ABOUT THE SPEAKER
Brian Greene - Physicist
Brian Greene is perhaps the best-known proponent of superstring theory, the idea that minuscule strands of energy vibrating in a higher dimensional space-time create every particle and force in the universe.

Why you should listen

Greene, a professor of physics and mathematics at Columbia University, has focused on unified theories for more than 25 years, and has written several best-selling and non-technical books on the subject including The Elegant Universe, a Pulitzer finalist, and The Fabric of the Cosmos — each of which has been adapted into a NOVA mini-series. His latest book, The Hidden Reality, explores the possibility that our universe is not the only universe.

Greene believes science must be brought to general audiences in new and compelling ways, such as his live stage odyssey, Icarus at the Edge of Time, with original orchestral score by Philip Glass, and the annual World Science Festival, which he co-founded in 2008 with journalist Tracy Day.

More profile about the speaker
Brian Greene | Speaker | TED.com
TED2005

Brian Greene: Making sense of string theory

Braiens Grīne runā par stīgu teoriju

Filmed:
6,215,922 views

Fiziķis Braiens Grīne skaidro superstīgu teoriju, domu, ka Visumu veido un darbina 11 dimensijās esošas sīciņas un svārstošas enerģijas daļiņas.
- Physicist
Brian Greene is perhaps the best-known proponent of superstring theory, the idea that minuscule strands of energy vibrating in a higher dimensional space-time create every particle and force in the universe. Full bio

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

00:13
In the yeargads 1919,
0
1000
2000
1919. gadā
00:15
a virtuallypraktiski unknownnav zināms GermanVācu mathematicianmatemātiķis, namednosaukts TheodorTeodors KaluzaKaluza
1
3000
7000
tikpat kā nezināms vācu matemātiķis vārdā Teodors Kaluca
00:22
suggestedieteikts a very boldtreknrakstā and, in some waysceļi, a very bizarresavāda ideaideja.
2
10000
7000
izteica ļoti pārdošu un savā ziņā ļoti savādu domu.
00:29
He proposedierosināts that our universevisums
3
17000
2000
Viņš ierosināja, ka mūsu Visumā
00:31
mightvarētu actuallyfaktiski have more than the threetrīs dimensionsizmēri
4
19000
3000
varbūt īstenībā ir vairāk nekā trīs
00:34
that we are all awareapzinās of.
5
22000
3000
mums zināmās dimensijas.
00:37
That is in additionpapildus to left, right, back, forthtālāk and up, down,
6
25000
3000
Papildus tam, kas ir pa kreisi, pa labi, atpakaļ, uz priekšu, uz augšu un leju,
00:40
KaluzaKaluza proposedierosināts that there mightvarētu be additionalpapildu dimensionsizmēri of spacetelpa
7
28000
5000
Kaluca izteica domu, ka pastāv vēl papildu telpu dimensiju,
00:45
that for some reasoniemesls we don't yetvēl see.
8
33000
3000
ko mēs kāda iemesla dēļ neredzam.
00:48
Now, when someonekāds makespadara a boldtreknrakstā and bizarresavāda ideaideja,
9
36000
4000
Cilvēkam izsakot tik pārdrošu un savādu domu,
00:52
sometimesdažreiz that's all it is -- boldtreknrakstā and bizarresavāda,
10
40000
2000
nereti tā arī nav nekas vairāk kā pārdroša un savāda,
00:54
but it has nothing to do with the worldpasaule around us.
11
42000
3000
taču tam nav nekāda sakara ar mums apkārt esošo pasauli.
00:57
This particularīpaši ideaideja, howevertomēr --
12
45000
2000
Tomēr tieši šī doma,
00:59
althoughkaut arī we don't yetvēl know whethervai it's right or wrongnepareizi,
13
47000
3000
lai arī mēs vēl nezinām, vai tā ir pareiza vai aplama,
01:02
and at the endbeigas I'll discussapspriest experimentseksperimenti whichkas, in the nextnākamais fewmaz yearsgadiem,
14
50000
3000
beigās es vēl parunāšu par eksperimentiem, kas nākamajos gados
01:05
mayvar tell us whethervai it's right or wrongnepareizi --
15
53000
2000
varētu mums sniegt atbildi par tās pareizību,
01:07
this ideaideja has had a majorgalvenais impactietekme on physicsfizika in the last centurygadsimts
16
55000
4000
šai domai ir bijusi milzu ietekme uz pēdējā gadsimta fiziku
01:11
and continuesturpinās to informinformēt a lot of cutting-edgesatriecošs researchpētniecība.
17
59000
3000
un tā turpina ietekmēt arī lielu daļu jaunāko pētījumu.
01:14
So, I'd like to tell you something about the storystāsts of these extrapapildus dimensionsizmēri.
18
62000
4000
Tādēļ es vēlētos jums pastāstīt par šīm papildu dimensijām.
01:18
So where do we go?
19
66000
2000
Tātad ar ko lai sāku?
01:20
To beginsāciet we need a little bitmazliet of back storystāsts. Go to 1907.
20
68000
3000
Sākumā ir jāmin īsa priekšvēsture. Dosimies uz 1907. gadu.
01:23
This is a yeargads when EinsteinEinšteins is baskingmilzu in the glowblāzma
21
71000
4000
Tas ir gads, kad Einšteins plūc savas speciālās
01:27
of havingņemot discoveredatklāts the specialīpašs theoryteorija of relativityrelativitāte
22
75000
3000
relativitātes teorijas atklāšanas slavas laurus
01:30
and decidesnolemj to take on a newjauns projectprojekts,
23
78000
3000
un nolemj uzsākt jaunu projektu,
01:33
to try to understandsaprast fullypilnīgi the grandliels, pervasivevisaptverošs forcespēks of gravitygravitācija.
24
81000
7000
censties pilnībā izprast granziozo un visuresošo gravitācijas spēku.
01:40
And in that momentbrīdi, there are manydaudzi people around
25
88000
3000
Tobrīd daudzi apkārtējie cilvēki
01:43
who thought that that projectprojekts had alreadyjau been resolvedatrisināts.
26
91000
4000
uzskatīja, ka uz šo lietu jau sniegta atbilde.
01:47
NewtonŅūtons had givendots the worldpasaule a theoryteorija of gravitygravitācija in the latevēlu 1600s
27
95000
3000
Ņūtons jau 1600. gadu beigās pasaulei bija sniedzis saprātīgu
01:50
that worksdarbi well, describesapraksta the motionkustība of planetsplanētas,
28
98000
4000
gravitācijas teoriju, kurā aprakstīta planētu, mēness
01:54
the motionkustība of the moonmēness and so forthtālāk,
29
102000
2000
un visu pārējo debesu spīdekļu kustība,
01:56
the motionkustība of apocryphalapokrifisks of applesāboli fallingkritums from treeskoki,
30
104000
3000
kā arī apšaubāmā ierosme āboliem no ābelēm krist,
01:59
hittinghitting people on the headgalva.
31
107000
2000
trāpot cilvēkiem pa galvu.
02:01
All of that could be describedaprakstīts usingizmantojot Newton'sŅūtona work.
32
109000
2000
Visu to varēja aprakstīt ar Ņūtona darba augļiem.
02:03
But EinsteinEinšteins realizedsapratu that NewtonŅūtons had left something out of the storystāsts,
33
111000
4000
Taču Einšteins saprata, ka Ņūtons bija kaut ko palaidis garām,
02:07
because even NewtonŅūtons had writtenrakstīts
34
115000
3000
jo pat pats Ņūtons bija rakstījis, ka
02:10
that althoughkaut arī he understoodsaprasts how to calculateaprēķināt the effectefekts of gravitygravitācija,
35
118000
5000
lai arī viņš saprata, kā aprēķināt gravitācijas efektu,
02:15
he'dviņš gribētu been unablenespēj to figureskaitlis out how it really worksdarbi.
36
123000
3000
viņš nebija spējīgs izprast to, kā tā patiešām strādāja.
02:18
How is it that the SunSaule, 93 millionmiljons milesjūdzes away,
37
126000
3000
Kā gan tas varēja būt, ka 93 miljonu jūdžu attālā Saule
02:21
[that] somehowkaut kā it affectsietekmē the motionkustība of the EarthZemes?
38
129000
3000
kaut kādā veidā ietekmēja Zemes kustību?
02:24
How does the SunSaule reachsasniedz out acrosspāri emptytukšs inertinert spacetelpa and exertizrādīt influenceietekme?
39
132000
4000
Kā gan Saule caur šo tukšo un inerto telpu var kaut ko ietekmēt?
02:28
And that is a taskuzdevums to whichkas EinsteinEinšteins setiestatīt himselfpats --
40
136000
3000
Tas bija mērķs, ko Einšteins sev nosprauda —
02:31
to figureskaitlis out how gravitygravitācija worksdarbi.
41
139000
3000
izprast gravitācijas darbības principus.
02:34
And let me showparādīt you what it is that he foundatrasts.
42
142000
3000
Ļaujiet man jums parādīt, ko viņš atklāja.
02:37
So EinsteinEinšteins foundatrasts
43
145000
1000
Einšteins atklāja,
02:38
that the mediumvidēja that transmitspārraida gravitygravitācija is spacetelpa itselfpati par sevi.
44
146000
4000
ka starpnieks, kas nodod tālāk gravitāciju, ir pati telpa.
02:42
The ideaideja goesiet like this:
45
150000
2000
Doma bija apmēram šāda:
02:44
imagineiedomājieties spacetelpa is a substratesubstrāts of all there is.
46
152000
2000
iedomājieties telpu kā visa pamatu.
02:46
EinsteinEinšteins said spacetelpa is nicejauki and flatplakans, if there's no matterjautājums presentklāt.
47
154000
4000
Einšteins apgalvoja, ka telpa, gadījumā, kad tajā nav matērijas, ir vienkārši plakana.
02:50
But if there is matterjautājums in the environmentvide, suchtāds as the SunSaule,
48
158000
4000
Taču, ja vidē ir matērija, piemēram Saule,
02:54
it causescēloņi the fabricaudums of spacetelpa to warpvelku, to curvelīkne.
49
162000
4000
tas izraisa telpas struktūras savīšanos, deformēšanos.
02:58
And that communicateskomunicē the forcespēks of gravitygravitācija.
50
166000
2000
Un tas arī izplata gravitācijas spēku.
03:00
Even the EarthZemes warpstauvas spacetelpa around it.
51
168000
3000
Pat Zeme deformē ap sevi esošo telpu.
03:03
Now look at the MoonMēness.
52
171000
2000
Nu paskatīsimies uz Mēnesi.
03:05
The MoonMēness is kepttur in orbitorbītā, accordingsaskaņā ar to these ideasidejas,
53
173000
3000
Saskaņā ar šīm idejām, Mēness noturas orbītā,
03:08
because it rollsruļļi alongkopā a valleyieleja in the curvedizliekts environmentvide
54
176000
3000
jo tas ripo pa ieliektas vides iedobi,
03:11
that the SunSaule and the MoonMēness and the EarthZemes can all createizveidot by virtuetikums of theirviņu presenceklātbūtne.
55
179000
5000
ko tik vien kā ar savu klātbūtni ir radījusi Saule, Mēness un Zeme.
03:16
We go to a full-framepilna kadra viewskats of this.
56
184000
3000
Paskatīsimies uz kopainu.
03:19
The EarthZemes itselfpati par sevi is kepttur in orbitorbītā
57
187000
2000
Pati Zeme noturas orbītā,
03:21
because it rollsruļļi alongkopā a valleyieleja in the environmentvide that's curvedizliekts
58
189000
4000
jo tā ripo pa Saules klātbūtnes
03:25
because of the Sun'sSun presenceklātbūtne.
59
193000
2000
deformētās vides iedobi.
03:27
That is this newjauns ideaideja about how gravitygravitācija actuallyfaktiski worksdarbi.
60
195000
5000
Tā ir šī jaunā doma par to, kā īstenībā strādā gravitācija,
03:32
Now, this ideaideja was testedpārbaudīts in 1919 throughcauri astronomicalastronomijas observationsnovērojumi.
61
200000
5000
Šī doma 1919. gadā ar astronomisku novērojumu palīdzību tika pārbaudīta.
03:37
It really worksdarbi. It describesapraksta the datadatus.
62
205000
3000
Tā tas arī notika. To aprakstīja dati.
03:40
And this gainedgūta EinsteinEinšteins prominenceievērību around the worldpasaule.
63
208000
4000
Un tas Einšteinam sniedza vispasaules atzinību.
03:44
And that is what got KaluzaKaluza thinkingdomāšana.
64
212000
4000
Tas arī bija tas, kas lika Kalucam aizdomāties.
03:48
He, like EinsteinEinšteins, was in searchMeklēt of what we call a unifiedvienota theoryteorija.
65
216000
4000
Viņš, tāpat kā Einšteins, arī meklēja mūsu tā saukto vienoto teoriju.
03:52
That's one theoryteorija
66
220000
2000
Tā bija viena teorija,
03:54
that mightvarētu be ablespējīgs to describeaprakstīt all of nature'sdaba forcesspēki from one setiestatīt of ideasidejas,
67
222000
4000
ar kuru no viena skatpunkta, viena principu kopuma, sauciet kā gribat,
03:58
one setiestatīt of principlesprincipi, one masterkapteinis equationvienādojums, if you will.
68
226000
4000
bija iespējams izskaidrot visus dabas spēkus.
04:02
So KaluzaKaluza said to himselfpats,
69
230000
2000
Tā nu Kaluca sev teica,
04:04
EinsteinEinšteins has been ablespējīgs to describeaprakstīt gravitygravitācija
70
232000
3000
Einšteins spēja izskaidrot gravitāciju kā
04:07
in termsnosacījumi of warpstauvas and curveslīknes in spacetelpa --
71
235000
2000
telpas, laiktelpas, ja vēlamies būt precīzi,
04:09
in factfakts, spacetelpa and time, to be more preciseprecīzs.
72
237000
3000
savijumus un deformācijas.
04:12
Maybe I can playspēlēt the samepats gamespēle with the other knownzināms forcespēks,
73
240000
5000
Varbūt es varu izmantot tādu pašu pieeju citam zināmam spēkam,
04:17
whichkas was, at that time, knownzināms as the electromagneticelektromagnētiskā forcespēks --
74
245000
3000
kas tobrīd bija pazīstams kā elektromagnētiskais spēks.
04:20
we know of othersciti todayšodien, but at that time
75
248000
2000
Mūsdienās mēs zinām arī par citiem, taču tajā laikā
04:22
that was the only other one people were thinkingdomāšana about.
76
250000
2000
tas bija vienīgais citais spēks, ko cilvēki zināja.
04:24
You know, the forcespēks responsibleatbildīgs for electricityelektrība
77
252000
2000
Proti, spēku, kas atbildīgs par elektrības
04:26
and magneticmagnētisks attractionpiesaiste and so forthtālāk.
78
254000
2000
un magnētisko pievilkšanos un tā tālāk.
04:28
So KaluzaKaluza sayssaka, maybe I can playspēlēt the samepats gamespēle
79
256000
3000
Tā nu Kaluca domā, varbūt es varu izmantot to pašu pieeju
04:31
and describeaprakstīt electromagneticelektromagnētiskā forcespēks in termsnosacījumi of warpstauvas and curveslīknes.
80
259000
4000
elektromagnētiskā spēka aprakstīšanā ar savijumu un deformāciju palīdzību.
04:35
That raisedpacēlies a questionjautājums: warpstauvas and curveslīknes in what?
81
263000
3000
Tas raisīja jautājumu: kā savijumi un deformācija?
04:38
EinsteinEinšteins had alreadyjau used up spacetelpa and time,
82
266000
5000
Einšteins telpu un laiku, savijumus un deformāciju
04:43
warpstauvas and curveslīknes, to describeaprakstīt gravitygravitācija.
83
271000
2000
jau bija izmantojis gravitācijas aprakstīšanai.
04:45
There didn't seemšķiet to be anything elsecits to warpvelku or curvelīkne.
84
273000
3000
Nešķita, ka būtu palicis vēl kas kam vīties un deformēties.
04:48
So KaluzaKaluza said, well, maybe there are more dimensionsizmēri of spacetelpa.
85
276000
5000
Tā nu Kaluca teica, labi, varbūt ir vairākas telpas dimensijas.
04:53
He said, if I want to describeaprakstīt one more forcespēks,
86
281000
2000
Viņš teica, ja es vēlos aprakstīt vēl vienu spēku,
04:55
maybe I need one more dimensiondimensija.
87
283000
2000
varbūt man vajadzīga vēl viena dimensija.
04:57
So he imaginediedomājies that the worldpasaule had fourčetri dimensionsizmēri of spacetelpa, not threetrīs,
88
285000
4000
Tā nu viņš iztēlojās, ka pasaulei būtu četras telpas dimensijas triju vietā,
05:01
and imaginediedomājies that electromagnetismelektromagnētisms was warpstauvas and curveslīknes
89
289000
4000
un iztēlojās arī to, ka elektromagnētisms bija šīs ceturtās dimensijas
05:05
in that fourthceturtkārt dimensiondimensija. Now here'sšeit ir the thing:
90
293000
2000
savijumi un deformācija. Tomēr lieta tāda:
05:07
when he wroterakstīja down the equationsvienādojumi describingaprakstot warpstauvas and curveslīknes
91
295000
3000
viņam triju telpu dimensiju Visuma vietā uzrakstot
05:10
in a universevisums with fourčetri spacetelpa dimensionsizmēri, not threetrīs,
92
298000
3000
četru telpu dimensiju Visuma aprakstošos vienādojumus,
05:13
he foundatrasts the oldvecs equationsvienādojumi that EinsteinEinšteins had alreadyjau derivedatvasināts in threetrīs dimensionsizmēri --
93
301000
4000
viņš ieguva vecos Einšteina no triju dimensiju atvasinātos vienādojumus,
05:17
those were for gravitygravitācija --
94
305000
1000
tos, kas bija paredzēti gravitācijai,
05:18
but he foundatrasts one more equationvienādojums because of the one more dimensiondimensija.
95
306000
4000
taču viņš papildu dimensijas dēļ ieguva vēl vienu vienādojumu.
05:22
And when he lookedizskatījās at that equationvienādojums,
96
310000
2000
Paskatoties uz šo vienādojumu,
05:24
it was nonenav other than the equationvienādojums
97
312000
2000
viņš saprata, ka tas nav nekas cits, kā vienādojums,
05:26
that scientistszinātnieki had long knownzināms to describeaprakstīt the electromagneticelektromagnētiskā forcespēks.
98
314000
3000
ko zinātnieki jau ilgu laiku bija izmantojuši elektromangnētiskā spēka aprakstīšanai.
05:29
AmazingPārsteidzošs -- it just poppedpopped out.
99
317000
2000
Apbrīnojami, tas vienkārši iznira no nekurienes.
05:31
He was so excitedsatraukti by this realizationrealizācija
100
319000
3000
Viņš bija tik saviļņots par šo atklāsmi,
05:34
that he ranskrēja around his housemāja screamingkliedz, "VictoryUzvara!" --
101
322000
3000
ka izskrēja ārā no savas mājas, kliegdams: „Uzvara!”
05:37
that he had foundatrasts the unifiedvienota theoryteorija.
102
325000
3000
Viņš bija atklājis vienotu teoriju.
05:40
Now clearlyskaidri, KaluzaKaluza was a man who tookpaņēma theoryteorija very seriouslynopietni.
103
328000
7000
Kā noprotams, Kaluca bija cilvēks, kurš teoriju uztvēra ļoti nopietni.
05:47
He, in factfakts --
104
335000
1000
Viņš pat,
05:48
there is a storystāsts that when he wanted to learnmācīties how to swimpeldēt,
105
336000
3000
ir stāsts par to, kā viņš nolēma iemācīties peldēt,
05:51
he readlasīt a bookgrāmata, a treatisetraktāts on swimmingpeldēšana --
106
339000
3000
viņš izlasīja grāmatu, peldēšanas teoriju,
05:54
(LaughterSmiekli)
107
342000
1000
(Smiekli)
05:55
-- then dovebalodis into the oceanokeāns.
108
343000
2000
un tad ienira okeānā.
05:57
This is a man who would riskrisks his life on theoryteorija.
109
345000
3000
Viņš ir cilvēks, kurš, paļaudamies uz teoriju, riskētu ar savu dzīvību.
06:00
Now, but for those of us who are a little bitmazliet more practicallypraktiski mindeddomājošiem,
110
348000
4000
Taču tiem, kas ir nedaudz praktiskāk domājoši,
06:04
two questionsjautājumi immediatelynekavējoties ariserodas from his observationnovērošana.
111
352000
3000
par šiem novērojumiem tūliņ rastos divi jautājumi.
06:07
NumberNumurs one: if there are more dimensionsizmēri in spacetelpa, where are they?
112
355000
4000
Pirmais: ja ir vairāk telpu dimensiju, kur tās ir?
06:11
We don't seemšķiet to see them.
113
359000
2000
Mēs tās kaut kā neredzam.
06:13
And numbernumurs two: does this theoryteorija really work in detaildetaļa,
114
361000
4000
Un otrais: vai šī teoriju tiešām strādā arī tādos sīkumos,
06:17
when you try to applypiemērot it to the worldpasaule around us?
115
365000
3000
kā cenšoties to piemērot apkārtējai pasaulei?
06:20
Now, the first questionjautājums was answeredatbildēja in 1926
116
368000
4000
Uz pirmo jautājumu 1926. gadā atbildēja
06:24
by a fellowkolēģis namednosaukts OskarOskars KleinKlein.
117
372000
2000
puisis vārdā Oskars Kleins.
06:26
He suggestedieteikts that dimensionsizmēri mightvarētu come in two varietiesšķirnes --
118
374000
4000
Viņš rosināja domāt, ka dimensijas ir divos paveidos,
06:30
there mightvarētu be bigliels, easy-to-seeviegli redzēt dimensionsizmēri,
119
378000
3000
ka, iespējams, ir lielas un viegli redzamas dimensijas,
06:33
but there mightvarētu alsoarī be tinysīks, curled-upvijās augšup dimensionsizmēri,
120
381000
3000
taču varētu būt arī sīciņas un savijušās dimensijas,
06:36
curledsaritinājies up so smallmazs, even thoughtomēr they're all around us,
121
384000
3000
kas par spīti tam, ka atrodas mums visapkārt, savijušās tik ļoti,
06:39
that we don't see them.
122
387000
2000
ka mēs tās neredzam.
06:41
Let me showparādīt you that one visuallyvizuāli.
123
389000
2000
Ļaujiet to man jums vizuāli parādīt.
06:43
So, imagineiedomājieties you're looking at something
124
391000
2000
Iedomājieties, ka skatāties uz kaut ko
06:45
like a cablekabelis supportingatbalstot a trafficsatiksme lightgaisma.
125
393000
2000
līdzīgu kabelim, kas pievienots luksoforam,
06:47
It's in ManhattanManhattan. You're in CentralCentrālā ParkParks -- it's kindlaipns of irrelevantnav nozīmes --
126
395000
3000
Manhetenā. Jūs esat Centrālajā parkā, nedaudz ne pa tēmu,
06:50
but the cablekabelis looksizskatās one-dimensionalviendimensijas from a distanttālu viewpointviedoklis,
127
398000
4000
taču no tālāka skatpunkta kabelis izskatās viendimensionāls,
06:54
but you and I all know that it does have some thicknessbiezums.
128
402000
3000
taču gan jūs, gan es zinām, ka tam ir kaut kāds biezums.
06:57
It's very hardgrūti to see it, thoughtomēr, from fartālu away.
129
405000
2000
Atrodoties lielā attālumā, to redzēt gan ir ļoti grūti.
06:59
But if we zoomtālummaiņa in and take the perspectiveperspektīva of, say,
130
407000
2000
Taču, ja mēs pietuvinām un skatāmies no, teiksim,
07:01
a little antant walkingejot around --
131
409000
2000
mazas skudriņas perspektīvas.
07:03
little antsskudras are so smallmazs that they can accesspiekļuvi all of the dimensionsizmēri --
132
411000
3000
Skudriņas ir tik mazas, ka tās piekļūst visām dimensijām,
07:06
the long dimensiondimensija,
133
414000
2000
garajai dimensijai,
07:08
but alsoarī this clockwisepulksteņrādītāja virzienā, counter-clockwisepretēji pulksteņrādītāja virzienam directionvirziens.
134
416000
3000
taču reizē arī pulksteniskajam un pretpulksteniskajam virzienam
07:11
And I hopeceru you appreciatenovērtējiet this.
135
419000
2000
Ceru, ka jūs to novērtējat.
07:13
It tookpaņēma so long to get these antsskudras to do this.
136
421000
2000
Jo skudru piespiešana uz ko tādu prasīja labu laiku.
07:15
(LaughterSmiekli)
137
423000
1000
(Smiekli)
07:16
But this illustratesilustrē the factfakts that dimensionsizmēri can be of two sortsšķiro:
138
424000
3000
Taču tas ilustrē apgalvojumu, ka dimensijas var būt diva veida:
07:19
bigliels and smallmazs. And the ideaideja that maybe the bigliels dimensionsizmēri around us
139
427000
4000
lielas un mazas. Un doma, ka varbūt mums apkārt esošās dimensijas
07:23
are the onestiem that we can easilyviegli see,
140
431000
2000
ir tieši tās, kuras mēs viegli redzam,
07:25
but there mightvarētu be additionalpapildu dimensionsizmēri curledsaritinājies up,
141
433000
3000
taču, ka iespējama arī papildu dimensiju esamība, kas
07:28
sortkārtot of like the circularapļveida partdaļa of that cablekabelis,
142
436000
2000
savijušās līdzīgi kā kabeļa apaļā daļa,
07:30
so smallmazs that they have so fartālu remainedpalika invisibleneredzams.
143
438000
4000
kas ir tik mazas, ka joprojām ir palikušas neieraudzītas.
07:34
Let me showparādīt you what that would look like.
144
442000
2000
Ļaujiet man jums parādīt kā tas izskatītos.
07:36
So, if we take a look, say, at spacetelpa itselfpati par sevi --
145
444000
3000
Ja mēs paskatāmies, teiksim, uz pašu telpu,
07:39
I can only showparādīt, of courseprotams, two dimensionsizmēri on a screenekrāns.
146
447000
4000
es uz ekrāna, protams, varu parādīt tikai divas dimensijas.
07:43
Some of you guys will fixlabot that one day,
147
451000
2000
Gan daži no jums to kādudien atrisinās,
07:45
but anything that's not flatplakans on a screenekrāns is a newjauns dimensiondimensija,
148
453000
2000
taču viss pārējais, kas nav plakans uz ekrāna, ir jauna dimensija,
07:47
goesiet smallermazāks, smallermazāks, smallermazāks,
149
455000
2000
kas samazinās, samazinās, samazinās
07:49
and way down in the microscopicmikroskopiskā depthsdziļums of spacetelpa itselfpati par sevi,
150
457000
4000
līdz pat pašas telpas mikroskopiskām dzīlēm,
07:53
this is the ideaideja,
151
461000
1000
šāda ir doma,
07:54
you could have additionalpapildu curledsaritinājies up dimensionsizmēri --
152
462000
2000
varētu būt papildu savjušās dimensijas,
07:56
here is a little shapeforma of a circleaplis -- so smallmazs that we don't see them.
153
464000
3000
lūk, maza apļa forma, kas ir tik mazas, ka mēs tās neredzam.
07:59
But if you were a little ultraUltra microscopicmikroskopiskā antant walkingejot around,
154
467000
4000
Taču, ja jūs būtu ļoti mikroskopiska skudra,
08:03
you could walkstaigāt in the bigliels dimensionsizmēri that we all know about --
155
471000
2000
jūs varētu staigāt pa visām mums zināmajām lielajām dimensijām,
08:05
that's like the gridrežģis partdaļa --
156
473000
2000
tā ir šī režģa daļa,
08:07
but you could alsoarī accesspiekļuvi the tinysīks curled-upvijās augšup dimensiondimensija
157
475000
3000
taču jūs varētu arī piekļūt sīciņajai savijušamies dimensijai,
08:10
that's so smallmazs that we can't see it with the nakedkails eyeacs
158
478000
2000
kas ir tik maza, ka mēs to nevaram redzēt ar neapbruņotu aci
08:12
or even with any of our mostlielākā daļa refinedrafinēts equipmentiekārtas.
159
480000
3000
vai pat ar mūsu visprecīzāko aprīkojumu.
08:15
But deeplydziļi tuckediebāza into the fabricaudums of spacetelpa itselfpati par sevi,
160
483000
3000
Dziļi jo dziļi ievijušās pašas telpas struktūrā,
08:18
the ideaideja is there could be more dimensionsizmēri, as we see there.
161
486000
4000
doma ir, ka varētu pastāvēt vairāk dimensiju, par tām, kuras mēs redzam.
08:22
Now that's an explanationpaskaidrojums
162
490000
4000
Tas ir izskaidrojums
08:26
about how the universevisums could have more dimensionsizmēri than the onestiem that we see.
163
494000
4000
tam, kā Visumā varētu būt vairāk dimensiju par tām, ko varam redzēt.
08:30
But what about the secondotrais questionjautājums that I askedprasīja:
164
498000
3000
Taču kā ir ar otro manis uzdoto jautājumu:
08:33
does the theoryteorija actuallyfaktiski work
165
501000
2000
vai šī teorija patiesi strādā
08:35
when you try to applypiemērot it to the realreāls worldpasaule?
166
503000
2000
to attiecinot arī uz reālo pasauli?
08:37
Well, it turnspagriežas out that EinsteinEinšteins and KaluzaKaluza and manydaudzi othersciti
167
505000
3000
Kā izrādās, Einšteins, Kaluca un daudzi citi
08:40
workedstrādāja on tryingmēģina to refineprecizēt this frameworksistēma
168
508000
5000
centās pielāgot šo priekšstatu
08:45
and applypiemērot it to the physicsfizika of the universevisums
169
513000
3000
un piemērot to Visuma fizikai,
08:48
as was understoodsaprasts at the time, and, in detaildetaļa, it didn't work.
170
516000
4000
kas kā jau tajā laikā bija zināms, arī sīkumos, neizdevās.
08:52
In detaildetaļa, for instancepiemērs,
171
520000
1000
Precīzāk, piemēram,
08:53
they couldn'tnevarēja get the massmasa of the electronelektrons
172
521000
2000
šajā teorijā elektrona masa kaut kā
08:55
to work out correctlypareizi in this theoryteorija.
173
523000
2000
negāja kopā ar visu pārējo.
08:57
So manydaudzi people workedstrādāja on it, but by the '40s, certainlyprotams by the '50s,
174
525000
5000
Tā daudz cilvēki pie tās strādāja, taču līdz 40. gadiem un noteikti līdz 50. gadiem
09:02
this strangedīvaini but very compellingpārliecinoši ideaideja
175
530000
4000
šī dīvainā, taču saistošā doma
09:06
of how to unifyapvienot the lawslikumi of physicsfizika had goneaizgājis away.
176
534000
3000
par to, kā apvienot fizikas likumus, vienkārši pagaisa.
09:09
UntilLīdz something wonderfulbrīnišķīgs happenednotika in our agevecums.
177
537000
4000
Līdz mūsu gadsimtā notika kas brīnumains.
09:13
In our eralaikmets, a newjauns approachpieeja to unifyapvienot the lawslikumi of physicsfizika
178
541000
4000
Mūsu laikmetā daudzi fiziķi kā es visā pasaulē
09:17
is beingbūt pursuedizvirzītajiem by physicistsfiziķi suchtāds as myselfsevi,
179
545000
2000
ir pieņēmuši jaunu pieeju
09:19
manydaudzi othersciti around the worldpasaule,
180
547000
2000
fizikas likumu vienošanai.
09:21
it's calledsauc superstringsuperstīgu theoryteorija, as you were indicatingnorādot.
181
549000
3000
To sauc par superstīgu teoriju, kā jau norādījāt.
09:24
And the wonderfulbrīnišķīgs thing is that superstringsuperstīgu theoryteorija
182
552000
4000
Brīnumjaukā lieta superstīgu teorijā ir,
09:28
has nothing to do at first sightskats with this ideaideja of extrapapildus dimensionsizmēri,
183
556000
4000
ka pirmajā brīdī šķiet, ka tai nav nekāda sakara ar papildu dimensijām,
09:32
but when we studypētījums superstringsuperstīgu theoryteorija,
184
560000
3000
taču, mums iedziļinoties superstīgu teorijā,
09:35
we find that it resurrectsresurrects the ideaideja in a sparklingdzirkstošais, newjauns formforma.
185
563000
3000
mēs atklājam, ka tā augšāmceļ šo domu jaunā, mirdzošā veidolā.
09:38
So, let me just tell you how that goesiet.
186
566000
2000
Ļaujiet man pastāstīt, kā tas notiek.
09:40
SuperstringSuperstīgu theoryteorija -- what is it?
187
568000
2000
Superstīgu teoriju, kas tā tāda ir?
09:42
Well, it's a theoryteorija that triesmēģina to answeratbilde the questionjautājums:
188
570000
2000
Tā ir teorija, kas cenšas atbildēt uz jautājumu:
09:44
what are the basicpamata, fundamentalfundamentāls, indivisiblenedalāma, uncuttableuncuttable constituentssastāvdaļas
189
572000
5000
kas ir nedalāmās un būtiskās pamatsastāvdaļas,
09:49
makingveidošana up everything in the worldpasaule around us?
190
577000
4000
kas veido visu pasaulē apkārt esošo?
09:53
The ideaideja is like this.
191
581000
2000
Doma ir šāda.
09:55
So, imagineiedomājieties we look at a familiarpazīstams objectobjekts, just a candlesvece in a holderīpašnieks,
192
583000
5000
Iedomājieties, ka skatāties uz pazīstamu priekšmetu, sveci svečturī
10:00
and imagineiedomājieties that we want to figureskaitlis out what it is madeizgatavots of.
193
588000
3000
un iedomājieties, ka mēs vēlamies uzzināt, kas to veido.
10:03
So we go on a journeyceļojums deepdziļi insideiekšā the objectobjekts and examinepārbaudīt the constituentssastāvdaļas.
194
591000
4000
Tā nu mēs dodamies dziļi, dziļi iekšā priekšmetā un izpētām tās sastāvu.
10:07
So deepdziļi insideiekšā -- we all know, you go sufficientlypietiekami fartālu down, you have atomsatomi.
195
595000
4000
Dziļi dziļi, kā jau mēs zinām, ja jūs dodaties gana dziļi, mums ir atomu.
10:11
We alsoarī all know that atomsatomi are not the endbeigas of the storystāsts.
196
599000
3000
Mēs arī zinām, ka ar atomiem nekas nebeidzās.
10:14
They have little electronselektroni that swarmbars around a centralcentrālais nucleuskodols
197
602000
4000
Ap centrālo kodolu, kuram ir neitroni un protoni,
10:18
with neutronsneitronu and protonsprotonu.
198
606000
1000
čum un mudž mazi elektroni.
10:19
Even the neutronsneitronu and protonsprotonu have smallermazāks particlesdaļiņas insideiekšā of them knownzināms as quarkskvarki.
199
607000
5000
Pat neitronos un protonos iekšā ir mazākas daļiņas, ko mēs pazīstam kā kvarkus.
10:24
That is where conventionalparastais ideasidejas stop.
200
612000
3000
Šeit arī vispārpieņemtā zinātne apstājas.
10:27
Here is the newjauns ideaideja of stringvirkne theoryteorija.
201
615000
2000
Lūk, stīgu teorijas jaunā doma.
10:29
DeepDziļi insideiekšā any of these particlesdaļiņas, there is something elsecits.
202
617000
5000
Dziļi jebkurās no šīm daļiņām ir vēl kas cits.
10:34
This something elsecits is this dancingdejot filamentkvēlspuldzes of energyenerģija.
203
622000
3000
Šis kaut kas cits ir kūsājošas enerģijas pavedieni.
10:37
It looksizskatās like a vibratingvibrācijas stringvirkne --
204
625000
2000
Tie izskatās kā svārstoša stīga,
10:39
that's where the ideaideja, stringvirkne theoryteorija comesnāk from.
205
627000
2000
lūk, no kurienes nāk doma, stīgu teorija.
10:41
And just like the vibratingvibrācijas stringsvirknes that you just saw in a celločells
206
629000
3000
Tieši tāpat kā redzētā čella svārstošās stīgas
10:44
can vibratevibrēt in differentatšķirīgs patternsmodeļi,
207
632000
2000
var svārstīties dažādos biežumos,
10:46
these can alsoarī vibratevibrēt in differentatšķirīgs patternsmodeļi.
208
634000
2000
arī tie var svārstīties dažādi.
10:48
They don't produceražot differentatšķirīgs musicalmūzikas notespiezīmes.
209
636000
2000
Tie nerada atšķirīgas muzikālās notis.
10:50
RatherDrīzāk, they produceražot the differentatšķirīgs particlesdaļiņas makingveidošana up the worldpasaule around us.
210
638000
4000
Tie drīzāk rada dažādās daļiņas, kas veido mums apkārt esošo pasauli.
10:54
So if these ideasidejas are correctpareizi,
211
642000
1000
Ja šīs idejas ir patiesas,
10:55
this is what the ultra-microscopicUltra-mikroskopiski landscapeainava of the universevisums looksizskatās like.
212
643000
5000
lūk, kā kāda ir super mikroskopiska Visuma ainava.
11:00
It's builtuzcelta up of a hugemilzīgs numbernumurs
213
648000
2000
To veido milzīgs skaits
11:02
of these little tinysīks filamentsšķiedras of vibratingvibrācijas energyenerģija,
214
650000
4000
šo maz mazītiņo svārstošo enerģijas pavedieniņu,
11:06
vibratingvibrācijas in differentatšķirīgs frequenciesfrekvences.
215
654000
2000
kas svārstās dažādos biežumos.
11:08
The differentatšķirīgs frequenciesfrekvences produceražot the differentatšķirīgs particlesdaļiņas.
216
656000
3000
Dažādas frekvences rada dažādas daļiņas.
11:11
The differentatšķirīgs particlesdaļiņas are responsibleatbildīgs
217
659000
3000
Dažādās daļiņas ir atbildīgas
11:14
for all the richnessbagātība in the worldpasaule around us.
218
662000
3000
par mūsu apkārtējās pasaules bagātīgumu.
11:17
And there you see unificationunifikāciju,
219
665000
2000
Lūk, ir arī vienošana,
11:19
because matterjautājums particlesdaļiņas, electronselektroni and quarkskvarki,
220
667000
3000
jo matērijas daļiņas, elektronus un kvarkus,
11:22
radiationradiācija particlesdaļiņas, photonsfotoni, gravitonsGravitons, are all builtuzcelta up from one entityuzņēmums.
221
670000
6000
izstarotās daļiņas, fotonus, gravitonus, visas šīs lietas veido viena un tā pati lieta,
11:28
So matterjautājums and the forcesspēki of naturedaba all are put togetherkopā
222
676000
4000
Tā nu matērija un dabas spēki tiek ielikti
11:32
underzem the rubricrubrika of vibratingvibrācijas stringsvirknes.
223
680000
2000
vienā maisā ar svārstošajām stīgām.
11:34
And that's what we mean by a unifiedvienota theoryteorija.
224
682000
4000
Lūk, ko mēs domājam ar vienotu teoriju,
11:38
Now here is the catchnozvejas.
225
686000
2000
Lieta tāda.
11:40
When you studypētījums the mathematicsmatemātika of stringvirkne theoryteorija,
226
688000
3000
Jums pētot stīgu teorijas matemātisko daļu,
11:43
you find that it doesn't work
227
691000
2000
jums saprotat, ka tā nestrādā
11:45
in a universevisums that just has threetrīs dimensionsizmēri of spacetelpa.
228
693000
3000
Visumā ar tikai trim telpas dimensijām.
11:48
It doesn't work in a universevisums with fourčetri dimensionsizmēri of spacetelpa, nor fivepieci, nor sixseši.
229
696000
4000
Tas nestrādā Visumā ar četrām telpas dimensijām, nedz piecām, nedz sešām.
11:52
FinallyBeidzot, you can studypētījums the equationsvienādojumi, and showparādīt that it worksdarbi
230
700000
4000
Visbeidzot, jūs varat pētīt vienādojumus, kas liek saprast, ka tas strādā
11:56
only in a universevisums that has 10 dimensionsizmēri of spacetelpa
231
704000
4000
tikai Visumā ar 10 telpas dimensijām
12:00
and one dimensiondimensija of time.
232
708000
2000
un vienu laika dimensiju.
12:02
It leadsrezultātā us right back to this ideaideja of KaluzaKaluza and KleinKlein --
233
710000
5000
Tas mūs noved atpakaļ pie Kalucas un Kleina domas,
12:07
that our worldpasaule, when appropriatelypienācīgi describedaprakstīts,
234
715000
3000
ka mūsu pasaulē, to pienācīgi aprakstot,
12:10
has more dimensionsizmēri than the onestiem that we see.
235
718000
3000
ir vairāk dimensiju, nekā tās, kuras mēs redzam.
12:13
Now you mightvarētu think about that and say, well,
236
721000
3000
Jūs varētu par to aizdomāties un teikt:
12:16
OK, you know, if you have extrapapildus dimensionsizmēri, and they're really tightlycieši curledsaritinājies up,
237
724000
3000
Labi, ziniet, ja mums patiešām ir papildu dimensijas, kas ir rūpīgi savītas,
12:19
yeah, perhapsvarbūt we won'tnebūs see them, if they're smallmazs enoughpietiekami.
238
727000
4000
jā, iespējams mēs tās neredzēsim, ja tās ir pietiekami mazas.
12:23
But if there's a little tinysīks civilizationcivilizācija of greenzaļš people walkingejot around down there,
239
731000
3000
Taču, ja tur lejā staigā mazmazītiņa zaļu cilvēciņu civilizācija,
12:26
and you make them smallmazs enoughpietiekami, and we won'tnebūs see them eithervai nu. That is truetaisnība.
240
734000
5000
kura ir gana maza, lai mēs to neredzētu. Tā ir tiesa.
12:31
One of the other predictionsprognozes of stringvirkne theoryteorija --
241
739000
3000
Viena no citām stīgu teorijas prognozēm,
12:34
no, that's not one of the other predictionsprognozes of stringvirkne theoryteorija.
242
742000
3000
nē, tā nav viena no citām stīgu teorijas prognozēm.
12:37
(LaughterSmiekli)
243
745000
1000
(Smiekli)
12:38
But it raisespaaugstina the questionjautājums:
244
746000
2000
Taču tas raisa jautājumu:
12:40
are we just tryingmēģina to hideslēpt away these extrapapildus dimensionsizmēri,
245
748000
2000
vai ne bez iemesla šīs papildu dimensijas ir apslēptas
12:42
or do they tell us something about the worldpasaule?
246
750000
3000
vai varbūt tās mums var pavēstīt kaut ko par šo pasauli?
12:45
In the remainingatlikušais time, I'd like to tell you two featuresiespējas of them.
247
753000
4000
Turpmākajā laikā, es vēlētos jums pastāstīt par divām tās īpatnībām.
12:49
First is, manydaudzi of us believe that these extrapapildus dimensionsizmēri
248
757000
4000
Pirmkārt, daudzi no mums uzskata, ka šīs papildu dimensijas
12:53
holdturiet the answeratbilde to what perhapsvarbūt is the deepestdziļākais questionjautājums
249
761000
4000
sniegs atbildi uz teorētiskās fizikas, teorētiskās zinātnes
12:57
in theoreticalteorētiski physicsfizika, theoreticalteorētiski sciencezinātne.
250
765000
3000
iespējams būtiskāko jautājumu.
13:00
And that questionjautājums is this: when we look around the worldpasaule,
251
768000
4000
Jautājums ir šāds: mums paskatoties apkārt uz pasauli,
13:04
as scientistszinātnieki have donepabeigts for the last hundredsimts yearsgadiem,
252
772000
2000
kā zinātnieki to pēdējos simts gadu ir darījuši,
13:06
there appearparādās to be about 20 numberscipari that really describeaprakstīt our universevisums.
253
774000
4000
tā vien šķiet, ka ir apmēram 20 skaitļi, kas patiesi apraksta mūsu Visumu.
13:10
These are numberscipari like the massmasa of the particlesdaļiņas,
254
778000
3000
Šie skaitļi ir, piemēram, masa tādām daļiņām
13:13
like electronselektroni and quarkskvarki, the strengthspēks of gravitygravitācija,
255
781000
2000
kā elektroni un kvarki, gravitācijas spēks,
13:15
the strengthspēks of the electromagneticelektromagnētiskā forcespēks --
256
783000
2000
elektromagnētiskais spēks,
13:17
a listsarakstu of about 20 numberscipari
257
785000
2000
kopā apmēram 20 skaitļu uzskaitījums,
13:19
that have been measuredizmērīts with incredibleneticami precisionprecizitāte,
258
787000
3000
kuri ir noteikti ar apbrīnojamu precizitāti,
13:22
but nobodyneviens has an explanationpaskaidrojums
259
790000
2000
taču neviens nav spējis izskaidrot,
13:24
for why the numberscipari have the particularīpaši valuesvērtības that they do.
260
792000
4000
kādēļ šiem attiecīgajiem skaitļiem ir tieši tādas vērtības.
13:28
Now, does stringvirkne theoryteorija offerpiedāvājums an answeratbilde?
261
796000
3000
Tātad vai stīgu teorija piedāvā atbildi?
13:31
Not yetvēl.
262
799000
1000
Vēl ne.
13:32
But we believe the answeratbilde for why those numberscipari have the valuesvērtības they do
263
800000
4000
Taču mēs uzskatam, ka šo skaitļu vērtību izskaidrojumu varētu
13:36
mayvar relypaļauties on the formforma of the extrapapildus dimensionsizmēri.
264
804000
3000
sniegt papildu dimensiju forma.
13:39
And the wonderfulbrīnišķīgs thing is, if those numberscipari
265
807000
2000
Brīnišķīgākais ir, ka, ja šo skaitļu
13:41
had any other valuesvērtības than the knownzināms onestiem,
266
809000
3000
zināmo vērtību vietā būtu citas,
13:44
the universevisums, as we know it, wouldn'tnebūtu existpastāv.
267
812000
3000
Visums, kādu mēs to pazīstam, nepastāvētu.
13:47
This is a deepdziļi questionjautājums.
268
815000
1000
Šis ir nopietns jautājums.
13:48
Why are those numberscipari so finelysmalki tunednoregulēts
269
816000
2000
Kādēļ šie skaitļi ir tik ļoti pielāgoti tam,
13:50
to allowatļaut starszvaigznes to shinespīdēt and planetsplanētas to formforma,
270
818000
2000
lai zvaigznes varētu spīdēt un planētas veidoties,
13:52
when we recognizeatpazīt that if you fiddlevijole with those numberscipari --
271
820000
3000
zinot, ka, ja kāds ar šiem skaitļiem sāktu niekoties,
13:55
if I had 20 dialsveido savienojumu ar up here
272
823000
2000
ja pa rokai būtu 20 skaitļi
13:57
and I let you come up and fiddlevijole with those numberscipari,
273
825000
2000
un ja es ļautu jums uznākt uz skatuves un sākt niekoties ar šiem skaitļiem,
13:59
almostgandrīz any fiddlingniecīgs makespadara the universevisums disappearizzūd.
274
827000
4000
tikpat kā jebkuras izmaiņas tajos sagrautu Visumu.
14:03
So can we explainizskaidrot those 20 numberscipari?
275
831000
3000
Vai mēs spējam izskaidrot šos 20 skaitļus?
14:06
And stringvirkne theoryteorija suggestsiesaka that those 20 numberscipari
276
834000
2000
Stīgu teoriju rosina domāt, ka šiem 20 skaitļiem
14:08
have to do with the extrapapildus dimensionsizmēri.
277
836000
2000
ir saistība ar papildu dimensijām.
14:10
Let me showparādīt you how.
278
838000
2000
Ļaujiet man jums parādīt kā.
14:12
So when we talk about the extrapapildus dimensionsizmēri in stringvirkne theoryteorija,
279
840000
4000
Tiklīdz mēs stīgu teorijā runājam par papildu dimensijām,
14:16
it's not one extrapapildus dimensiondimensija,
280
844000
2000
runa nav par tikai vienu papildu dimensiju,
14:18
as in the oldervecāki ideasidejas of KaluzaKaluza and KleinKlein.
281
846000
4000
kā tas bija vecākajās Kalucas un Kleina idejās.
14:22
This is what stringvirkne theoryteorija sayssaka about the extrapapildus dimensionsizmēri.
282
850000
3000
Lūk, ko stīgu teorija saka par papildu dimensijām.
14:25
They have a very richbagāts, intertwinedsaviju geometryģeometrija.
283
853000
3000
Tām ir ļoti bagātīga, starpsaistīta ģeometrija.
14:28
This is an examplepiemērs of something knownzināms as a Calabi-YauCalabi-Yau shapeforma --
284
856000
4000
Lūk, piemērs, kam tādam, ko pazīstam kā Kalabi Jau forma,
14:32
namevārds isn't all that importantsvarīgs.
285
860000
2000
nosaukums nav tik svarīgs.
14:34
But, as you can see,
286
862000
2000
Taču, kā redzat,
14:36
the extrapapildus dimensionsizmēri foldreizes in on themselvespaši
287
864000
3000
papildu dimensijas salokās pašas sevī
14:39
and intertwinesavijas in a very interestinginteresanti shapeforma, interestinginteresanti structurestruktūra.
288
867000
4000
un starpsaistās ļoti interesantā formā un struktūrā.
14:43
And the ideaideja is that if this is what the extrapapildus dimensionsizmēri look like,
289
871000
5000
Doma ir tāda, ka, ja šādi arī izskatās šīs papildu dimensijas,
14:48
then the microscopicmikroskopiskā landscapeainava of our universevisums all around us
290
876000
4000
tad mūsu apkārt esošā Visuma mikroskopiskā ainava
14:52
would look like this on the tiniestmazākais of scalessvari.
291
880000
2000
vismazākajā mērogā izskatītos šādi.
14:54
When you swingšūpoles your handroka,
292
882000
1000
Jums pavicinot roku,
14:55
you'dtu gribi be movingpārvietojas around these extrapapildus dimensionsizmēri over and over again,
293
883000
3000
jūs atkal un atkal līdzi kustinātu arī šīs papildu dimensijas,
14:58
but they're so smallmazs that we wouldn'tnebūtu know it.
294
886000
2000
taču tās ir tika mazas, ka mēs tās neievērotu.
15:00
So what is the physicalfiziska implicationietekmes, thoughtomēr, relevantatbilstošs to those 20 numberscipari?
295
888000
3000
Kādi ir šiem 20 skaitļiem atbilstošā fiziskā saistība?
15:03
ConsiderApsveriet iespēju this. If you look at the instrumentinstrumentu, a FrenchFranču hornrags,
296
891000
3000
Padomājiet tā. Ja apskatāties uz instrumentu, mežragu,
15:06
noticepaziņojums that the vibrationsvibrācijas of the airstreamsairstreams
297
894000
3000
pievērsiet uzmanību tam, kā gaisa plūsmas svārstības
15:09
are affectedietekmē by the shapeforma of the instrumentinstrumentu.
298
897000
2000
ir atkarīgas no instrumenta formas.
15:11
Now in stringvirkne theoryteorija,
299
899000
2000
Stīgu teorijā
15:13
all the numberscipari are reflectionspārdomas of the way stringsvirknes can vibratevibrēt.
300
901000
3000
visi skaitļi ataino to, kā stīgas var svārstīties.
15:16
So just as those airstreamsairstreams
301
904000
2000
Tāpat kā šīs gaisa plūsmas
15:18
are affectedietekmē by the twistsvijas and turnspagriežas in the instrumentinstrumentu,
302
906000
3000
ietekmē instrumenta ieliekumi un izliekumi,
15:21
stringsvirknes themselvespaši will be affectedietekmē
303
909000
2000
pašas stīgas ietekmē
15:23
by the vibrationalvibrācijas patternsmodeļi in the geometryģeometrija withiniekšpusē whichkas they are movingpārvietojas.
304
911000
4000
to svārstību kustības ģeometrija.
15:27
So let me bringatnest some stringsvirknes into the storystāsts.
305
915000
2000
Ļaujiet man stāstā iesaistīt stīgas.
15:29
And if you watch these little fellowsmeitenes vibratingvibrācijas around --
306
917000
3000
Ja jūs pavērojat, kā tās svārstās,
15:32
they'llviņi būs be there in a secondotrais -- right there,
307
920000
2000
tūlīt būs, ir,
15:34
noticepaziņojums that they way they vibratevibrēt is affectedietekmē
308
922000
2000
ievērosit, ka tas, kā tās svārstās, ietekmē
15:36
by the geometryģeometrija of the extrapapildus dimensionsizmēri.
309
924000
2000
papildu dimensiju ģeometrija.
15:38
So, if we knewzināja exactlytieši tā what the extrapapildus dimensionsizmēri look like --
310
926000
3000
Tā kā, ja mēs zinātu kā tieši izskatās šīs papildu dimensijas,
15:41
we don't yetvēl, but if we did --
311
929000
2000
mēs to nezinām, taču ja zinātu,
15:43
we should be ablespējīgs to calculateaprēķināt the allowedatļauts notespiezīmes,
312
931000
3000
mums būtu iespējams izskaitļot pieļaujamās notis,
15:46
the allowedatļauts vibrationalvibrācijas patternsmodeļi.
313
934000
2000
pieļaujamos svārstību veidus.
15:48
And if we could calculateaprēķināt the allowedatļauts vibrationalvibrācijas patternsmodeļi,
314
936000
3000
Un ja mums izdotos izskaitļot pieļaujamos svārstību veidus,
15:51
we should be ablespējīgs to calculateaprēķināt those 20 numberscipari.
315
939000
3000
mums vajadzētu varēt aprēķināt šos 20 skaitļus.
15:54
And if the answeratbilde that we get from our calculationsaprēķini
316
942000
4000
Un, ja mūsu aprēķinos iegūtie skaitļi
15:58
agreespiekrīt with the valuesvērtības of those numberscipari
317
946000
2000
būs tādi paši, kā šo skaitļu zināmās vērtības,
16:00
that have been determinednoteikts
318
948000
2000
kas iegūtas
16:02
throughcauri detaileddetalizēts and preciseprecīzs experimentationeksperimenti,
319
950000
3000
detalizētā un precīzā eksperimentēšanā,
16:05
this in manydaudzi waysceļi would be the first fundamentalfundamentāls explanationpaskaidrojums
320
953000
5000
tas daudzējādā ziņā būtu mūsu pirmais būtiskais izskaidrojums tam,
16:10
for why the structurestruktūra of the universevisums is the way it is.
321
958000
5000
kādēļ Visuma uzbūve ir tāda, kāda tā ir.
16:15
Now, the secondotrais issueizdevums that I want to finishpabeigt up with is:
322
963000
3000
Otrā lieta, ko vēlos izrunāt ir:
16:18
how mightvarētu we testpārbaude for these extrapapildus dimensionsizmēri more directlytieši?
323
966000
5000
kā tiešākā veidā mēs varētu pārbaudīt šīs papildu dimensijas?
16:23
Is this just an interestinginteresanti mathematicalmatemātiskais structurestruktūra
324
971000
3000
Vai tā ir tikai interesanta matemātiska struktūra,
16:26
that mightvarētu be ablespējīgs to explainizskaidrot
325
974000
2000
kas, iespējams, var izskaidrot
16:28
some previouslyagrāk unexplainedneizskaidrojams featuresiespējas of the worldpasaule,
326
976000
5000
vairākas iepriekš neizskaidrotas pasaules īpatnības
16:33
or can we actuallyfaktiski testpārbaude for these extrapapildus dimensionsizmēri?
327
981000
3000
vai mēs patiešām varam pārbaudīt šo papildu dimensiju esamību?
16:36
And we think -- and this is, I think, very excitingaizraujoša --
328
984000
2000
Manuprāt, tas, ka nākamajos piecos gados
16:38
that in the nextnākamais fivepieci yearsgadiem or so we mayvar be ablespējīgs to testpārbaude
329
986000
4000
mums būs iespēja pārbaudīt
16:42
for the existenceesība of these extrapapildus dimensionsizmēri.
330
990000
3000
šo papildu dimensiju esamību, ir ļoti aizraujoši.
16:45
Here'sLūk how it goesiet. In CERNCERN, GenevaGeneva, SwitzerlandŠveice,
331
993000
4000
Lūk, kā tas notiek, Ženēvā, Šveicē, CERN
16:49
a machinemašīna is beingbūt builtuzcelta calledsauc the LargeLiels HadronHadroni ColliderDaļiņu paātrinātājs.
332
997000
4000
tiek būvēta ierīce, kas tiek saukta par Lielo hadronu pretkūļu paātrinātāju.
16:53
It's a machinemašīna that will sendnosūtīt particlesdaļiņas around a tunneltunelis,
333
1001000
3000
Šī ierīce ātrumā, kas ļoti tuvs gaismas ātrumam,
16:56
oppositepretī directionsvirzieni, nearnetālu the speedātrums of lightgaisma.
334
1004000
2000
pretējos virzienos pa tuneli virzīs daļiņas.
16:58
EveryIk so oftenbieži those particlesdaļiņas will be aimedmērķēts at eachkatrs other,
335
1006000
4000
Nereti šīs daļiņas tiek tēmētas viena pret otru,
17:02
so there's a head-onar galvu collisionsadursme.
336
1010000
2000
tādēļ tās iestiecas viena otrā.
17:04
The hopeceru is that if the collisionsadursme has enoughpietiekami energyenerģija,
337
1012000
4000
Ir cerība, ka, ja sadursme notiks ar pietiekamu spēku,
17:08
it mayvar ejectizstumt some of the debrisbūvgružu from the collisionsadursme
338
1016000
3000
tās rezultātā varētu rasties atdalījumi,
17:11
from our dimensionsizmēri, forcingpiespiežot it to enterievadiet into the other dimensionsizmēri.
339
1019000
5000
kas no mūsu dimensijām nokļūtu citās dimensijās.
17:16
How would we know it?
340
1024000
2000
Kā gan mēs to varētu zināt?
17:18
Well, we'llmēs būsim measurepasākums the amountsumma of energyenerģija after the collisionsadursme,
341
1026000
3000
Mēs izmērītu enerģijas daudzumu pēc sadursmes
17:21
comparesalīdzināt it to the amountsumma of energyenerģija before,
342
1029000
2000
un salīdzinātu to ar enerģijas daudzumu pirms tās,
17:23
and if there's lessmazāk energyenerģija after the collisionsadursme than before,
343
1031000
4000
un, ja pēc sadursmes enerģija būtu mazāka, nekā pirms tam,
17:27
this will be evidencepierādījumi that the energyenerģija has drifteddreifēts away.
344
1035000
2000
tas būtu pierādījums enerģijas pazušanai.
17:29
And if it driftsdreifi away in the right patternmodelis that we can calculateaprēķināt,
345
1037000
3000
Un ja tā pazūd pēc atbilstoša un aprēķināma parauga,
17:32
this will be evidencepierādījumi that the extrapapildus dimensionsizmēri are there.
346
1040000
3000
tas pierādītu, ka pastāv papildu dimensijas.
17:35
Let me showparādīt you that ideaideja visuallyvizuāli.
347
1043000
2000
Ļaujiet man jums vizuāli atainot šo ideju.
17:37
So, imagineiedomājieties we have a certainnoteikti kindlaipns of particledaļiņu calledsauc a gravitonGravitons --
348
1045000
3000
Tātad, iedomājieties, ka mums ir konkrēta daļiņa, gravitons,
17:40
that's the kindlaipns of debrisbūvgružu we expectsagaidīt to be ejectedizstumts out,
349
1048000
4000
kas ir viens no paredzamajiem šāda veida atdalījumiem
17:44
if the extrapapildus dimensionsizmēri are realreāls.
350
1052000
2000
gadījumā, ja pastāv papildu dimensijas.
17:46
But here'sšeit ir how the experimenteksperiments will go.
351
1054000
1000
Taču, lūk, kā norisinātos eksperiments.
17:47
You take these particlesdaļiņas. You slamslaids them togetherkopā.
352
1055000
3000
Mēs paņemam šīs daļiņas. Satriecam tās kopā.
17:50
You slamslaids them togetherkopā, and if we are right,
353
1058000
2000
Satriecam tās kopā, un, ja mums ir taisnība,
17:52
some of the energyenerģija of that collisionsadursme
354
1060000
2000
daļa no šīs sadursmes enerģijas
17:54
will go into debrisbūvgružu that flieslido off into these extrapapildus dimensionsizmēri.
355
1062000
4000
kļūs par atdalījumiem, kas nokļūs šajās papildu dimensijās.
17:58
So this is the kindlaipns of experimenteksperiments
356
1066000
2000
Šis ir tāda veida eksperiments,
18:00
that we'llmēs būsim be looking at in the nextnākamais fivepieci, sevenseptiņi to 10 yearsgadiem or so.
357
1068000
4000
kuru mēs redzēsim apmēram nākamos piecus, septiņus līdz desmit gadus.
18:04
And if this experimenteksperiments bearslāči fruitaugļi,
358
1072000
3000
Ja šis eksperiments nesīs augļus,
18:07
if we see that kindlaipns of particledaļiņu ejectedizstumts
359
1075000
3000
ja mēs novērosim šāda veida daļiņu izdalīšanos,
18:10
by noticingpamanījis that there's lessmazāk energyenerģija in our dimensionsizmēri
360
1078000
3000
beigu beigās pāri paliekot mazāk enerģijai,
18:13
than when we begansākās,
361
1081000
2000
nekā eksperimenta sākumā,
18:15
this will showparādīt that the extrapapildus dimensionsizmēri are realreāls.
362
1083000
3000
tas parādīs, ka papildu dimensijas ir reālas.
18:18
And to me this is a really remarkableievērojams storystāsts,
363
1086000
3000
Man šis ir patiesi ievērojams stāsts
18:21
and a remarkableievērojams opportunityiespēja. Going back to NewtonŅūtons with absoluteabsolūti spacetelpa --
364
1089000
4000
un ievērojama iespēja. Atgriežoties pie Ņūtona ar absolūto telpu,
18:25
didn't providenodrošināt anything but an arenaarēna, a stageposms
365
1093000
2000
tas nedeva neko vairāk kā arēnu, skatuvi,
18:27
in whichkas the eventsnotikumi of the universevisums take placevietu.
366
1095000
2000
kurā norisinās Visuma notikumi.
18:29
EinsteinEinšteins comesnāk alongkopā and sayssaka,
367
1097000
2000
Einšteins iet garām un saka:
18:31
well, spacetelpa and time can warpvelku and curvelīkne -- that's what gravitygravitācija is.
368
1099000
3000
„Telpa un laiks var savīties un deformēties, tā ir gravitācija.”
18:34
And now stringvirkne theoryteorija comesnāk alongkopā and sayssaka,
369
1102000
4000
Garām iet stīgu teorija un saka:
18:38
yes, gravitygravitācija, quantumkvantu mechanicsmehānika, electromagnetismelektromagnētisms,
370
1106000
3000
„Jā, gravitācija, kvantu mehānika, elektromagnētisms,
18:41
all togetherkopā in one packagepakete,
371
1109000
2000
viss vienā komplektā,
18:43
but only if the universevisums has more dimensionsizmēri than the onestiem that we see.
372
1111000
4000
taču tikai tāda gadījumā, ja mums ir vairāk dimensiju par tām, kuras redzam.”
18:47
And this is an experimenteksperiments that mayvar testpārbaude for them in our lifetimemūžs.
373
1115000
5000
Un šis ir eksperiments, kura rezultātus mēs iespējams uzzināsim sava mūža laikā.
18:52
AmazingPārsteidzošs possibilityiespēja.
374
1120000
2000
Apbrīnojama iespēja.
18:54
Thank you very much.
375
1122000
2000
Liels paldies.
18:56
(ApplauseAplausi)
376
1124000
7000
(Aplausi)
Translated by Kristaps Kadiķis
Reviewed by Natalie Gorohova

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Brian Greene - Physicist
Brian Greene is perhaps the best-known proponent of superstring theory, the idea that minuscule strands of energy vibrating in a higher dimensional space-time create every particle and force in the universe.

Why you should listen

Greene, a professor of physics and mathematics at Columbia University, has focused on unified theories for more than 25 years, and has written several best-selling and non-technical books on the subject including The Elegant Universe, a Pulitzer finalist, and The Fabric of the Cosmos — each of which has been adapted into a NOVA mini-series. His latest book, The Hidden Reality, explores the possibility that our universe is not the only universe.

Greene believes science must be brought to general audiences in new and compelling ways, such as his live stage odyssey, Icarus at the Edge of Time, with original orchestral score by Philip Glass, and the annual World Science Festival, which he co-founded in 2008 with journalist Tracy Day.

More profile about the speaker
Brian Greene | Speaker | TED.com