15:55
TEDxBerlin

James Beacham: How we explore unanswered questions in physics

James Beacham: Comment nous explorons les questions sans réponses en physique

Filmed:

James Beacham cherche des réponses aux questions les plus importantes de la physique à l'aide de la plus grande expérience scientifique jamais organisée, le Grand collisionneur de hadrons du CERN. Dans cette conférence amusante et accessible à tous expliquant les processus de la science, il nous emmène à travers les dimensions extra-spatiales, à la recherche des particules fondamentales qu'il nous reste à découvrir (et de l'explication des mystères de la gravité) et nous raconte la volonté d'explorer encore et toujours.

- Experimental particle physicist
James Beacham is an experimental high-energy particle physicist working with the ATLAS collaboration at CERN's Large Hadron Collider. Full bio

Il y a quelque chose
à propos de la physique
00:12
There is something about physics
qui me dérange vraiment
depuis que je suis petit.
00:17
that has been really bothering me
since I was a little kid.
Et cela concerne une question
00:22
And it's related to a question
que les scientifiques se posent
depuis presque 100 ans,
00:24
that scientists have been asking
for almost 100 years,
en vain.
00:28
with no answer.
Comment les plus petites choses
de la nature,
00:31
How do the smallest things in nature,
les particules du monde quantique,
00:34
the particles of the quantum world,
sont-elles reliées
aux plus grandes choses de la nature --
00:36
match up with the largest
things in nature --
les planètes, les étoiles et les galaxies
retenues par la gravité ?
00:39
planets and stars and galaxies
held together by gravity?
Enfant, c'était le genre de questions
qui me perturbaient.
00:43
As a kid, I would puzzle
over questions just like this.
Je m'amusais avec des microscopes
et des électroaimants,
00:45
I would fiddle around
with microscopes and electromagnets,
je lisais sur les forces du minuscule
00:48
and I would read
about the forces of the small
et sur la mécanique quantique
00:51
and about quantum mechanics
et je m'émerveillais
de l'exactitude de la description
00:52
and I would marvel at how well
that description matched up
par rapport à nos observations.
00:56
to our observation.
Puis je regardais les étoiles,
00:58
Then I would look at the stars,
je lisais que nous comprenions
si bien la gravité,
00:59
and I would read about how well
we understand gravity,
je pensais que c'était
sûrement très élégant,
01:02
and I would think surely,
there must be some elegant way
la façon dont
ces deux systèmes étaient reliés.
01:05
that these two systems match up.
Mais il n'y en a pas.
01:08
But there's not.
Et les livres disaient
01:11
And the books would say,
que nous comprenions très bien
ces deux domaines séparément,
01:12
yeah, we understand a lot
about these two realms separately,
mais lorsque nous essayons
de les relier mathématiquement,
01:15
but when we try to link
them mathematically,
01:18
everything breaks.
tout s'écroule.
Et pendant 100 ans,
01:20
And for 100 years,
aucune de nos idées censées
résoudre ce désastre de la physique
01:21
none of our ideas as to how to solve
this basically physics disaster,
n'a pu être appuyée par des preuves.
01:26
has ever been supported by evidence.
Et pour moi, enfant --
01:30
And to little old me --
le petit, curieux et sceptique James --
01:31
little, curious, skeptical James --
c'était une réponse extrêmement décevante.
01:33
this was a supremely unsatisfying answer.
Je suis d'ailleurs
toujours un enfant sceptique.
01:37
So, I'm still a skeptical little kid.
Faisons un bon en avant
jusqu'en décembre 2015,
01:40
Flash-forward now
to December of 2015,
quand je me suis retrouvé coincé au milieu
01:44
when I found myself smack in the middle
du monde de la physique
complètement retourné.
01:47
of the physics world
being flipped on its head.
Au CERN, on a remarqué
une chose intrigante dans nos données :
01:51
It all started when we at CERN
saw something intriguing in our data:
la trace d'une nouvelle particule,
01:55
a hint of a new particle,
l'ombre d'une éventuelle
réponse extraordinaire à cette question.
01:57
an inkling of a possibly extraordinary
answer to this question.
Je suis encore un enfant sceptique,
02:03
So I'm still a skeptical
little kid, I think,
mais je suis aussi
un chasseur de particules.
02:05
but I'm also now a particle hunter.
02:07
I am a physicist at CERN's
Large Hadron Collider,
Je suis physicien au Grand collisionneur
de hadrons (LHC) du CERN,
la plus grande expérience scientifique
jamais organisée.
02:11
the largest science
experiment ever mounted.
C'est un tunnel de 27 kilomètres
à la frontière franco-suisse,
02:15
It's a 27-kilometer tunnel
on the border of France and Switzerland
02:19
buried 100 meters underground.
creusé 100 mètres sous terre.
Et dans ce tunnel,
02:21
And in this tunnel,
on utilise des aimants supraconducteurs
plus froids que la température de l'espace
02:22
we use superconducting magnets
colder than outer space
pour accélérer des protons,
presque à la vitesse de la lumière
02:26
to accelerate protons
to almost the speed of light
et les écraser les uns contre les autres
des millions de fois par seconde,
02:29
and slam them into each other
millions of times per second,
afin de recueillir
les débris de ces collisions
02:33
collecting the debris of these collisions
pour découvrir de nouvelles
particules fondamentales.
02:36
to search for new, undiscovered
fundamental particles.
Sa création a demandé
des décennies de travail
02:40
Its design and construction
took decades of work
02:43
by thousands of physicists
from around the globe,
à des centaines de physiciens
à travers le monde
et lors de l'été 2015,
02:46
and in the summer of 2015,
nous avons travaillé sans relâche
afin de lancer le LHC
02:48
we had been working tirelessly
to switch on the LHC
à la plus grande énergie jamais utilisée
pour ce genre d'expérience.
02:52
at the highest energy that humans
have ever used in a collider experiment.
Une énergie plus élevée
est en fait indispensable
02:57
Now, higher energy is important
car pour les particules,
il existe un équivalent
03:00
because for particles,
there is an equivalence
entre l'énergie
et la masse des particules,
03:02
between energy and particle mass,
et la masse n'est qu'un nombre
mis là par la nature.
03:04
and mass is just a number
put there by nature.
Pour découvrir des particules,
03:07
To discover new particles,
03:09
we need to reach these bigger numbers.
on doit atteindre ces grands nombres.
Et pour ça, il faut créer un collisionneur
plus grand et plus puissant,
03:11
And to do that, we have to build
a bigger, higher energy collider,
03:14
and the biggest, highest
energy collider in the world
et le plus grand, plus puissant
collisionneur au monde
est le Grand collisionneur de hadrons.
03:17
is the Large Hadron Collider.
Ensuite, nous réalisons des collisions
de protons des quadrillons de fois,
03:20
And then, we collide protons
quadrillions of times,
nous rassemblons ces données très
lentement, au fur et à mesure des mois.
03:25
and we collect this data very slowly,
over months and months.
Les nouvelles particules pourraient
y apparaître comme des disparités,
03:30
And then new particles might show up
in our data as bumps --
de légers écarts par rapport
à ce qu'on attendait,
03:35
slight deviations from what you expect,
de petits amas de points qui rendent
une ligne fluide un peu moins fluide.
03:37
little clusters of data points
that make a smooth line not so smooth.
Par exemple, cette disparité,
03:42
For example, this bump,
après des mois de collecte
de données en 2012,
03:44
after months of data-taking in 2012,
a révélé l'existence
de la particule de Higgs --
03:47
led to the discovery
of the Higgs particle --
03:49
the Higgs boson --
le boson de Higgs --
et a mené à un prix Nobel
pour la confirmation de son existence.
03:50
and to a Nobel Prize
for the confirmation of its existence.
Ce pic dans le domaine
de l'énergie en 2015
03:55
This jump up in energy in 2015
était la meilleure chance
que nous avions, en tant qu'espèce,
04:00
represented the best chance
that we as a species had ever had
de découvrir des particules --
04:03
of discovering new particles --
04:05
new answers to these
long-standing questions,
des réponses à ces éternelles questions,
car c'était presque le double de l'énergie
que nous avons utilisée
04:07
because it was almost
twice as much energy as we used
pour la découverte du boson de Higgs.
04:10
when we discovered the Higgs boson.
04:12
Many of my colleagues had been working
their entire careers for this moment,
Beaucoup de mes collègues ont travaillé
toute leur carrière pour ce moment
et honnêtement,
pour le jeune moi si curieux,
04:16
and frankly, to little curious me,
04:18
this was the moment
I'd been waiting for my entire life.
c'était le moment
que j'avais attendu toute ma vie.
2015 était un grand moment.
04:21
So 2015 was go time.
Et donc en juin 2015,
04:24
So June 2015,
le LHC a été rallumé.
04:27
the LHC is switched back on.
Nous avons retenu notre souffle
et rongé nos ongles
04:30
My colleagues and I held our breath
and bit our fingernails,
et enfin assisté
à la première collision de protons
04:33
and then finally we saw
the first proton collisions
à l'énergie la plus haute jamais utilisée.
04:36
at this highest energy ever.
04:38
Applause, champagne, celebration.
Applaudissements, champagne, célébration.
C'était un tournant pour la science,
04:40
This was a milestone for science,
nous n'avions aucune idée
04:44
and we had no idea what we would find
in this brand-new data.
de ce qu'on trouverait
dans ces nouvelles données.
Quelques semaines après,
on a trouvé une disparité.
04:51
And then a few weeks later,
we found a bump.
Ce n'était pas une grosse disparité,
04:56
It wasn't a very big bump,
mais c'était assez gros
pour nous faire sourciller.
04:58
but it was big enough to make
you raise your eyebrow.
Sur l'échelle de 1 à 10
du haussement de sourcils,
05:01
But on a scale of one to 10
for eyebrow raises,
05:03
if 10 indicates that you've
discovered a new particle,
si 10 indique la découverte
d'une nouvelle particule,
c'était un quatre.
05:06
this eyebrow raise is about a four.
(Rires)
05:08
(Laughter)
J'ai passé des heures, des jours,
des semaines à des réunions secrètes,
05:10
I spent hours, days, weeks
in secret meetings,
débattant avec mes collègues
sur cette disparité,
05:15
arguing with my colleagues
over this little bump,
la manipulant sans pitié
avec ce qui nous passait par la tête
05:17
poking and prodding it with our most
ruthless experimental sticks
pour voir si elle supporterait
d'être observée.
05:21
to see if it would withstand scrutiny.
Mais après des mois de travail acharné --
05:23
But even after months
of working feverishly --
à dormir dans nos bureaux
sans rentrer à la maison,
05:27
sleeping in our offices
and not going home,
des barres chocolatées en guise de dîner,
05:29
candy bars for dinner,
du café par litres entiers --
05:31
coffee by the bucketful --
les physiciens sont des machines
qui transforment le café en diagrammes --
05:33
physicists are machines
for turning coffee into diagrams --
(Rires)
05:37
(Laughter)
Cette petite disparité ne s'en allait pas.
05:39
This little bump would not go away.
Après quelques mois,
05:42
So after a few months,
nous avons montré cette petite disparité
au monde avec un message très clair :
05:44
we presented our little bump to the world
with a very clear message:
cette petite disparité
est intéressante, mais pas définitive,
05:49
this little bump is interesting
but it's not definitive,
05:52
so let's keep an eye on it
as we take more data.
donc surveillons-la
et récupérons plus de données.
Nous avons essayé
d'être très décontractés à ce sujet.
05:55
So we were trying to be
extremely cool about it.
Et le monde entier
s'est quand même enthousiasmé.
05:59
And the world ran with it anyway.
Les journaux nous adoraient.
06:02
The news loved it.
Les gens nous ont dit
que ça leur rappelait la disparité
06:04
People said it reminded
them of the little bump
06:07
that was shown on the way
toward the Higgs boson discovery.
qui avait mené à la découverte
du boson de Higgs.
Mieux que ça, mes collègues théoriciens --
06:10
Better than that,
my theorist colleagues --
j'adore mes collègues théoriciens --
06:14
I love my theorist colleagues --
mes collègues théoriciens ont écrit
500 articles sur cette petite disparité.
06:16
my theorist colleagues wrote
500 papers about this little bump.
(Rires)
06:20
(Laughter)
Le monde de la physique des particules
avait été complètement retourné.
06:22
The world of particle physics
had been flipped on its head.
Mais qu'est-ce qui faisait
que cette petite disparité
06:27
But what was it about this particular bump
avait réussi à enthousiasmer
des centaines de physiciens ?
06:31
that caused thousands of physicists
to collectively lose their cool?
Cette petite disparité était unique.
06:37
This little bump was unique.
Cette disparité indiquait
06:40
This little bump indicated
que nous observions un nombre
étonnamment grand de collisions
06:41
that we were seeing an unexpectedly
large number of collisions
dont les débris étaient composés
de seulement deux photons,
06:44
whose debris consisted
of only two photons,
deux particules de lumière.
06:47
two particles of light.
06:49
And that's rare.
Et c'est rare.
Une collision ne ressemble pas
à un accident de voiture.
06:50
Particle collisions are not
like automobile collisions.
Elle répond à d'autres règles.
06:53
They have different rules.
Si celle-ci se fait
presque à la vitesse de la lumière,
06:55
When two particles collide
at almost the speed of light,
06:57
the quantum world takes over.
c'est dans le monde quantique.
06:59
And in the quantum world,
Dans ce monde quantique,
les deux particules peuvent brièvement
créer une nouvelle particule
07:00
these two particles
can briefly create a new particle
qui vit pendant une fraction de seconde
07:03
that lives for a tiny fraction of a second
puis explose en d'autres particules
repérées par notre détecteur.
07:06
before splitting into other particles
that hit our detector.
07:09
Imagine a car collision
where the two cars vanish upon impact,
Imaginez un accident où les deux voitures
disparaissent sous l'impact,
une bicyclette apparaît à la place --
07:12
a bicycle appears in their place --
(Rires)
07:15
(Laughter)
et puis cette bicyclette
éclate en deux skateboards,
07:16
And then that bicycle explodes
into two skateboards,
qui frappent notre détecteur.
07:18
which hit our detector.
07:19
(Laughter)
(Rires)
Heureusement, pas littéralement.
07:21
Hopefully, not literally.
Ils coûtent très cher.
07:23
They're very expensive.
Les moments où deux photons atteignent
notre détecteur sont très rares.
07:26
Events where only two photons
hit out detector are very rare.
Et à cause des propriétés
quantiques des photons,
07:29
And because of the special
quantum properties of photons,
il existe un nombre très petit
de nouvelles particules possibles --
07:33
there's a very small number
of possible new particles --
ces bicyclettes mythiques --
07:37
these mythical bicycles --
qui peuvent donner naissance
à seulement deux photons.
07:38
that can give birth to only two photons.
Mais une de ces options est immense
07:41
But one of these options is huge,
et concerne cette éternelle question
07:44
and it has to do with
that long-standing question
qui me dérangeait quand j'étais petit,
07:47
that bothered me as a tiny little kid,
à propos de la gravité.
07:49
about gravity.
La gravité vous semble plutôt forte,
07:53
Gravity may seem super strong to you,
mais elle est en réalité très faible
comparée à d'autres forces de la nature.
07:56
but it's actually crazily weak
compared to the other forces of nature.
Je peux brièvement
vaincre la gravité en sautant,
08:00
I can briefly beat gravity when I jump,
mais je ne peux pas attraper
un des photons de ma main.
08:04
but I can't pick a proton out of my hand.
La force de la gravité comparée
aux autres forces de la nature ?
08:08
The strength of gravity compared
to the other forces of nature?
C'est 10 puissance moins 39.
08:12
It's 10 to the minus 39.
C'est une décimale avec 39 zéros derrière.
08:14
That's a decimal with 39 zeros after it.
Pire que ça,
08:17
Worse than that,
toutes les autres forces de la nature
sont très bien décrites
08:18
all of the other known forces of nature
are perfectly described
par ce que nous appelons
le modèle standard,
08:21
by this thing we call the Standard Model,
notre meilleure description actuelle
de la nature à sa plus petite échelle
08:23
which is our current best description
of nature at its smallest scales,
08:26
and quite frankly,
et franchement,
une des plus grandes réussites
de l'humanité --
08:28
one of the most successful
achievements of humankind --
à l'exception de la gravité,
qui est absente du modèle standard.
08:32
except for gravity, which is absent
from the Standard Model.
C'est dingue.
08:36
It's crazy.
C'est presque comme si
la majorité de la gravité avait disparu.
08:37
It's almost as though most
of gravity has gone missing.
On en ressent une petite partie,
08:42
We feel a little bit of it,
mais qu'en est-il du reste ?
08:43
but where's the rest of it?
Personne ne le sait.
08:45
No one knows.
Mais une explication théorique
propose une solution folle.
08:47
But one theoretical explanation
proposes a wild solution.
Vous et moi --
08:54
You and I --
même vous, au fond --
08:55
even you in the back --
nous vivons dans
trois dimensions de l'espace.
08:56
we live in three dimensions of space.
J'espère que c'est une déclaration
admise par tous.
08:59
I hope that's a
non-controversial statement.
(Rires)
09:01
(Laughter)
Toutes les particules connues
existent aussi dans trois dimensions.
09:03
All of the known particles also live
in three dimensions of space.
En fait, une particule
est juste un autre nom
09:07
In fact, a particle is just another name
pour une excitation
dans un champ tridimensionnel ;
09:09
for an excitation
in a three-dimensional field;
une oscillation dans l'espace.
09:12
a localized wobbling in space.
Et surtout, toutes les mathématiques
que nous utilisons pour décrire tout ça
09:15
More importantly, all the math
that we use to describe all this stuff
présument qu'il n'y a
que trois dimensions dans l'espace.
09:18
assumes that there are only
three dimensions of space.
Mais on peut jouer avec les maths
comme on veut, car ce sont les nôtres.
09:21
But math is math, and we can play
around with our math however we want.
Et on joue avec des dimensions
supplémentaires dans l'espace
09:25
And people have been playing around
with extra dimensions of space
depuis longtemps,
09:28
for a very long time,
mais c'est toujours resté
un concept mathématique abstrait.
09:29
but it's always been an abstract
mathematical concept.
09:32
I mean, just look around you --
you at the back, look around --
Je veux dire, regardez autour de vous --
vous aussi, au fond --
il n'y a clairement
que trois dimensions dans l'espace.
09:35
there's clearly only
three dimensions of space.
Mais si ce n'était pas vrai ?
09:38
But what if that's not true?
Et si la gravité manquante disparaissait
dans une dimension extra-spatiale
09:42
What if the missing gravity is leaking
into an extra-spatial dimension
qui nous était invisible ?
09:48
that's invisible to you and I?
Et si la gravité était aussi forte
que les autres forces
09:51
What if gravity is just as strong
as the other forces
si on la regardait
dans cette dimension extra-spatiale ?
09:54
if you were to view it in this
extra-spatial dimension,
Et si nous ne ressentions
qu'une infime partie de la gravité
09:57
and what you and I experience
is a tiny slice of gravity
et que c'était pour ça
qu'elle était si faible ?
10:00
make it seem very weak?
Si c'était vrai,
10:04
If this were true,
on devrait élargir
notre modèle standard de particules
10:05
we would have to expand
our Standard Model of particles
pour y inclure une nouvelle particule,
10:08
to include an extra particle,
a hyperdimensional particle of gravity,
une particule de gravité
hyper-dimensionnelle,
un graviton qui existerait
dans une dimension extra-spatiale.
10:12
a special graviton that lives
in extra-spatial dimensions.
Si vous pouviez voir vos têtes.
10:15
I see the looks on your faces.
Vous devriez me poser la question :
10:16
You should be asking me the question,
« Comment pouvons tester
cette folle idée de science-fiction,
10:18
"How in the world are we going to test
this crazy, science fiction idea,
puisque nous sommes coincés
dans trois dimensions ? »
10:22
stuck as we are in three dimensions?"
De la manière habituelle,
10:24
The way we always do,
en télescopant deux protons --
10:25
by slamming together two protons --
(Rires)
10:28
(Laughter)
assez fort pour que
la collision se réverbère
10:29
Hard enough that
the collision reverberates
dans une dimension extra-spatiale
qui pourrait être là,
10:31
into any extra-spatial dimensions
that might be there,
créant temporairement
ce graviton hyper-dimensionnel
10:34
momentarily creating
this hyperdimensional graviton
avant de revenir
dans les trois dimensions du LHC
10:37
that then snaps back
into the three dimensions of the LHC
et de se séparer en deux photons,
10:41
and spits off two photons,
deux particules de lumière.
10:44
two particles of light.
Cet hypothétique graviton
extra-dimensionnel
10:47
And this hypothetical,
extra-dimensional graviton
est une des seules nouvelles particules
possibles et hypothétiques
10:50
is one of the only possible,
hypothetical new particles
qui possèdent ces propriétés quantiques
10:53
that has the special quantum properties
et qui pourraient donner naissance
à notre petite disparité à deux photons.
10:56
that could give birth to our little,
two-photon bump.
La possibilité d'expliquer
les mystères de la gravité
11:01
So, the possibility of explaining
the mysteries of gravity
et de découvrir
des dimensions supplémentaires --
11:07
and of discovering extra
dimensions of space --
vous comprenez mieux maintenant
11:11
perhaps now you get a sense
11:12
as to why thousands of physics geeks
collectively lost their cool
pourquoi des centaines de geeks physiciens
ont tous perdu leur sang-froid
juste pour cette disparité
à deux photons.
11:17
over our little, two-photon bump.
11:18
A discovery of this type
would rewrite the textbooks.
Une découverte de ce type pourrait
changer les manuels scolaires.
Mais souvenez-vous,
11:22
But remember,
notre avis, celui des expérimentateurs,
11:23
the message from us experimentalists
11:25
that actually were doing
this work at the time,
qui travaillions là-dessus était clair :
il faut plus de données.
11:27
was very clear:
11:29
we need more data.
Avec plus de données,
11:30
With more data,
cette petite disparité
se transformera en joli Prix Nobel --
11:31
the little bump will either turn into
a nice, crisp Nobel Prize --
(Rires)
11:35
(Laughter)
ou les nouvelles données se placeront
autour de cette disparité
11:37
Or the extra data will fill in
the space around the bump
et la transformeront
en jolie ligne fluide.
11:40
and turn it into a nice, smooth line.
On a pris plus de données
11:43
So we took more data,
11:44
and with five times the data,
several months later,
et avec cinq fois plus de données,
quelques mois après,
11:47
our little bump
notre petite disparité
s'est transformé en ligne fluide.
11:48
turned into a smooth line.
Les journaux ont décrit « l'énorme
déception », les « espoirs évanouis »
11:55
The news reported on a "huge
disappointment," on "faded hopes,"
et les « tristes »
physiciens des particules.
11:58
and on particle physicists "being sad."
À en croire le ton des articles,
12:01
Given the tone of the coverage,
on avait décidé d'éteindre le LHC
et de rentrer à la maison.
12:02
you'd think that we had decided
to shut down the LHC and go home.
(Rires)
12:06
(Laughter)
Mais ce n'est pas ce que nous avons fait.
12:08
But that's not what we did.
Et pourquoi ?
12:12
But why not?
Si je n'ai pas découvert
de particule -- ce qui est le cas --
12:16
I mean, if I didn't discover
a particle -- and I didn't --
si je n'en ai pas découvert,
pourquoi je vous parle à présent ?
12:20
if I didn't discover a particle,
why am I here talking to you?
Pourquoi je n'ai pas juste
baissé la tête, honteux,
12:23
Why didn't I just hang my head in shame
avant de rentrer chez moi ?
12:25
and go home?
Les physiciens des particules
sont des explorateurs.
12:31
Particle physicists are explorers.
Et la majorité de ce que nous faisons
est de la cartographie.
12:35
And very much of what we do
is cartography.
Voyons ça comme ça :
oubliez le LHC pendant une seconde.
12:39
Let me put it this way: forget
about the LHC for a second.
Imaginez que vous êtes un explorateur
12:42
Imagine you are a space explorer
arriving at a distant planet,
arrivant sur une planète lointaine,
12:45
searching for aliens.
à la recherche d'aliens.
Quelle est votre première tâche ?
12:46
What is your first task?
Tourner autour de la planète,
atterrir, observer les alentours
12:49
To immediately orbit the planet,
land, take a quick look around
12:52
for any big, obvious signs of life,
pour chercher des signes de vie évidents
12:54
and report back to home base.
et retourner à la base principale.
C'est l'étape où nous sommes actuellement.
12:56
That's the stage we're at now.
Nous commençons à observer le LHC
12:59
We took a first look at the LHC
pour chercher de nouvelles
particules en évidence
13:00
for any new, big,
obvious-to-spot particles,
13:02
and we can report that there are none.
et nous pouvons dire qu'il n'y en a pas.
On a vu au loin cet étrange
alien sur une montagne,
13:05
We saw a weird-looking alien bump
on a distant mountain,
mais quand on s'est rapprochés,
c'était un rocher.
13:08
but once we got closer,
we saw it was a rock.
Qu'est-ce qu'on fait ensuite ?
On abandonne et s'en va ?
13:10
But then what do we do?
Do we just give up and fly away?
Pas du tout.
13:13
Absolutely not;
13:14
we would be terrible scientists if we did.
On serait des scientifiques vraiment nuls.
Non, on passe les quelques
prochaines décennies à explorer,
13:17
No, we spend the next couple
of decades exploring,
à cartographier le territoire,
13:20
mapping out the territory,
à fouiner dans le sable
avec un outil de précision,
13:22
sifting through the sand
with a fine instrument,
à regarder sous chaque pierre,
13:24
peeking under every stone,
à creuser sous la surface.
13:26
drilling under the surface.
Les particules peuvent
autant apparaître aussitôt,
13:28
New particles can either
show up immediately
comme des disparités en évidence,
13:30
as big, obvious-to-spot bumps,
qu'elles peuvent apparaître
après des années de collecte de données.
13:32
or they can only reveal themselves
after years of data taking.
L'humanité vient juste de commencer
son exploration au LHC
13:38
Humanity has just begun its exploration
at the LHC at this big high energy,
à cette si haute énergie
et nous avons des recherches à faire.
13:42
and we have much searching to do.
Mais que se passera-t-il
dans 10 ou 20 ans,
13:44
But what if, even after 10 or 20 years,
we still find no new particles?
si on ne trouve toujours pas
de nouvelles particules ?
On construira une plus grosse machine.
13:50
We build a bigger machine.
13:52
(Laughter)
(Rires)
On recherche à une plus haute énergie.
13:54
We search at higher energies.
On recherche à une plus haute énergie.
13:56
We search at higher energies.
On planifie déjà
un tunnel de 100 kilomètres
13:58
Planning is already underway
for a 100-kilometer tunnel
où l'énergie d'une collision
serait dix fois grande qu'au LHC.
14:02
that will collide particles
at 10 times the energy of the LHC.
On ne décide pas où se trouvent
les nouvelles particules.
14:05
We don't decide where
nature places new particles.
On décide de continuer à explorer.
14:08
We only decide to keep exploring.
Et si même avec un tunnel
de 100 kilomètres
14:09
But what if, even after
a 100-kilometer tunnel
ou un tunnel de 500 kilomètres
14:12
or a 500-kilometer tunnel
ou un collisionneur de 10 000 km
flottant dans l'espace
14:14
or a 10,000-kilometer
collider floating in space
entre la Terre et la Lune,
14:17
between the Earth and the Moon,
on ne trouvait aucune particule ?
14:18
we still find no new particles?
Alors là, il faudrait revoir
notre physique des particules.
14:23
Then perhaps we're doing
particle physics wrong.
14:26
(Laughter)
(Rires)
Peut-être que nous devons
repenser les choses.
14:28
Perhaps we need to rethink things.
Que nous avons besoin de plus
de ressources, technologies, expertises
14:31
Maybe we need more resources,
technology, expertise
que ce que l'on a maintenant.
14:34
than what we currently have.
On utilise déjà
l'intelligence artificielle
14:36
We already use artificial intelligence
and machine learning techniques
et l'apprentissage automatique
14:39
in parts of the LHC,
dans le LHC ;
imaginez une expérience
de physique des particules
14:41
but imagine designing
a particle physics experiment
utilisant des algorithmes si avancés
14:43
using such sophisticated algorithms
qu'elle s'apprendrait à trouver
des gravitons hyper-dimensionnels.
14:45
that it could teach itself to discover
a hyperdimensional graviton.
14:48
But what if?
Et si...
l'ultime question :
14:49
What if the ultimate question:
Et si même l'intelligence artificielle
ne répondait pas à nos questions ?
14:51
What if even artificial intelligence
can't help us answer our questions?
Et si ces questions posées
depuis tant d'années
14:54
What if these open questions,
for centuries,
14:56
are destined to be unanswered
for the foreseeable future?
étaient destinées à rester
sans réponse dans le futur ?
Et si ce qui me dérangeait
quand j'étais enfant
14:59
What if the stuff that's bothered me
since I was a little kid
était destiné à rester sans réponse
pour mon existence entière ?
15:02
is destined to be unanswered
in my lifetime?
Alors, ça sera....
15:06
Then that ...
encore plus fascinant.
15:08
will be even more fascinating.
On serait obligés de penser
de manières complètement différentes.
15:12
We will be forced to think
in completely new ways.
On serait obligés
de revoir nos suppositions
15:16
We'll have to go back to our assumptions,
pour voir si elles
ne contiennent pas d'erreurs.
15:18
and determine if there was
a flaw somewhere.
Il faut encourager plus de monde
à nous rejoindre pour étudier la science
15:21
And we'll need to encourage more people
to join us in studying science
car nous avons besoin de nouveaux regards
sur ces problèmes anciens.
15:24
since we need fresh eyes
on these century-old problems.
15:27
I don't have the answers,
and I'm still searching for them.
Je n'ai pas les réponses
et je les cherche encore.
Mais quelqu'un --
peut-être à l'école en ce moment,
15:30
But someone -- maybe
she's in school right now,
15:33
maybe she's not even born yet --
peut-être pas encore né --
pourrait nous faire voir la physique
d'une façon vraiment nouvelle,
15:35
could eventually guide us to see physics
in a completely new way,
et nous montrer qu'on pose simplement
les mauvaises questions.
15:38
and to point out that perhaps
we're just asking the wrong questions.
Ce ne sera pas la fin de la physique,
15:44
Which would not be the end of physics,
mais un nouveau départ.
15:46
but a novel beginning.
Merci.
15:49
Thank you.
(Applaudissements)
15:50
(Applause)
Translated by Gaël Le Lostec
Reviewed by Morgane Quilfen

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About the Speaker:

James Beacham - Experimental particle physicist
James Beacham is an experimental high-energy particle physicist working with the ATLAS collaboration at CERN's Large Hadron Collider.

Why you should listen

As part of the ATLAS collaboration at CERN's Large Hadron Collider, one of the teams that discovered the Higgs boson in 2012, James Beacham is on the hunt for evidence of new particles -- dark photons, gravitons, dark matter and exotic Higgs bosons among them.

Previously, Beacham was part of a small team of researchers who, in 2009, searched for the Higgs boson in an unlikely place: data taken by the ALEPH experiment at CERN's Large Electron-Positron collider, nine years after it had stopped running. He has also worked with the APEX collaboration, a groundbreaking search for dark photons using existing particle physics facilities designed for very different purposes.

Beacham completed his PhD at New York University in 2014 and is currently a post-doctoral researcher with the ATLAS experiment group of the Ohio State University. He has been a guest on NPR's "Science Friday," participated in documentaries on the BBC and the Discovery Channel and talked particle physics with the New York Times and WIRED.

In addition to his ongoing research, Beacham is dedicated to making particle physics accessible to all. He has communicated science to the public with Symmetry Magazine, US/LHC, the Science Museum in London, the Institute of Physics, the World Science Fair and on the Web.

In 2015, Beacham organized Ex/Noise/CERN, a project colliding particle physics with experimental music to celebrate the LHC’s switch on to 13 trillion electron volts.

More profile about the speaker
James Beacham | Speaker | TED.com