.
170
697000
2000
La symétrie illustre la simplicité.
11:51
And then there is self-similaritySelf-similarité acrossà travers the scalesBalance -- in other wordsmots,
171
699000
4000
Et puis il y a une auto-similarité à travers les échelles -- autrement dit,
11:55
from one skinpeau of the onionoignon to anotherun autre one.
172
703000
2000
d'une couche de l'oignon à l'autre.
11:57
ProximateImmédiate self-similaritySelf-similarité. And that accountscomptes for this phenomenonphénomène.
173
705000
5000
Une auto-similarité de proximité. Et c'est ce qui explique ce phénomène.
12:02
That will accountCompte for why beautybeauté is a successfulréussi criterioncritère for selectingen sélectionnant the right theorythéorie.
174
710000
7000
Ça explique pourquoi la beauté est un bon critère pour choisir la bonne théorie.
12:09
Here'sVoici what NewtonNewton himselflui-même said:
175
717000
1000
Voici ce que Newton en personne a dit :
12:10
"NatureNature is very consonantConsonne and conformableCONFORMABLE to her selfsoi."
176
718000
4000
« La Nature est très consonante et conforme à elle-même. »
12:14
One thing he was thinkingen pensant of is something that mostles plus of us take for grantedaccordé todayaujourd'hui,
177
722000
4000
Une chose à laquelle il pensait, que la plupart d'entre nous aujourd'hui prend pour acquise,
12:18
but in his day it wasn'tn'était pas takenpris for grantedaccordé.
178
726000
3000
mais en son temps, ça n'était pas évident.
12:21
There's the storyrécit, whichlequel is not absolutelyabsolument certaincertain to be right, but a lot of people told it.
179
729000
6000
Il y a cette histoire, qui n'est peut-être pas complètement vraie, mais beaucoup l'ont racontée.
12:27
FourQuatre sourcessources told it. That when they had the plaguepeste in CambridgeCambridge,
180
735000
4000
Quatre sources la relatent. Quand il y avait la peste à Cambridge,
12:31
and he wentest allé down to his mother'smère farmferme -- because the universityUniversité was closedfermé --
181
739000
4000
et qu'il était descendu à la ferme de sa mère, parce que l'université était fermée,
12:35
he saw an applePomme falltomber from a treearbre, or on his headtête or something.
182
743000
4000
il a vu une pomme tomber d'un arbre, ou sur sa tête, ou quelque chose comme ça.
12:39
And he realizedréalisé suddenlysoudainement that the forceObliger that drewa dessiné the applePomme down to the earthTerre
183
747000
4000
Et il a réalisé soudain que la force qui attirait la pomme vers la Terre
12:43
could be the sameMême as the forceObliger regulatingrégulation de the motionsrequêtes of the planetsplanètes and the moonlune.
184
751000
6000
pouvait être la même que la force qui régit le mouvement des planètes et de la lune.
12:49
That was a biggros unificationunification for those daysjournées, althoughbien que todayaujourd'hui we take it for grantedaccordé.
185
757000
5000
C'était une grande unification à l'époque, bien qu'aujourd'hui on prenne ça pour acquis.
12:54
It's the sameMême theorythéorie of gravityla gravité.
186
762000
4000
C'est la même théorie de la gravité.
12:58
So he said that this principleprincipe of naturela nature, consonanceconsonance:
187
766000
5000
Donc il a dit que ce principe de la nature, la consonance :
13:03
"This principleprincipe of naturela nature beingétant very remoteéloigné from the conceptionsconceptions of philosophersphilosophes,
188
771000
5000
« Ce principe de la nature étant très éloigné des conceptions des philosophes,
13:08
I forbores’est abstenu to describedécrire it in that booklivre,
189
776000
3000
je me suis abstenu de le décrire dans ce livre,
13:11
lestpeur que I should be accountedreprésentaient an extravagantextravagant freakFreak ... "
190
779000
4000
de peur d'être tenu pour un original extravagant... »
13:15
That's what we all have to watch out for, (LaughterRires) especiallynotamment at this meetingréunion.
191
783000
5000
On doit tous faire attention à ça. (Rires). Surtout à cette rencontre.
13:20
" ... and so prejudicepréjudice my readerslecteurs againstcontre all those things whichlequel were the mainprincipale designconception of the booklivre."
192
788000
5000
« ... et ainsi influencer mes lecteurs contre toutes ces choses qui sont le principal dessein de ce livre. »
13:25
Now, who todayaujourd'hui would claimprétendre that as a meresimple conceitvanité of the humanHumain mindesprit?
193
793000
4000
Alors, qui aujourd'hui irait dire que c'est juste de la suffisance de la part de l'esprit humain ?
13:29
That the forceObliger that causescauses the applePomme to falltomber to the groundsol
194
797000
4000
Que la force qui provoque la chute de la pomme vers le sol
13:33
is the sameMême forceObliger that causescauses the planetsplanètes and the moonlune to movebouge toi around,
195
801000
3000
est la même force qui fait tourner les planètes et la lune,
13:36
and so on? EverybodyTout le monde knowssait that. It's a propertypropriété of gravitationgravitation.
196
804000
5000
et ainsi de suite ? Tout le monde sait ça. C'est une propriété de la gravitation.
13:41
It's not something in the humanHumain mindesprit. The humanHumain mindesprit can, of coursecours, appreciateapprécier it
197
809000
4000
Ce n'est pas quelque chose dans l'esprit humain. L'esprit humain peut l'apprécier, bien sûr,
13:45
and enjoyprendre plaisir it, use it, but it's not -- it doesn't stemtige from the humanHumain mindesprit.
198
813000
5000
en profiter, l'utiliser, mais ce n'est pas -- Ça ne provient pas de l'esprit humain.
13:50
It stemstiges from the characterpersonnage of gravityla gravité.
199
818000
2000
Ça vient du caractère de la gravité.
13:52
And that's truevrai of all the things we're talkingparlant about.
200
820000
2000
Et c'est vrai pour tout ce dont je parle ici.
13:54
They are propertiesPropriétés of the fundamentalfondamental lawloi.
201
822000
2000
Ce sont des propriété de la loi fondamentale.
13:56
The fundamentalfondamental lawloi is suchtel that the differentdifférent skinspeaux of the onionoignon resembleressemblent à des one anotherun autre,
202
824000
6000
La loi fondamentale est telle que les différentes couches de l'oignon se ressemblent,
14:02
and thereforedonc the mathmath for one skinpeau allowspermet you to expressExpress beautifullymagnifiquement and simplysimplement
203
830000
4000
et donc les mathématiques d'une couche permettent d'exprimer joliment et simplement
14:06
the phenomenonphénomène of the nextprochain skinpeau.
204
834000
3000
le phénomène de la prochaine couche.
14:09
I say here that NewtonNewton did a lot of things that yearan:
205
837000
3000
Je vous le dis, Newton a fait beaucoup cette année-là :
14:12
gravityla gravité, the lawslois of motionmouvement, the calculuscalcul, whiteblanc lightlumière composedcomposé of all the colorscouleurs of the rainbowarc en ciel.
206
840000
6000
la gravité, les lois du mouvement, l'analyse et la lumière composée de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel.
14:18
And he could have writtenécrit quiteassez an essayessai on "What I Did Over My SummerÉté VacationVacances."
207
846000
6000
Et il aurait pu écrire une sacrée dissertation sur « Ce que j'ai fait pendant les vacances d'été. »
14:24
(LaughterRires)
208
852000
4000
(Rires).
14:28
So we don't have to assumeassumer these principlesdes principes as separateséparé metaphysicalmétaphysique postulatespostulats.
209
856000
10000
Donc on n'est pas obligé de présumer que ces principes sont des postulats métaphysiques séparés.
14:38
They followsuivre from the fundamentalfondamental theorythéorie.
210
866000
6000
Ils découlent de la théorie fondamentale.
14:44
They are what we call emergentEmergent propertiesPropriétés.
211
872000
2000
Ce sont ce qu'on appelle des propriétés émergentes.
14:46
You don't need -- you don't need something more to get something more.
212
874000
7000
Vous n'avez pas besoin... Vous n'avez pas besoin de plus pour obtenir plus.
14:53
That's what emergenceémergence meansveux dire.
213
881000
2000
C'est ça que « émergence » veut dire.
14:55
Life can emergeémerger from physicsla physique and chemistrychimie, plusplus a lot of accidentsles accidents.
214
883000
9000
La vie peut émerger de la physique et de la chimie, plus beaucoup d'accidents.
15:04
The humanHumain mindesprit can arisesurvenir from neurobiologyneurobiologie and a lot of accidentsles accidents,
215
892000
5000
L'esprit humain peut provenir de la neurobiologie et beaucoup d'accidents,
15:09
the way the chemicalchimique bondliaison arisesse pose from physicsla physique and certaincertain accidentsles accidents.
216
897000
7000
la façon dont la liaison chimique découle de la physique et certains accidents.
15:16
It doesn't diminishdiminuer the importanceimportance of these subjectssujets
217
904000
4000
Ça ne diminue pas l'importance de ces sujets
15:20
to know that they followsuivre from more fundamentalfondamental things, plusplus accidentsles accidents.
218
908000
6000
de savoir qu'ils proviennent de choses plus fondamentales, plus des accidents.
15:26
That's a generalgénéral ruleRègle, and it's criticallycritique importantimportant to realizeprendre conscience de that.
219
914000
5000
C'est une règle générale et c'est d'une importance critique de le comprendre.
15:31
You don't need something more in ordercommande to get something more.
220
919000
4000
Vous n'avez pas besoin de plus pour obtenir plus.
15:35
People keep askingdemandant that when they readlis my booklivre, "The QuarkQuark and the JaguarJaguar,"
221
923000
4000
Les gens n'arrêtent pas de me demander ça quand ils lisent mon livre « le Quark et le jaguar ».
15:39
and they say, "Isn't there something more beyondau-delà what you have there?"
222
927000
4000
Il disent : « N'y a-t-il pas quelque chose au-delà de ce que vous avez là ? »
15:43
PresumablySans doute, they mean something supernaturalsurnaturel.
223
931000
4000
Je suppose qu'ils pensent à quelque chose de surnaturel.
15:47
AnywayEn tout cas, there isn't. (LaughterRires)
224
935000
2000
De toutes façons, il n'y a rien. (Rires).
15:49
You don't need something more to explainExplique something more.
225
937000
5000
Vous n'avez pas besoin de plus pour expliquer quelque chose de plus.
15:54
Thank you very much. (ApplauseApplaudissements)
226
942000
3000
Merci beaucoup. (Applaudissements).
Translated by Laurent Tantôt
Reviewed by Natasha Latysheva

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ABOUT THE SPEAKER
Murray Gell-Mann - Physicist
Murray Gell-Mann brings visibility to a crucial aspect of our existence that we can't actually see: elemental particles. He won the Nobel Prize in Physics for introducing quarks, one of two fundamental ingredients for all matter in the universe.

Why you should listen

He's been called "the man with five brains" -- and Murray Gell-Mann has the resume to prove it. In addition to being a Nobel laureate, he is an accomplished physicist who's earned numerous awards, medals and honorary degrees for his work with subatomic particles, including the groundbreaking theory that the nucleus of an atom comprises 100 or so fundamental building blocks called quarks.

Gell-Mann's influence extends well beyond his field: He's a member of the National Academy of Sciences, the American Academy of Arts and Sciences, and the Council on Foreign Relations. He also serves on the board of the Wildlife Conservation Society and is a director of Encyclopedia Britannica. Gell-Mann, a professor emeritus of Caltech, now heads the evolution of human languages program at the Santa Fe Institute, which he cofounded in 1984.

A prolific writer -- he's penned scores of academic papers and several books, including The Quark and the Jaguar -- Gell-Mann is also the subject of the popular science biography Strange Beauty: Murray Gell-Mann and the Revolution in 20th-Century Physics.

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Murray Gell-Mann | Speaker | TED.com