ABOUT THE SPEAKER
Gian Giudice - Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology.

Why you should listen

Gian Giudice is a permanent member of CERN's group for theoretical physics. He has researched topics like supersymmetry, extra dimensions and dark matter, and has formulated theories that describe the earliest stages of the universe and that apply our knowledge of the particle world to smaller distances.

As author of the popular book, A Zeptospace Odyssey, Giudice is active in communicating the complex work of the Large Hadron Collider to the public. Meant for the lay reader, the book shares both the innovations needed to build the LHC and the theories it was created to prove. After the Higgs boson discovery, Giudice found the surprising result that, if the Standard Model continues to hold up at very small distances, the universe must be in a critical state, near to a phase transition that could lead to the collapse of all atomic matter. Luckily, in his TED Talk, he shares that this would happen very, very, very far in the future.

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Gian Giudice | Speaker | TED.com
TEDxCERN

Gian Giudice: Why our universe might exist on a knife-edge

Gian Giudice: Por que é que o nosso Universo poderia estar à beira do colapso

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A maior surpresa na descoberta do bosão de Higgs? Que não havia surpresas. Gian Giudice guia-nos por um problema na física teórica: "E se o campo de Higgs existisse num estado ultra denso que poderia significar o colapso de toda matéria atómica?" Com humor e carisma, Giudice esboça um destino sombrio — e porque ainda não nos deveríamos começar a preocupar. (Filmado no TEDxCERN).
- Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology. Full bio

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00:13
So last yearano, on the FourthQuarta of JulyJulho,
0
1179
2344
No ano passado, no dia 4 de julho,
00:15
experimentsexperiências at the LargeGrande HadronHádron ColliderHádrons
1
3523
2499
experiências no
Grande Colisionador de Hadrões [GCH]
00:18
discovereddescobriu the HiggsHiggs bosonbóson de.
2
6022
2290
descobriram o bosão de Higgs.
00:20
It was a historicalhistórico day.
3
8312
1968
Foi um dia histórico.
00:22
There's no doubtdúvida that from now on,
4
10280
2295
Não há dúvida de que, de agora em diante,
00:24
the FourthQuarta of JulyJulho will be rememberedlembrei
5
12575
1834
o dia 4 de julho será lembrado
00:26
not as the day of the DeclarationDeclaração of IndependenceIndependência,
6
14409
2442
não como o dia da
Declaração da Independência (EUA),
00:28
but as the day of the discoverydescoberta of the HiggsHiggs bosonbóson de.
7
16851
3834
mas como o dia da descoberta do bosão de Higgs.
00:32
Well, at leastpelo menos, here at CERNCERN.
8
20685
2432
Bem, pelo menos aqui no CERN.
00:35
But for me, the biggestmaior surprisesurpresa of that day
9
23117
4155
Mas para mim, a maior surpresa desse dia
00:39
was that there was no biggrande surprisesurpresa.
10
27272
2499
foi não ter havido nenhuma grande surpresa.
00:41
In the eyeolho of a theoreticalteórico physicistfísico,
11
29771
2599
Na perspetiva de um físico teórico
00:44
the HiggsHiggs bosonbóson de is a cleveresperto explanationexplicação
12
32370
1893
o bosão de Higgs é uma explicação inteligente
00:46
of how some elementaryelementar particlespartículas gainganho massmassa,
13
34263
3523
de como algumas partículas elementares
ganham massa,
00:49
but it seemsparece a fairlybastante unsatisfactoryinsatisfatória
14
37786
2836
mas parece uma solução bastante
00:52
and incompleteincompleto solutionsolução.
15
40622
2206
insatisfatória e incompleta.
00:54
Too manymuitos questionsquestões are left unansweredsem resposta.
16
42828
3024
Demasiadas perguntas são deixadas
sem resposta.
00:57
The HiggsHiggs bosonbóson de does not sharecompartilhar the beautybeleza,
17
45852
2835
O bosão de Higgs não partilha a beleza,
01:00
the symmetrysimetria, the eleganceelegância,
18
48687
1885
a simetria, a elegância,
01:02
of the restdescansar of the elementaryelementar particlepartícula worldmundo.
19
50572
2728
do resto do mundo das partículas elementares.
01:05
For this reasonrazão, the majoritymaioria of theoreticalteórico physicistsfísicos
20
53300
3622
Por esta razão, a maioria dos físicos teóricos
01:08
believe that the HiggsHiggs bosonbóson de could not
21
56922
2942
acredita que o bosão de Higgs não poderia
01:11
be the fullcheio storyhistória.
22
59864
2482
ser a história toda.
01:14
We were expectingesperando newNovo particlespartículas and newNovo phenomenafenômenos
23
62346
2854
Estávamos à espera de novas
partículas e novos fenómenos
01:17
accompanyingque acompanha the HiggsHiggs bosonbóson de.
24
65200
2450
associados ao bosão de Higgs.
01:19
InsteadEm vez disso, so farlonge, the measurementsmedições
25
67650
2318
Em vez disso, até agora, as medições
01:21
comingchegando from the LHCLHC showexposição no signssinais of newNovo particlespartículas
26
69968
3758
vindas do GCH não mostram sinais
de novas partículas
01:25
or unexpectedinesperado phenomenafenômenos.
27
73726
2149
ou fenómenos inesperados.
01:27
Of coursecurso, the verdictveredito is not definitivedefinitivo.
28
75875
3653
Claro, o veredicto não é definitivo.
01:31
In 2015, the LHCLHC will almostquase doubleDuplo
29
79528
3994
Em 2015, o GCH quase que duplicará
01:35
the energyenergia of the collidingcolidindo protonsprótons,
30
83522
2691
a energia dos protões em colisão,
01:38
and these more powerfulpoderoso collisionscolisões
31
86213
2071
e estas colisões mais poderosas
01:40
will allowpermitir us to exploreexplorar furthermais distante the particlepartícula worldmundo,
32
88284
4584
permitir-nos-ão explorar
ainda mais o mundo das partículas,
01:44
and we will certainlyCertamente learnaprender much more.
33
92868
3132
e nós certamente vamos aprender muito mais.
01:48
But for the momentmomento, sinceDesde a we have foundencontrado
34
96000
3146
Mas para já, uma vez que
nós não encontramos
01:51
no evidenceevidência for newNovo phenomenafenômenos, let us supposesuponha
35
99146
3149
nenhuma evidência para os novos
fenómenos, vamos supor
01:54
that the particlespartículas that we know todayhoje,
36
102295
3164
que as partículas que conhecemos hoje,
01:57
includingIncluindo the HiggsHiggs bosonbóson de,
37
105459
1856
incluindo o bosão de Higgs,
01:59
are the only elementaryelementar particlespartículas in naturenatureza,
38
107315
3285
são as únicas partículas elementares na Natureza,
02:02
even at energiesenergias much largermaior
39
110600
2744
mesmo a energias mais altas
02:05
than what we have exploredexploradas so farlonge.
40
113344
2766
do que o que temos explorado até agora.
02:08
Let's see where this hypothesishipótese is going to leadconduzir us.
41
116110
4632
Vamos ver onde esta hipótese nos vai levar.
02:12
We will find a surprisingsurpreendente and intriguingintrigante resultresultado
42
120742
3432
Vamos encontrar um resultado
surpreendente e intrigante
02:16
about our universeuniverso, and to explainexplicar my pointponto,
43
124174
3799
sobre o nosso universo,
e para explicar aonde quero chegar,
02:19
let me first tell you what the HiggsHiggs is about,
44
127973
3876
deixem-me primeiro dizer-vos o que é
o bosão de Higgs,
02:23
and to do so, we have to go back
45
131849
3134
e para isso, teremos que voltar
02:26
to one tenthdécimo of a billionthbilionésimo of a secondsegundo
46
134983
4357
a um décimo de um bilionésimo de segundo
02:31
after the BigGrande BangEstrondo.
47
139340
1531
após o Big Bang.
02:32
And accordingde acordo com to the HiggsHiggs theoryteoria,
48
140871
2041
E de acordo com a teoria de Higgs,
02:34
at that instantinstante, a dramaticdramático eventevento tooktomou placeLugar, colocar
49
142912
3366
naquele instante, ocorreu um evento dramático
02:38
in the universeuniverso.
50
146278
1591
no universo.
02:39
Space-timeEspaço-tempo underwentsubmeteu-se a phasefase transitiontransição.
51
147869
4791
O espaço-tempo passou por uma fase de transição.
02:44
It was something very similarsemelhante to the phasefase transitiontransição
52
152660
3077
Foi algo muito parecido com a transição de fase
02:47
that occursocorre when wateragua turnsgira into icegelo
53
155737
3545
que ocorre quando a água se transforma em gelo
02:51
belowabaixo zerozero degreesgraus.
54
159282
1961
abaixo de zero graus.
02:53
But in our casecaso, the phasefase transitiontransição
55
161243
2940
Mas no nosso caso, a transição de fase
02:56
is not a changemudança in the way the moleculesmoléculas
56
164183
2531
não é uma alteração na forma de
como as moléculas
02:58
are arrangedarranjado insidedentro the materialmaterial,
57
166714
2286
estão organizadas dentro do material,
03:01
but is about a changemudança
58
169000
1888
mas sim de uma mudança
03:02
of the very fabrictecido of space-timeespaço-tempo.
59
170888
3626
do próprio tecido do espaço-tempo.
03:06
DuringDurante this phasefase transitiontransição, emptyvazio spaceespaço
60
174514
2626
Durante esta fase de transição, o espaço vazio
03:09
becamepassou a ser filledpreenchidas with a substancesubstância
61
177140
2672
tornou-se repleto de uma substância
03:11
that we now call HiggsHiggs fieldcampo.
62
179812
3032
que hoje chamamos de campo de Higgs.
03:14
And this substancesubstância maypode seemparecem invisibleinvisível to us,
63
182844
2329
E esta substância pode parecer invisível para nós,
03:17
but it has a physicalfisica realityrealidade.
64
185173
2678
mas tem uma realidade física.
03:19
It surroundsrodeia us all the time,
65
187851
2058
Ela rodeia-nos em todos os momentos,
03:21
just like the airar we breatherespirar in this roomquarto.
66
189909
3701
como o ar que respiramos nesta sala.
03:25
And some elementaryelementar particlespartículas interactinteragir
67
193610
2318
E algumas partículas elementares interagem
03:27
with this substancesubstância, gainingganhando energyenergia in the processprocesso.
68
195928
3828
com esta substância, ganhando energia no processo.
03:31
And this intrinsicintrínseco energyenergia is what we call
69
199756
3075
E essa energia intrínseca é o que chamamos
03:34
the massmassa of a particlepartícula,
70
202831
2133
de massa de uma partícula,
03:36
and by discoveringdescobrindo the HiggsHiggs bosonbóson de, the LHCLHC
71
204964
3253
e ao descobrir o bosão de Higgs, o GCH
03:40
has conclusivelyconclusivamente provedprovado that this substancesubstância is realreal,
72
208217
4532
provou conclusivamente que esta substância é real,
03:44
because it is the stuffcoisa the HiggsHiggs bosonsbósons are madefeito of.
73
212749
3919
porque é o material de que são
feitos os bosões de Higgs.
03:48
And this, in a nutshellcasca de noz, is the essenceessência of the HiggsHiggs storyhistória.
74
216668
3444
E isto, em poucas palavras,
é a essência da história de Higgs.
03:52
But this storyhistória is farlonge more interestinginteressante than that.
75
220112
4743
Mas esta história é muito mais interessante
do que isto.
03:56
By studyingestudando the HiggsHiggs theoryteoria,
76
224855
2311
Ao estudar a teoria de Higgs,
03:59
theoreticalteórico physicistsfísicos discovereddescobriu,
77
227166
2360
os físicos teóricos descobriram,
04:01
not throughatravés an experimentexperimentar
78
229526
1904
não por meio de uma experiência
04:03
but with the powerpoder of mathematicsmatemática,
79
231430
2476
mas com o poder da matemática,
04:05
that the HiggsHiggs fieldcampo does not necessarilynecessariamente existexistir
80
233906
3712
que o campo de Higgs não existe necessariamente
04:09
only in the formFormato that we observeobservar todayhoje.
81
237618
3337
apenas na forma que observamos hoje.
04:12
Just like matterimportam can existexistir as liquidlíquido or solidsólido,
82
240955
5045
Assim como a matéria pode existir
como líquida ou sólida,
04:18
so the HiggsHiggs fieldcampo, the substancesubstância that fillspreenche all space-timeespaço-tempo,
83
246000
4572
também o campo de Higgs, a substância
que preenche todo espaço-tempo,
04:22
could existexistir in two statesestados.
84
250572
3354
poderia existir em dois estados.
04:25
BesidesAlém do mais the knownconhecido HiggsHiggs stateEstado,
85
253926
2310
Além do conhecido estado de Higgs,
04:28
there could be a secondsegundo stateEstado in whichqual the HiggsHiggs fieldcampo
86
256236
3147
pode haver um segundo estado no qual
o campo de Higgs
04:31
is billionsbilhões and billionsbilhões timesvezes densermais denso
87
259383
3536
é milhares e milhares de
milhões de vezes mais denso
04:34
than what we observeobservar todayhoje,
88
262919
2045
do que o que observamos hoje,
04:36
and the meremero existenceexistência of anotheroutro stateEstado
89
264964
3487
e a mera existência de outro estado
04:40
of the HiggsHiggs fieldcampo posesposes a potentialpotencial problemproblema.
90
268451
4245
do campo de Higgs representa
um potencial problema.
04:44
This is because, accordingde acordo com to the lawsleis
91
272696
3238
Isto acontece porque, de acordo com as leis
04:47
of quantumquantum mechanicsmecânica, it is possiblepossível
92
275934
2693
da mecânica quântica, é possível
04:50
to have transitionstransições betweenentre two statesestados,
93
278627
2832
ter transições entre dois estados,
04:53
even in the presencepresença of an energyenergia barrierbarreira
94
281459
2949
mesmo na presença de uma barreira energética
04:56
separatingseparando the two statesestados,
95
284408
2628
a separar os dois estados,
04:59
and the phenomenonfenômeno is calledchamado,
96
287036
2209
e o fenómeno é chamado,
05:01
quitebastante appropriatelyadequadamente, quantumquantum tunnelingtunelamento.
97
289245
4142
muito apropriadamente, de
Tunelamento Quântico.
05:05
Because of quantumquantum tunnelingtunelamento,
98
293387
1891
Por causa de Tunelamento Quântico,
05:07
I could disappeardesaparecer from this roomquarto
99
295278
2533
eu poderia desaparecer desta sala
05:09
and reappearreaparecer in the nextPróximo roomquarto,
100
297811
3322
e reaparecer na sala ao lado,
05:13
practicallypraticamente penetratingpenetrante the wallparede.
101
301133
3395
praticamente penetrando na parede.
05:16
But don't expectEspero me to actuallyna realidade performexecutar the tricktruque
102
304528
2815
Mas não esperem que eu realmente
execute o truque
05:19
in frontfrente of your eyesolhos, because the probabilityprobabilidade
103
307343
2578
diante dos vossos olhos, porque a probabilidade
05:21
for me to penetratepenetrar the wallparede is ridiculouslyridiculamente smallpequeno.
104
309921
4388
de eu penetrar na parede é ridiculamente pequena.
05:26
You would have to wait a really long time
105
314309
2598
Vocês teriam que esperar muito tempo
05:28
before it happensacontece, but believe me,
106
316907
2132
antes que isso acontecesse,
mas acreditem em mim,
05:31
quantumquantum tunnelingtunelamento is a realreal phenomenonfenômeno,
107
319039
3177
o Tunelamento Quântico é um fenómeno real,
05:34
and it has been observedobservado in manymuitos systemssistemas.
108
322216
3195
e tem sido observado em muitos sistemas.
05:37
For instanceinstância, the tunneltúnel diodediodo,
109
325411
2562
Por exemplo, o diodo túnel [diodo Esaki],
05:39
a componentcomponente used in electronicseletrônicos,
110
327973
2197
um componente usado em eletrónica,
05:42
workstrabalho thanksobrigado to the wondersmaravilhas
111
330170
2422
funciona graças às maravilhas
05:44
of quantumquantum tunnelingtunelamento.
112
332592
2320
do Tunelamento Quântico.
05:46
But let's go back to the HiggsHiggs fieldcampo.
113
334912
2292
Mas vamos voltar para o campo de Higgs.
05:49
If the ultra-denseultra densa HiggsHiggs stateEstado existedexistia,
114
337204
4563
Se o estado de Higgs ultra denso existiu,
05:53
then, because of quantumquantum tunnelingtunelamento,
115
341767
2354
então, por causa de Tunelamento Quântico,
05:56
a bubblebolha of this stateEstado could suddenlyDe repente appearaparecer
116
344121
3713
uma bolha deste estado
poderia aparecer de repente
05:59
in a certaincerto placeLugar, colocar of the universeuniverso at a certaincerto time,
117
347834
3242
num determinado lugar do universo e
num determinado momento,
06:03
and it is analogousanáloga to what happensacontece when you boilferver wateragua.
118
351076
3765
e isso é análogo ao que acontece
quando se ferve água.
06:06
BubblesBolhas of vaporvapor de formFormato insidedentro the wateragua,
119
354841
3089
Bolhas de vapor formam-se dentro da água,
06:09
then they expandexpandir, turninggiro liquidlíquido into gasgás.
120
357930
3856
então elas expandem-se,
transformando o líquido em gás.
06:13
In the samemesmo way, a bubblebolha of the ultra-denseultra densa HiggsHiggs stateEstado
121
361786
4804
Da mesma forma, uma bolha do estado
ultra denso de Higgs
06:18
could come into existenceexistência because of quantumquantum tunnelingtunelamento.
122
366590
3427
poderia reaparecer devido ao
Tunelamento Quântico.
06:22
The bubblebolha would then expandexpandir at the speedRapidez of lightluz,
123
370017
2837
A bolha ir-se-ia então expandir
à velocidade da luz,
06:24
invadinginvadindo all spaceespaço, and turninggiro the HiggsHiggs fieldcampo
124
372854
3486
invadindo todo o espaço e transformando
o campo de Higgs
06:28
from the familiarfamiliar stateEstado into a newNovo stateEstado.
125
376340
3649
do estado familiar para um novo estado.
06:31
Is this a problemproblema? Yes, it's a biggrande a problemproblema.
126
379989
4161
Isto é um problema?
Sim, é um grande problema.
06:36
We maypode not realizeperceber it in ordinarycomum life,
127
384150
2745
Nós podemos não perceber isso no dia-a-dia,
06:38
but the intensityintensidade of the HiggsHiggs fieldcampo is criticalcrítico
128
386895
3205
mas a intensidade do campo de Higgs
é fundamental
06:42
for the structureestrutura of matterimportam.
129
390100
2645
para a estrutura da matéria.
06:44
If the HiggsHiggs fieldcampo were only a fewpoucos timesvezes more intenseintenso,
130
392745
4073
Se o campo de Higgs fosse apenas
algumas vezes mais intenso,
06:48
we would see atomsátomos shrinkingencolhendo, neutronsneutrões decayingem decomposição
131
396818
2944
veríamos átomos encolhendo, neutrões decaindo
06:51
insidedentro atomicatômico nucleinúcleos, nucleinúcleos disintegratinga desintegrar-se,
132
399762
3686
dentro de núcleos atómicos,
núcleos a desintegrarem-se
06:55
and hydrogenhidrogênio would be
133
403448
2340
e o hidrogénio seria
06:57
the only possiblepossível chemicalquímico elementelemento in the universeuniverso.
134
405788
4352
o único elemento químico possível no universo.
07:02
And the HiggsHiggs fieldcampo, in the ultra-denseultra densa HiggsHiggs stateEstado,
135
410140
3011
E o campo de Higgs,
no estado de Higgs ultra denso,
07:05
is not just a fewpoucos timesvezes more intenseintenso than todayhoje,
136
413151
3814
não é só algumas vezes mais intenso do que hoje,
07:08
but billionsbilhões of timesvezes,
137
416965
2195
mas sim biliões de vezes,
07:11
and if space-timeespaço-tempo were filledpreenchidas by this HiggsHiggs stateEstado,
138
419160
3202
e se o espaço-tempo fosse preenchido
por este estado de Higgs,
07:14
all atomicatômico matterimportam would collapsecolapso.
139
422362
3153
toda a matéria atómica entraria em colapso.
07:17
No molecularmolecular structuresestruturas would be possiblepossível, no life.
140
425515
4490
Nenhuma estrutura molecular seria possível,
nenhuma vida.
07:22
So, I wondermaravilha, is it possiblepossível
141
430005
3338
Então, eu pergunto-me:
"É possível
07:25
that in the futurefuturo, the HiggsHiggs fieldcampo
142
433343
2586
"que, no futuro, o campo de Higgs
07:27
will undergosubmeter-se a phasefase transitiontransição and,
143
435929
2565
"passe por uma fase de transição e,
07:30
throughatravés quantumquantum tunnelingtunelamento, will be transformedtransformado
144
438494
3129
"através de Tunelamento Quântico,
se transforme
07:33
into this nastydesagradável, ultra-denseultra densa stateEstado?
145
441623
4687
"neste nocivo estado ultra denso?"
07:38
In other wordspalavras, I askpergunte myselfEu mesmo, what is the fatedestino
146
446310
3525
Por outras palavras, eu pergunto-me:
"Qual é o destino
07:41
of the HiggsHiggs fieldcampo in our universeuniverso?
147
449835
3083
do campo de Higgs no nosso universo?"
07:44
And the crucialcrucial ingredientingrediente necessarynecessário
148
452918
2251
E o ingrediente crucial necessário
07:47
to answerresponda this questionquestão is the HiggsHiggs bosonbóson de massmassa.
149
455169
4386
para responder a esta pergunta é a
massa do bosão de Higgs.
07:51
And experimentsexperiências at the LHCLHC foundencontrado that the massmassa
150
459555
4111
E experiências no LHC descobriram que a massa
07:55
of the HiggsHiggs bosonbóson de is about 126 GeVGeV.
151
463666
4274
do bosão de Higgs é cerca de 126 GeV.
07:59
This is tinyminúsculo when expressedexpresso in familiarfamiliar unitsunidades,
152
467940
3036
Isto é minúsculo se for expresso
em unidades familiares,
08:02
because it's equaligual to something like
153
470976
1320
porque é igual a algo como
08:04
10 to the minusmenos 22 gramsgramas,
154
472296
2207
10 elevado a - 22 gramas,
08:06
but it is largeampla in particlepartícula physicsfísica unitsunidades,
155
474503
3970
mas é grande em unidades de física de partículas,
08:10
because it is equaligual to the weightpeso
156
478473
2104
porque é igual ao peso
08:12
of an entireinteira moleculemolécula
157
480577
2246
de uma molécula inteira
08:14
of a DNADNA constituentconstituinte.
158
482823
2420
de um componente de ADN.
08:17
So armedarmado with this informationem formação from the LHCLHC,
159
485243
3387
Então, armados com esta informação do GCH,
08:20
togetherjuntos with some colleaguescolegas here at CERNCERN,
160
488630
1944
juntamente com alguns colegas aqui no CERN,
08:22
we computedcomputado the probabilityprobabilidade
161
490574
1909
nós calculámos a probabilidade
08:24
that our universeuniverso could quantumquantum tunneltúnel
162
492483
3015
de que nosso universo passe,
devido a um túnel quântico,
08:27
into the ultra-denseultra densa HiggsHiggs stateEstado,
163
495498
3118
para o estado de Higgs ultra denso,
08:30
and we foundencontrado a very intriguingintrigante resultresultado.
164
498616
3677
e encontrámos um resultado muito intrigante.
08:34
Our calculationscálculos showedmostrou
165
502293
2149
Os nossos cálculos mostraram
08:36
that the measuredmedido valuevalor of the HiggsHiggs bosonbóson de massmassa
166
504442
3172
que o valor medido da massa do bosão de Higgs
08:39
is very specialespecial.
167
507614
1845
é muito especial.
08:41
It has just the right valuevalor
168
509459
2919
Ele tem exatamente o valor necessário
08:44
to keep the universeuniverso hangingsuspensão
169
512378
2693
para manter o universo suspenso
08:47
in an unstableinstável situationsituação.
170
515071
2570
numa situação instável.
08:49
The HiggsHiggs fieldcampo is in a wobblyvacilante configurationconfiguração
171
517641
3256
O campo de Higgs está numa configuração instável
08:52
that has lasteddurou so farlonge
172
520897
2049
que tem durado até agora
08:54
but that will eventuallyeventualmente collapsecolapso.
173
522946
3045
mas que eventualmente entrará em colapso.
08:57
So accordingde acordo com to these calculationscálculos,
174
525991
3179
Então, de acordo com esses cálculos,
09:01
we are like camperscampistas
175
529170
2030
nós somos como campistas
09:03
who accidentallyacidentalmente setconjunto theirdeles tentbarraca
176
531200
2452
que acidentalmente armaram a sua tenda
09:05
at the edgeBeira of a cliffpenhasco.
177
533652
1794
à beira de um precipício.
09:07
And eventuallyeventualmente, the HiggsHiggs fieldcampo
178
535446
1790
E, eventualmente, o campo de Higgs
09:09
will undergosubmeter-se a phasefase transitiontransição
179
537236
1936
passará por uma fase de transição
09:11
and matterimportam will collapsecolapso into itselfem si.
180
539172
3044
e a matéria vai entrar em colapso sobre si mesma.
09:14
So is this how humanityhumanidade is going to disappeardesaparecer?
181
542216
3444
É assim que a humanidade vai desaparecer?
09:17
I don't think so.
182
545660
1755
Eu acho que não.
09:19
Our calculationCálculo showsmostra that quantumquantum tunnelingtunelamento
183
547415
3353
Os nossos cálculos mostram que
não é provável ocorrer
09:22
of the HiggsHiggs fieldcampo is not likelyprovável to occurocorrer
184
550768
3656
o Tunelamento Quântico do campo de Higgs
09:26
in the nextPróximo 10 to the 100 yearsanos,
185
554424
3504
nos próximos 10 elevado a 100 anos,
09:29
and this is a very long time.
186
557928
3042
e isto é muito tempo.
09:32
It's even longermais longo than
187
560970
1768
É mais do que
09:34
the time it takes for ItalyItália to formFormato a stableestável governmentgoverno.
188
562738
3669
o tempo que a Itália leva
a formar um governo estável.
09:38
(LaughterRiso)
189
566407
2407
(Risos)
09:40
Even so, we will be long gonefoi by then.
190
568814
3791
Mesmo assim, nós já teremos desaparecido
há muito tempo.
09:44
In about fivecinco billionbilhão yearsanos,
191
572605
2608
Daqui a cerca de 5 biliões de anos,
09:47
our sundom will becometornar-se a redvermelho giantgigante,
192
575213
2457
o nosso sol tornar-se-á uma gigante vermelha,
09:49
as largeampla as the Earth'sDo terra orbitórbita,
193
577670
2513
tão grande como a órbita da Terra,
09:52
and our EarthTerra will be kaputescangalhado,
194
580183
3277
e a nossa Terra será destruída,
09:55
and in a thousandmil billionbilhão yearsanos,
195
583460
2357
e daqui a 1000 biliões de anos,
09:57
if darkSombrio energyenergia keepsmantém on fuelingalimentando
196
585817
2286
se a energia escura continuar a alimentar a
10:00
spaceespaço expansionexpansão at the presentpresente ratetaxa,
197
588103
2835
expansão de espaço no ritmo atual,
10:02
you will not even be ablecapaz to see as farlonge as your toesdedos do pé,
198
590938
4177
vocês nem serão capazes de ver
os dedos dos pés,
10:07
because everything around you
199
595115
1697
porque tudo à vossa volta
10:08
expandsse expande at a ratetaxa fasterMais rápido than the speedRapidez of lightluz.
200
596812
3701
vai estar a expandir-se a um ritmo mais
rápido do que a velocidade da luz.
10:12
So it is really unlikelyimprovável
201
600513
1985
Então é realmente improvável
10:14
that we will be around to see the HiggsHiggs fieldcampo collapsecolapso.
202
602498
3870
estarmos por cá para vermos
o colapso do campo de Higgs.
10:18
But the reasonrazão why I am interestedinteressado
203
606368
3579
Mas a razão por que estou interessado
10:21
in the transitiontransição of the HiggsHiggs fieldcampo
204
609947
2012
na transição do campo de Higgs
10:23
is because I want to addressendereço the questionquestão,
205
611959
3285
é porque eu quero abordar a questão:
10:27
why is the HiggsHiggs bosonbóson de massmassa so specialespecial?
206
615244
4965
"Por que é que a massa do bosão de Higgs
é tão especial?"
10:32
Why is it just right to keep the universeuniverso
207
620209
2974
"Por que é exatamente o que é necessário
para manter o universo
10:35
at the edgeBeira of a phasefase transitiontransição?
208
623183
3490
"à beira de uma fase de transição?"
10:38
TheoreticalTeórica physicistsfísicos always askpergunte "why" questionsquestões.
209
626673
3862
Os físicos teóricos perguntam sempre "porquê".
10:42
More than how a phenomenonfenômeno workstrabalho,
210
630535
2675
Mais do que como funciona um fenómeno,
10:45
theoreticalteórico physicistsfísicos are always interestedinteressado in
211
633210
2472
os físicos teóricos estão sempre interessados em
10:47
why a phenomenonfenômeno workstrabalho in the way it workstrabalho.
212
635682
3232
por que é que um fenómeno funciona
da forma que ele funciona.
10:50
We think that this these "why" questionsquestões
213
638914
3362
Nós pensamos que estas perguntas do "porquê",
10:54
can give us cluespistas
214
642276
1723
podem dar-nos pistas
10:55
about the fundamentalfundamental principlesprincípios of naturenatureza.
215
643999
3538
sobre os princípios fundamentais da Natureza.
10:59
And indeedde fato, a possiblepossível answerresponda to my questionquestão
216
647537
3905
E, de facto, uma possível resposta
para a minha pergunta
11:03
opensabre up newNovo universesuniversos, literallyliteralmente.
217
651442
4364
abre novos universos, literalmente.
11:07
It has been speculatedespeculado that our universeuniverso
218
655806
3441
Foi especulado que o nosso universo
11:11
is only a bubblebolha in a soapye sabão multiverseMultiverso
219
659247
4133
é só uma bolha num multiverso-espuma
11:15
madefeito out of a multitudemultidão of bubblesbolhas,
220
663380
2563
composto por uma infinidade de bolhas,
11:17
and eachcada bubblebolha is a differentdiferente universeuniverso
221
665943
2216
e que cada bolha é um universo diferente
11:20
with differentdiferente fundamentalfundamental constantsconstantes
222
668159
1894
com diferentes constantes fundamentais
11:22
and differentdiferente physicalfisica lawsleis.
223
670053
1865
e diferentes leis da física.
11:23
And in this contextcontexto, you can only talk about
224
671918
2006
E neste contexto, apenas se pode falar sobre
11:25
the probabilityprobabilidade of findingencontrando a certaincerto valuevalor of the HiggsHiggs massmassa.
225
673924
4711
a probabilidade de encontrar
um determinado valor da massa de Higgs.
11:30
Then the keychave to the mysterymistério
226
678635
2343
Então a chave para o mistério
11:32
could liementira in the statisticalestatística propertiespropriedades
227
680978
3263
poderia residir nas propriedades estatísticas
11:36
of the multiverseMultiverso.
228
684241
2228
do multiverso.
11:38
It would be something like what happensacontece
229
686469
2414
Seria algo como o que acontece
11:40
with sandareia dunesdunas on a beachde praia.
230
688883
2237
com as dunas de areia numa praia.
11:43
In principleprincípio, you could imagineImagine to find sandareia dunesdunas
231
691120
2872
Em princípio, poderiam imaginar
encontrar dunas de areia
11:45
of any slopedeclive angleângulo in a beachde praia,
232
693992
2430
de qualquer ângulo de inclinação numa praia,
11:48
and yetainda, the slopedeclive anglesângulos of sandareia dunesdunas
233
696422
4161
e no entanto, os ângulos de inclinação
das dunas de areia
11:52
are typicallytipicamente around 30, 35 degreesgraus.
234
700583
3470
normalmente são cerca de 30 a 35 graus.
11:56
And the reasonrazão is simplesimples:
235
704053
1668
E a razão é simples:
11:57
because windvento buildsconstrói up the sandareia, gravitygravidade makesfaz com que it fallcair.
236
705721
3678
porque o vento empilha a areia,
a gravidade a faz cair.
12:01
As a resultresultado, the vastgrande majoritymaioria of sandareia dunesdunas
237
709399
2884
Como resultado, a grande maioria
das dunas de areia
12:04
have slopedeclive anglesângulos around the criticalcrítico valuevalor,
238
712283
3919
tem ângulos de inclinação
em torno do valor crítico,
12:08
nearperto to collapsecolapso.
239
716202
1984
perto do colapso.
12:10
And something similarsemelhante could happenacontecer
240
718186
2997
E pode acontecer algo semelhante
12:13
for the HiggsHiggs bosonbóson de massmassa in the multiverseMultiverso.
241
721183
4537
para a massa do bosão Higgs no multiverso.
12:17
In the majoritymaioria of bubblebolha universesuniversos,
242
725720
2872
Na maioria dos universos-bolha,
12:20
the HiggsHiggs massmassa could be around the criticalcrítico valuevalor,
243
728592
3057
a massa do Higgs pode estar em torno
do valor crítico,
12:23
nearperto to a cosmiccósmico collapsecolapso of the HiggsHiggs fieldcampo,
244
731649
3596
próximo de um colapso cósmico
do campo de Higgs,
12:27
because of two competingcompetindo effectsefeitos,
245
735245
1947
por causa de dois efeitos concorrentes,
12:29
just as in the casecaso of sandareia.
246
737192
3586
tal como no caso da areia.
12:32
My storyhistória does not have an endfim,
247
740778
3145
A minha história não tem fim,
12:35
because we still don't know the endfim of the storyhistória.
248
743923
3735
porque ainda não sabemos o final da história.
12:39
This is scienceCiência in progressprogresso,
249
747658
3288
Isto é a ciência em progresso,
12:42
and to solveresolver the mysterymistério, we need more datadados,
250
750946
3834
e para resolver o mistério,
precisamos de mais dados
12:46
and hopefullyesperançosamente, the LHCLHC will soonem breve addadicionar newNovo cluespistas
251
754780
4616
e espero que o GCH adicione novas pistas em breve
12:51
to this storyhistória.
252
759396
2621
para esta história.
12:54
Just one numbernúmero, the HiggsHiggs bosonbóson de massmassa,
253
762017
3830
Um único número, a massa do bosão de Higgs,
12:57
and yetainda, out of this numbernúmero we learnaprender so much.
254
765847
5329
e contudo, deste número aprendemos tanto.
13:03
I startedcomeçado from a hypothesishipótese, that the knownconhecido particlespartículas
255
771176
3047
Parti de uma hipótese,
que as partículas conhecidas
13:06
are all there is in the universeuniverso,
256
774223
2036
são tudo o que existe no universo,
13:08
even beyondalém the domaindomínio exploredexploradas so farlonge.
257
776259
2706
mesmo para além do domínio explorado até agora.
13:10
From this, we discovereddescobriu that the HiggsHiggs fieldcampo
258
778965
3768
Com isso, descobrimos que o campo de Higgs
13:14
that permeatespermeia space-timeespaço-tempo maypode be standingparado
259
782733
3443
que permeia o espaço-tempo pode estar sobre
13:18
on a knifefaca edgeBeira, readypronto for cosmiccósmico collapsecolapso,
260
786176
4557
o fio da navalha, pronto para o colapso cósmico,
13:22
and we discovereddescobriu that this maypode be a hintsugestão
261
790733
3550
e descobrimos que esta pode ser uma dica
13:26
that our universeuniverso is only a graingrão of sandareia
262
794283
4033
de que o nosso universo é apenas
um grão de areia
13:30
in a giantgigante beachde praia, the multiverseMultiverso.
263
798316
3613
numa praia gigante, o multiverso.
13:33
But I don't know if my hypothesishipótese is right.
264
801929
3251
Mas não sei se a minha hipótese está correta.
13:37
That's how physicsfísica workstrabalho: A singlesolteiro measurementmedição
265
805180
3683
É assim que funciona a física:
uma única medição
13:40
can put us on the roadestrada to a newNovo understandingcompreensão
266
808863
2864
pode-nos colocar no caminho para
uma nova compreensão
13:43
of the universeuniverso
267
811727
1663
do universo
13:45
or it can sendenviar us down a blindcego alleybeco.
268
813390
3019
ou pode-nos enviar para um beco sem saída.
13:48
But whichevero que for it turnsgira out to be,
269
816409
2564
Mas o que quer que venha a ser,
13:50
there is one thing I'm sure of:
270
818973
3192
há uma coisa de que tenho a certeza:
13:54
The journeyviagem will be fullcheio of surprisessurpresas.
271
822165
3349
A viagem será cheia de surpresas.
13:57
Thank you.
272
825514
1373
Obrigado.
13:58
(ApplauseAplausos)
273
826887
5248
(Aplausos)
Translated by Alexandre Castagna
Reviewed by Afonso Monteiro

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ABOUT THE SPEAKER
Gian Giudice - Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology.

Why you should listen

Gian Giudice is a permanent member of CERN's group for theoretical physics. He has researched topics like supersymmetry, extra dimensions and dark matter, and has formulated theories that describe the earliest stages of the universe and that apply our knowledge of the particle world to smaller distances.

As author of the popular book, A Zeptospace Odyssey, Giudice is active in communicating the complex work of the Large Hadron Collider to the public. Meant for the lay reader, the book shares both the innovations needed to build the LHC and the theories it was created to prove. After the Higgs boson discovery, Giudice found the surprising result that, if the Standard Model continues to hold up at very small distances, the universe must be in a critical state, near to a phase transition that could lead to the collapse of all atomic matter. Luckily, in his TED Talk, he shares that this would happen very, very, very far in the future.

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Gian Giudice | Speaker | TED.com