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

אלן אדמס: התגלית שיכולה לשכתב את הפיזיקה

Filmed:
1,865,923 views

ב-17 למרץ 2014, קבוצת פיזיקאים הכריזה על תגלית מרעישה: נתונים שהם ה"אקדח המעשן" לרעיון של התפשטות היקום, שהיא רמז למפץ הגדול. מה משמעות הדבר לאדם הממוצע? TED ביקשה מאלן אדמס להסביר בקצרה את התוצאות בהרצאה מאולתרת זו, שאויירה על-ידי רנדל מונרו מ-xkcd.
- Theoretical physicist
Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory. Full bio

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

00:12
If you look deepעָמוֹק into the night skyשָׁמַיִם,
0
928
3492
אם מביטים עמוק לתוך שמי הלילה,
00:16
you see starsכוכבים,
1
4420
1616
רואים כוכבים,
00:18
and if you look furtherנוסף, you see more starsכוכבים,
2
6036
2572
ואם מביטים עוד יותר רחוק,
רואים עוד כוכבים
00:20
and furtherנוסף, galaxiesגלקסיות, and
furtherנוסף, more galaxiesגלקסיות.
3
8608
2159
ויותר רחוק, גלקסיות,
ואחריהן עוד גלקסיות.
00:22
But if you keep looking furtherנוסף and furtherנוסף,
4
10767
3873
אבל אם ממשיכים להביט עוד יותר רחוק,
00:26
eventuallyבסופו של דבר you see nothing for a long while,
5
14640
3116
בסוף לא רואים כלום,
במשך זמן רב,
00:29
and then finallyסוף כל סוף you see a
faintלְהִתְעַלֵף, fadingדוֹהֶה afterglowאחרי זוהר,
6
17756
4462
ואז רואים זוהר שיורי חיוור,
00:34
and it's the afterglowאחרי זוהר of the Bigגָדוֹל Bangלִדפּוֹק.
7
22218
3024
וזהו הזוהר השיורי של המפץ הגדול.
00:37
Now, the Bigגָדוֹל Bangלִדפּוֹק was an eraתְקוּפָה in the earlyמוקדם universeעוֹלָם
8
25242
2817
המפץ הגדול היה עידן ביקום הקדמוני
00:40
when everything we see in the night skyשָׁמַיִם
9
28059
2171
כאשר כל מה שאנו רואים בשמי-הלילה
00:42
was condensedמְעוּבֶּה into an incrediblyבצורה מדהימה smallקָטָן,
10
30230
2410
היה דחוס בתוך מסה מאוד חמה,
00:44
incrediblyבצורה מדהימה hotחַם, incrediblyבצורה מדהימה roilingמתנודד massמסה,
11
32640
4326
מאוד מבעבעת ובעלת נפח מאוד קטן,
00:48
and from it sprungצצו everything we see.
12
36966
2692
שממנה נבט כל מה שאנו רואים כיום.
00:51
Now, we'veיש לנו mappedממופה that afterglowאחרי זוהר
13
39658
2859
אנו מיפינו את הזוהר השיורי
00:54
with great precisionדיוק,
14
42517
1679
בדיוק רב,
00:56
and when I say we, I mean people who aren'tלא me.
15
44196
2044
ובאומרי, אנו, איני מתכוון לעצמי.
00:58
We'veללא שם: יש לנו mappedממופה the afterglowאחרי זוהר
16
46240
1876
מיפינו את הזוהר השאריתי
01:00
with spectacularמַרהִיב precisionדיוק,
17
48116
1322
בדיוק יוצא-דופן,
01:01
and one of the shocksזעזועים about it
18
49438
1548
ואחד הדברים המדהימים בו הוא,
01:02
is that it's almostכִּמעַט completelyלַחֲלוּטִין uniformמדים.
19
50986
2946
שהוא אחיד כמעט לגמרי.
01:05
Fourteenארבעה עשר billionמיליארד lightאוֹר yearsשנים that way
20
53932
1958
ב-14 מיליארד
שנות-אור בכיוון זה
01:07
and 14 billionמיליארד lightאוֹר yearsשנים that way,
21
55890
1860
וב-14 מיליארד
שנות-אור בכיוון השני,
01:09
it's the sameאותו temperatureטֶמפֶּרָטוּרָה.
22
57750
1408
שוררת אותה הטמפרטורה.
01:11
Now it's been 14 billionמיליארד yearsשנים
23
59158
3314
כיום עברו 13 מיליארד שנה
01:14
sinceמאז that Bigגָדוֹל Bangלִדפּוֹק,
24
62472
1818
מאז אותו מפץ גדול,
01:16
and so it's got faintלְהִתְעַלֵף and coldקַר.
25
64290
2472
ולכן הוא הפך לחיוור וקר.
01:18
It's now 2.7 degreesמעלות.
26
66762
2308
כעת הטמפרטורה שלו
היא 2.7 מעלות.
01:21
But it's not exactlyבְּדִיוּק 2.7 degreesמעלות.
27
69070
2280
אבל לא בדיוק 2.7 מעלות.
01:23
It's only 2.7 degreesמעלות to about
28
71350
2294
זה 2.7 מעלות עם סטיה
01:25
10 partsחלקים in a millionמִילִיוֹן.
29
73644
1842
של כ-10 חלקי מיליון.
01:27
Over here, it's a little hotterחם יותר,
30
75486
994
כאן הוא טיפה יותר חם,
01:28
and over there, it's a little coolerמְצַנֵן,
31
76480
1868
ושם, טיפה יותר קר,
01:30
and that's incrediblyבצורה מדהימה importantחָשׁוּב
to everyoneכל אחד in this roomחֶדֶר,
32
78348
3088
וזה חשוב ביותר עבור
כל אחד באולם זה,
01:33
because where it was a little hotterחם יותר,
33
81436
1724
כי איפה שזה היה יותר חם,
01:35
there was a little more stuffדברים,
34
83160
1696
שם היה קצת יותר חומר,
01:36
and where there was a little more stuffדברים,
35
84856
1567
ואיפה שהיה קצת יותר חומר,
01:38
we have galaxiesגלקסיות and clustersאשכולות of galaxiesגלקסיות
36
86423
1969
שם קיבלנו גלקסיות, וצבירי גלקסיות
01:40
and superclusterssuperclusters
37
88392
1252
וצבירי-על
01:41
and all the structureמִבְנֶה you see in the cosmosקוֹסמוֹס.
38
89644
2708
וכל המבנה של היקום שאנו רואים.
01:44
And those smallקָטָן, little, inhomogeneitiesאינמוגניות,
39
92352
3112
ואותם חוסרים קלים של הומוגניות,
01:47
20 partsחלקים in a millionמִילִיוֹן,
40
95464
2282
של 20 חלקי מיליון,
01:49
those were formedנוצר by quantumקוונטי mechanicalמֵכָנִי wigglesמתנדנד
41
97746
2754
הם נוצרו על-ידי תנודות מכניות קוונטיות
01:52
in that earlyמוקדם universeעוֹלָם that were stretchedמָתוּחַ
42
100500
1808
באותו יקום קדמוני,
שהתמתחו והגיעו לגודל של כל היקום.
01:54
acrossלְרוֹחָב the sizeגודל of the entireשלם cosmosקוֹסמוֹס.
43
102308
2279
01:56
That is spectacularמַרהִיב,
44
104587
1714
זה מפליא,
01:58
and that's not what they foundמצאתי on Mondayיוֹם שֵׁנִי;
45
106301
1665
אבל לא זה מה שגילו ביום שני;
01:59
what they foundמצאתי on Mondayיוֹם שֵׁנִי is coolerמְצַנֵן.
46
107966
2036
מה שגילו ביום שני
הוא יותר מגניב.
02:02
So here'sהנה what they foundמצאתי on Mondayיוֹם שֵׁנִי:
47
110002
2266
זה מה שהם מצאו ביום שני:
02:04
Imagineלדמיין you take a bellפַּעֲמוֹן,
48
112268
3503
חישבו שאתם לוקחים פעמון,
02:07
and you whackמַהֲלוּמָה the bellפַּעֲמוֹן with a hammerפטיש.
49
115771
1611
והולמים בו עם פטיש.
02:09
What happensקורה? It ringsטבעות.
50
117382
1676
מה קורה? הוא מצלצל.
02:11
But if you wait, that ringingצִלצוּל fadesדוהה
51
119058
2208
אבל אם ממתינים, אותו צלצול דועך
02:13
and fadesדוהה and fadesדוהה
52
121266
1620
ודועך עוד ועוד,
02:14
untilעד you don't noticeהודעה it anymoreיותר.
53
122886
1942
עד שכבר לא מבחינים בו.
02:16
Now, that earlyמוקדם universeעוֹלָם was incrediblyבצורה מדהימה denseצָפוּף,
54
124828
2648
אותו יקום קדמוני היה צפוף להדהים,
02:19
like a metalמַתֶכֶת, way denserצפוף יותר,
55
127476
2079
כמו מתכת, אבל הרבה יותר צפוף,
02:21
and if you hitמכה it, it would ringטַבַּעַת,
56
129555
2405
ואם היו מכים בו, הוא היה מצלצל,
02:23
but the thing ringingצִלצוּל would be
57
131960
1863
והצלצול היה המבנה
02:25
the structureמִבְנֶה of space-timeזמן חופשי itselfעצמה,
58
133823
2088
של הזמן-מרחב עצמו,
02:27
and the hammerפטיש would be quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה.
59
135911
2816
והפטיש היה המכניקה הקוונטית.
02:30
What they foundמצאתי on Mondayיוֹם שֵׁנִי
60
138727
1931
מה שגילו ביום שני
02:32
was evidenceעֵדוּת of the ringingצִלצוּל
61
140658
2362
היה הראיה לצלצול של
02:35
of the space-timeזמן חופשי of the earlyמוקדם universeעוֹלָם,
62
143020
2315
הזמן-מרחב של היקום הקדמוני,
02:37
what we call gravitationalכבידה wavesגלים
63
145335
2105
מה שאנו קוראים גלי-כבידה
02:39
from the fundamentalבסיסי eraתְקוּפָה,
64
147440
1520
מהעידן הקדמוני,
02:40
and here'sהנה how they foundמצאתי it.
65
148960
1975
וכך הם מצאו אותם.
02:42
Those wavesגלים have long sinceמאז fadedדהה.
66
150935
2072
אותם גלים דעכו מאז העידן הרחוק.
02:45
If you go for a walkלָלֶכֶת,
67
153007
1488
כאשר אנו צועדים,
02:46
you don't wiggleלְכַשְׁכֵּשׁ.
68
154495
1588
אנו לא מתנודדים.
02:48
Those gravitationalכבידה wavesגלים in the structureמִבְנֶה of spaceמֶרחָב
69
156083
2748
אותם גלי-כבידה במבנה החלל
02:50
are totallyלְגַמרֵי invisibleבלתי נראה for all practicalמַעֲשִׂי purposesמטרות.
70
158831
2774
הם נסתרים לחלוטין מכל בחינה מעשית.
02:53
But earlyמוקדם on, when the universeעוֹלָם was makingהֲכָנָה
71
161605
2904
אבל מוקדם יותר, כאשר היקום יצר
02:56
that last afterglowאחרי זוהר,
72
164509
2370
את הזוהר השיורי,
02:58
the gravitationalכבידה wavesגלים
73
166879
1558
גלי-הכבידה גרמו
03:00
put little twistsטוויסטים in the structureמִבְנֶה
74
168437
2863
לעיוותים קטנים במבנה
03:03
of the lightאוֹר that we see.
75
171300
1527
האור שאנו רואים.
03:04
So by looking at the night skyשָׁמַיִם deeperעמוק יותר and deeperעמוק יותר --
76
172827
2966
לכן כאשר מביטים בשמי-הלילה
יותר ויותר עמוק --
03:07
in factעוּבדָה, these guys spentמוּתַשׁ
threeשְׁלוֹשָׁה yearsשנים on the Southדָרוֹם Poleמוֹט
77
175793
2638
למעשה, האנשים הללו שהו
3 שנים בקוטב הדרומי
03:10
looking straightיָשָׁר up throughדרך the coldestקר, clearestהברורה ביותר,
78
178431
2589
בהביטם ישר דרך האויר הכי קר,
03:13
cleanestנקי airאוויר they possiblyיִתָכֵן could find
79
181020
2350
הכי נקי והכי צח שניתן למצוא,
03:15
looking deepעָמוֹק into the night skyשָׁמַיִם and studyingלומד
80
183370
2429
מביטים עמוק לתוך שמי-הלילה
03:17
that glowלַהַט and looking for the faintלְהִתְעַלֵף twistsטוויסטים
81
185799
3376
וחוקרים את אותו זוהר
ומחפשים עיוותים קלושים
03:21
whichאיזה are the symbolסֵמֶל, the signalאוֹת,
82
189175
2348
שהם הסימן והאות
03:23
of gravitationalכבידה wavesגלים,
83
191523
1820
לגלי-כבידה,
03:25
the ringingצִלצוּל of the earlyמוקדם universeעוֹלָם.
84
193343
2341
הצלצול של היקום הקדמוני.
03:27
And on Mondayיוֹם שֵׁנִי, they announcedהודיעה
85
195684
1787
וביום שני הם הכריזו
03:29
that they had foundמצאתי it.
86
197471
1744
שהם מצאו את זה.
03:31
And the thing that's so spectacularמַרהִיב about that to me
87
199215
2427
ומה שכל-כך מרשים כאן בעיניי
03:33
is not just the ringingצִלצוּל, thoughאם כי that is awesomeמדהים.
88
201642
2748
הוא לא רק הצלצול, למרות שזה משהו אדיר.
03:36
The thing that's totallyלְגַמרֵי amazingמדהים,
89
204390
1358
הדבר שבאמת מדהים,
03:37
the reasonסיבה I'm on this stageשלב, is because
90
205748
2102
הסיבה שבגללה אני כאן על הבמה,
03:39
what that tellsאומר us is something
deepעָמוֹק about the earlyמוקדם universeעוֹלָם.
91
207850
3468
היא שזה אומר לנו משהו
עמוק על היקום הקדמוני.
03:43
It tellsאומר us that we
92
211318
1664
זה אומר לנו שאנו
03:44
and everything we see around us
93
212982
1436
עם כל מה שרואים סביבנו,
03:46
are basicallyבעיקרון one largeגָדוֹל bubbleבּוּעָה --
94
214418
2954
זה בועה אחת ענקית -- וזהו הרעיון של
03:49
and this is the ideaרַעְיוֹן of inflationאִינפלַצִיָה
95
217372
1756
התפשטות --
03:51
one largeגָדוֹל bubbleבּוּעָה surroundedמוּקָף by something elseאַחֵר.
96
219128
3892
בועה ענקית אחת מוקפת במשהו אחר.
03:55
This isn't conclusiveמַכרִיעַ evidenceעֵדוּת for inflationאִינפלַצִיָה,
97
223020
2130
זו אינה ראיה חד-משמעית להתפשטות,
03:57
but anything that isn't inflationאִינפלַצִיָה that explainsמסביר this
98
225150
2174
כי כל מה שאינו התפשטותי שמסביר זאת
03:59
will look the sameאותו.
99
227324
1317
ייראה דומה.
04:00
This is a theoryתֵאוֹרִיָה, an ideaרַעְיוֹן,
100
228641
1645
זוהי תאוריה, רעיון,
04:02
that has been around for a while,
101
230286
1224
שנמצא בסביבה די זמן,
04:03
and we never thought we we'dלהתחתן really see it.
102
231510
1725
ומעולם לא חשבנו שאי-פעם נראה אותו.
04:05
For good reasonsסיבות, we thought we'dלהתחתן never see
103
233235
1838
היו סיבות טובות בגללן חשבנו
04:07
killerרוֹצֵחַ evidenceעֵדוּת, and this is killerרוֹצֵחַ evidenceעֵדוּת.
104
235073
2248
שלעולם לא נראה ראיה חותכת,
וזו ראיה חותכת.
04:09
But the really crazyמְטוּרָף ideaרַעְיוֹן
105
237321
2010
הרעיון הבאמת משוגע הוא
04:11
is that our bubbleבּוּעָה is just one bubbleבּוּעָה
106
239331
3032
שהבועה שלנו היא רק בועה אחת
04:14
in a much largerיותר גדול, roilingמתנודד potסיר of universalאוניברסלי stuffדברים.
107
242363
4626
בסיר קוסמי הרבה יותר גדול של חומר מבעבע.
04:18
We're never going to see the stuffדברים outsideבחוץ,
108
246989
1826
אף פעם לא נראה את החומר שבחוץ,
04:20
but by going to the Southדָרוֹם Poleמוֹט
and spendingההוצאה threeשְׁלוֹשָׁה yearsשנים
109
248815
2574
אבל בהליכה לקוטב הדרומי
ושהייה שם 3 שנים,
04:23
looking at the detailedמְפוֹרָט structureמִבְנֶה of the night skyשָׁמַיִם,
110
251389
2560
בהביטנו בפרטי המבנה של שמי-הלילה,
04:25
we can figureדמות out
111
253949
1856
ניתן לשער שאנו קרוב לודאי
04:27
that we're probablyכנראה in a universeעוֹלָם
that looksנראה kindסוג of like that.
112
255805
3090
נמצאים ביקום שנראה בערך כמו זה.
04:30
And that amazesנדהם me.
113
258895
2422
וזה מדהים אותי.
04:33
Thanksתודה a lot.
114
261317
1336
תודה רבה.
04:34
(Applauseתְשׁוּאוֹת)
115
262653
2936
(מחיאות כפיים)
Translated by Yubal Masalker
Reviewed by Shlomo Adam

▲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