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

Why you should listen

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

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

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

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

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

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

James Beacham: How we explore unanswered questions in physics

Џејмс Бичам (James Beacham): Како истражујемо питања у физици

Filmed:
1,572,345 views

Џејмс Бичам је у потрази за одговорима на најбитнија отворена питања у физици и користи највећи научни експеримент икада покренут, ЦЕРН-ов Велики хадронски сударач. У овом забавном и приступачном говору о томе како се наука дешава, Бичам нас води на путовање кроз додатне просторне димензије у потрази за неоткривеним фундаменталним честицама (и објашњењем везаним за мистерије гравитације) и у детаље објашњава порив да се истраживање настави.
- Experimental particle physicist
James Beacham is an experimental high-energy particle physicist working with the ATLAS collaboration at CERN's Large Hadron Collider. Full bio

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

Постоји нешто везано за физику
00:13
There is something about physicsфизика
0
1087
4185
што ме је стварно мучило
још од времена када сам био дете.
00:17
that has been really botheringузнемиравање me
sinceОд I was a little kidклинац.
1
5296
4000
00:23
And it's relatedповезан to a questionпитање
2
11010
1809
Везано је за питање
00:24
that scientistsнаучници have been askingпитајући
for almostскоро 100 yearsгодине,
3
12843
3244
које научници постављају
већ скоро 100 година
00:28
with no answerодговор.
4
16111
1169
без одговора.
00:31
How do the smallestnajmanji things in natureприрода,
5
19108
3010
Како се најмање ствари у природи,
00:34
the particlesчестице of the quantumквант worldсвет,
6
22142
2153
честице квантног света,
00:36
matchутакмица up with the largestнајвеће
things in natureприрода --
7
24319
3031
уклапају уз највеће ствари у природи -
00:39
planetsпланете and starsЗвездице and galaxiesгалаксије
heldОдржан togetherзаједно by gravityгравитацију?
8
27374
3247
планете, звезде и галаксије
које на окупу држи гравитација?
00:43
As a kidклинац, I would puzzleпуззле
over questionsпитања just like this.
9
31250
2773
Као дете сам пуно размишљао
о оваквим питањима.
00:46
I would fiddleviolina around
with microscopesmikroskopa and electromagnetselektromagnete,
10
34047
2892
Проводио сам време
са микроскопима и електромагнетима,
00:48
and I would readчитати
about the forcesсиле of the smallмали
11
36963
2195
читао о силама малих честица
00:51
and about quantumквант mechanicsmehanika
12
39182
1334
и квантној механици
00:52
and I would marvelмарвел at how well
that descriptionОпис matchedодговара up
13
40540
3564
и дивио се томе колико су се добро
ти описи уклапали
00:56
to our observationпосматрање.
14
44128
1170
у наша запажања.
00:58
Then I would look at the starsЗвездице,
15
46220
1583
Затим сам гледао у звезде,
00:59
and I would readчитати about how well
we understandРазумем gravityгравитацију,
16
47827
2524
читао о томе колико добро
разумемо гравитацију
01:02
and I would think surelyсигурно,
there mustмора be some elegantелегантно way
17
50375
3350
и мислио да сигурно постоји
некакав елегантан начин
01:05
that these two systemsсистема matchутакмица up.
18
53749
2645
да се ова два система уклопе.
01:09
But there's not.
19
57021
1401
Међутим, није га било,
а књиге су говориле:
01:11
And the booksкњиге would say,
20
59673
1160
„Да, веома добро разумемо
ова два света одвојено,
01:12
yeah, we understandРазумем a lot
about these two realmscarstava separatelyодвојено,
21
60857
3183
01:16
but when we try to linkлинк
them mathematicallymatematički,
22
64064
2610
али када покушамо
да их повежемо математички,
01:18
everything breaksпауза.
23
66698
1330
све се распадне.“
01:20
And for 100 yearsгодине,
24
68674
1310
Током 100 година,
01:22
noneниједан of our ideasидеје as to how to solveреши
this basicallyу основи physicsфизика disasterкатастрофа,
25
70008
5028
ниједна од идеја везаних за решавање
ове катастрофе у физици, у основи,
01:27
has ever been supportedподржан by evidenceдоказ.
26
75060
1814
није подупрта доказима.
01:30
And to little oldстари me --
27
78271
1654
За моју малену, стару верзију,
за малог, радозналог, скептичног Џејмса,
01:31
little, curiousрадознао, skepticalскептичан JamesJames --
28
79949
1810
01:33
this was a supremelykrajnje unsatisfyingnezadovoljavajuжi answerодговор.
29
81783
2868
ово је био крајње
незадовољавајући одговор.
01:38
So, I'm still a skepticalскептичан little kidклинац.
30
86011
2233
Дакле, и даље сам скептично детенце.
01:40
Flash-forwardViziji now
to DecemberDecembra of 2015,
31
88268
3810
Хајде да брзо прескочимо период
до децембра 2015. године,
01:45
when I foundнашао myselfЈа сам smackсмак in the middleсредина
32
93029
2474
када сам се нашао усред света физике
01:47
of the physicsфизика worldсвет
beingбиће flippedprevrnuo on its headглава.
33
95527
2940
који се окренуо наглавачке.
01:51
It all startedпочела when we at CERNCERN-A
saw something intriguingинтригантно in our dataподаци:
34
99999
3320
Све је кренуло када смо у ЦЕРН-у
видели нешто интригантно у подацима -
01:55
a hintнаговештај of a newново particleчестица,
35
103343
2274
наговештај нове честице,
01:57
an inklingnagoveљtaj of a possiblyмогуће extraordinaryизузетно
answerодговор to this questionпитање.
36
105641
4216
наговештај могућег невероватног
одговора на ово питање.
02:03
So I'm still a skepticalскептичан
little kidклинац, I think,
37
111777
2127
Тако, и даље сам скептично дете, мислим,
02:05
but I'm alsoтакође now a particleчестица hunterlovac.
38
113928
2133
али сада сам ловац на честице.
02:08
I am a physicistфизичар at CERN'sCERN-a
LargeVeliki HadronHadronski ColliderAkceleratora,
39
116085
3463
Физичар сам у ЦЕРН-овом
Великом хадронском сударачу,
02:11
the largestнајвеће scienceНаука
experimentексперимент ever mountedugrađen.
40
119572
3471
највећем научном експерименту
који је икада покренут.
02:15
It's a 27-kilometer-kilometar tunneltunel
on the borderграница of FranceFrancuska and SwitzerlandŠvajcarska
41
123877
3535
То је тунел од 27 километара
на граници Француске и Швајцарске,
02:19
buriedпокопан 100 metersметара undergroundпод земљом.
42
127436
1850
закопан 100 метара испод земље.
02:21
And in this tunneltunel,
43
129310
1154
У овом тунелу
02:22
we use superconductingSuperprovodni magnetsmagneti
colderhladnije than outerспољашњи spaceпростор
44
130488
3953
користимо суперпроводне магнете
хладније од свемира
02:26
to accelerateубрзати protonsprotoni
to almostскоро the speedбрзина of lightсветло
45
134465
3061
да бисмо убрзали протоне
до скоро брзине светлости
02:29
and slamслам them into eachсваки other
millionsмилиони of timesпута perпер secondдруго,
46
137550
3877
и сударамо их милион пута у секунди,
02:33
collectingприкупљање the debriskrhotine of these collisionsсудара
47
141451
2826
а затим прикупљамо остатке ових судара
02:36
to searchПретрага for newново, undiscoveredneotkrivena
fundamentalфундаментално particlesчестице.
48
144301
3971
да бисмо трагали за новим,
неоткривеним елементарним честицама.
Биле су потребне деценије рада
на његовом дизајну и конструкцији
02:40
Its designдизајн and constructionконструкција
tookузела decadesдеценија of work
49
148727
2464
02:43
by thousandsхиљаде of physicistsфизичари
from around the globeглобус,
50
151215
3032
од стране хиљаде физичара
са свих страна света,
02:46
and in the summerлето of 2015,
51
154271
2541
а лета 2015. године
02:48
we had been workingрад tirelesslyneumorno
to switchпрекидач on the LHCLHC
52
156836
3424
морали смо непрестано да радимо
да бисмо покренули сударача
02:52
at the highestнајвише energyенергија that humansљуди
have ever used in a colliderakceleratora experimentексперимент.
53
160284
4467
уз највећу енергију коју су људи
икада користили у експерименту сударања.
02:57
Now, higherвише energyенергија is importantважно
54
165735
2523
Велика енергија је важна
03:00
because for particlesчестице,
there is an equivalencejednakosti
55
168282
2187
јер за честице постоји еквиваленција
03:02
betweenизмеђу energyенергија and particleчестица massмаса,
56
170493
2201
између масе и енергије честице,
03:04
and massмаса is just a numberброј
put there by natureприрода.
57
172718
2461
а маса је само број
који је тамо поставила природа.
Да бисмо открили нове честице,
03:08
To discoverоткрити newново particlesчестице,
58
176068
1318
03:09
we need to reachдостигнути these biggerвеће numbersбројеви.
59
177410
2122
морамо да стигнемо до ових већих бројева,
а да бисмо то учинили,
03:11
And to do that, we have to buildизградити
a biggerвеће, higherвише energyенергија colliderakceleratora,
60
179556
3254
морамо да изградимо
већи сударач са већом енергијом,
03:14
and the biggestнајвеће, highestнајвише
energyенергија colliderakceleratora in the worldсвет
61
182834
2565
а највећи сударач са највећом енергијом
03:17
is the LargeVeliki HadronHadronski ColliderAkceleratora.
62
185423
1466
је Велики хадронски сударач.
03:20
And then, we collideсудари protonsprotoni
quadrillionstrilionima of timesпута,
63
188271
4899
Затим сударамо протоне
неколико трилиона пута
03:25
and we collectсакупити this dataподаци very slowlyполако,
over monthsмесеци and monthsмесеци.
64
193194
4284
и веома полако прикупљамо податке
месецима и месецима.
03:30
And then newново particlesчестице mightМожда showсхов up
in our dataподаци as bumpsударци --
65
198813
4335
Затим се нове честице могу појавити
међу нашим подацима као испупчења,
03:35
slightблаго deviationsodstupanja from what you expectочекујте,
66
203172
2445
мале девијације од онога што се очекује,
03:37
little clustersкластери of dataподаци pointsбодова
that make a smoothглатко lineлине not so smoothглатко.
67
205641
3967
мали скупови података који чине
да глатка линија више није тако глатка.
03:42
For exampleпример, this bumpбумп,
68
210379
1721
На пример, ово испупчење,
03:45
after monthsмесеци of data-takinguzimanje podataka in 2012,
69
213010
2533
након вишемесечног прикупљања
података 2012. године,
03:47
led to the discoveryоткриће
of the HiggsHigsov particleчестица --
70
215567
2129
водило је ка открићу Хигсове честице,
03:49
the HiggsHigsov bosonbozon --
71
217720
1205
Хигсовог бозона,
03:50
and to a NobelNobelovu nagradu PrizeNagrada
for the confirmationпотврда of its existenceпостојање.
72
218949
3365
и ка Нобеловој награди
за потврду о његовом постојању.
03:55
This jumpскок up in energyенергија in 2015
73
223972
3558
Овак скок у енергији 2015. године
04:00
representedzastupljena the bestнајбоље chanceшанса
that we as a speciesврсте had ever had
74
228628
3292
био је најбољa шансa
коју смо као врста икада имали
04:03
of discoveringоткривање newново particlesчестице --
75
231944
1477
за откривање нових честица;
04:05
newново answersодговори to these
long-standingдугогодишње questionsпитања,
76
233445
2112
нових одговора на стара, отворена питања,
04:07
because it was almostскоро
twiceдва пута as much energyенергија as we used
77
235581
3097
јер смо користили
скоро два пута већу енергију
04:10
when we discoveredоткривени the HiggsHigsov bosonbozon.
78
238702
1922
него када смо открили Хигсов бозон.
04:12
ManyMnogi of my colleaguesколеге had been workingрад
theirњихова entireцео careersкаријере for this momentтренутак,
79
240648
3741
Многе моје колеге су радиле
током читаве каријере за овај тренутак
04:16
and franklyискрено, to little curiousрадознао me,
80
244413
2076
и, искрено, за моју малу,
радозналу верзију,
04:18
this was the momentтренутак
I'd been waitingчекајући for my entireцео life.
81
246513
2910
ово је био тренутак
који сам чекао читав свој живот.
04:21
So 2015 was go time.
82
249447
1731
Значи, 2015. година је била година акције.
04:24
So JuneJuna 2015,
83
252654
2210
Тако је јуна 2015. године
04:27
the LHCLHC is switchedсвитцхед back on.
84
255722
2659
сударач поново укључен.
04:31
My colleaguesколеге and I heldОдржан our breathдах
and bitмало our fingernailsnokti,
85
259040
2877
Моје колеге и ја смо престали
да дишемо и грицкали смо нокте,
04:33
and then finallyконачно we saw
the first protonпротон collisionsсудара
86
261941
2511
а онда смо коначно видели
прве сударе протона
04:36
at this highestнајвише energyенергија ever.
87
264476
1956
уз највећу енергију икада искоришћену.
04:38
ApplauseAplauz, champagneшампањац, celebrationproslava.
88
266456
2076
Аплауз, шампањац, славље.
04:40
This was a milestoneпрекретница for scienceНаука,
89
268556
3596
Ово је била прекретница за науку,
04:44
and we had no ideaидеја what we would find
in this brand-newпотпуно нов dataподаци.
90
272176
4622
а нисмо имали појма шта ћемо наћи
у овим потпуно новим подацима.
04:51
And then a fewнеколико weeksнедељама laterкасније,
we foundнашао a bumpбумп.
91
279990
2178
Неколико недеља касније
нашли смо ново испупчење.
04:56
It wasn'tније a very bigвелики bumpбумп,
92
284192
1676
Није то било велико испупчење,
али је било довољно велико
да се заинтригирате.
04:58
but it was bigвелики enoughдовољно to make
you raiseподићи your eyebrowobrva.
93
286952
2512
Међутим, на скали заинтригираности
од један до десет,
05:01
But on a scaleСкала of one to 10
for eyebrowobrva raisesподигне,
94
289488
2251
ако 10 указује на то
да сте пронашли нову честицу,
05:03
if 10 indicatesозначава that you've
discoveredоткривени a newново particleчестица,
95
291763
2610
ова заинтригираност је била четворка.
05:06
this eyebrowobrva raiseподићи is about a fourчетири.
96
294397
1727
05:08
(LaughterSmeh)
97
296148
1150
(Смех)
05:10
I spentпотрошено hoursсати, daysдана, weeksнедељама
in secretтајна meetingsсастанци,
98
298432
5211
Провео сам сате, дане, недеље
на тајним састанцима,
расправљајући се са колегама
о овом малом испупчењу,
05:15
arguingсвађати се with my colleaguesколеге
over this little bumpбумп,
99
303667
2360
05:18
pokingBode and proddingpodsticaj it with our mostнајвише
ruthlessnemilosrdni experimentalекспериментално stickspalice
100
306051
3236
док смо га чачкали и боцкали
најокрутнијим експерименталним штапићима
05:21
to see if it would withstandиздржи scrutinyispitivanjem.
101
309311
1977
да бисмо видели да ли може
да издржи испитивање.
05:23
But even after monthsмесеци
of workingрад feverishlygrozničavo --
102
311988
3461
Међутим, чак и након грозничавог рада
од неколико месеци,
05:27
sleepingспава in our officesканцеларије
and not going home,
103
315473
2432
а спавали смо у канцеларијама
и нисмо одлазили кући,
05:29
candyбомбоне barsбарови for dinnerвечера,
104
317929
2077
вечерали смо чоколадице,
05:32
coffeeкафу by the bucketfuldrevnu --
105
320030
1570
испијали огромне количине кафе -
05:33
physicistsфизичари are machinesмашине
for turningокретање coffeeкафу into diagramsдијаграми --
106
321624
4243
физичари су машине
које претварају кафу у дијаграме -
05:37
(LaughterSmeh)
107
325891
1399
(Смех)
05:39
This little bumpбумп would not go away.
108
327314
2536
Ова малена избочина није хтела да нестане.
05:42
So after a fewнеколико monthsмесеци,
109
330704
2138
Тако, након неколико месеци,
05:44
we presentedпредстављен our little bumpбумп to the worldсвет
with a very clearјасно messageпорука:
110
332866
3710
представили смо нашу малу избочину свету
уз веома јасну поруку -
05:49
this little bumpбумп is interestingзанимљиво
but it's not definitivedefinitivan,
111
337457
2711
ова мала избочина је интересантна,
али није дефинитивна,
05:52
so let's keep an eyeоко on it
as we take more dataподаци.
112
340192
3329
па хајде да је пратимо
док прикупљамо још података.
05:55
So we were tryingпокушавајући to be
extremelyизузетно coolхладан about it.
113
343872
2291
Дакле, покушавали смо да будемо
изузетно опуштени у вези са овим,
05:59
And the worldсвет ranтрчао with it anywayУ сваком случају.
114
347463
2188
а свет је ово прихватио.
06:02
The newsвести lovedвољен it.
115
350383
1632
Новинарима се ово свидело.
06:04
People said it remindedподсетио
them of the little bumpбумп
116
352735
2555
Људи су говорили да их подсећа
на малу избочину
06:07
that was shownпоказано on the way
towardпрема the HiggsHigsov bosonbozon discoveryоткриће.
117
355314
3423
која се указала на путу
ка откривању Хигсовог бозона.
06:10
Better than that,
my theoristteoretiиar colleaguesколеге --
118
358761
3128
Боље од тога, моје колеге теоретичари -
06:14
I love my theoristteoretiиar colleaguesколеге --
119
362548
2317
волим моје колеге теоретичаре -
06:16
my theoristteoretiиar colleaguesколеге wroteнаписао
500 papersновине about this little bumpбумп.
120
364889
3612
моје колеге теоретичари су написали
500 радова о овој малој избочини.
06:20
(LaughterSmeh)
121
368525
1455
(Смех)
06:22
The worldсвет of particleчестица physicsфизика
had been flippedprevrnuo on its headглава.
122
370574
3966
Свет физике честица окренуо се наглавачке.
06:27
But what was it about this particularпосебно bumpбумп
123
375745
4242
Ипак, шта је то везано
за ову посебну избочину
06:32
that causedизазвана thousandsхиљаде of physicistsфизичари
to collectivelykolektivno loseизгубити theirњихова coolхладан?
124
380011
4090
што је проузроковало
да хиљаде физичара постане узнемирено?
Ова мала избочина је била јединствена.
06:37
This little bumpбумп was uniqueјединствен.
125
385596
1436
Ова мала избочина је указивала на то
06:40
This little bumpбумп indicatednaznačeno
126
388198
1369
06:41
that we were seeingвиди an unexpectedlyнеочекивано
largeвелики numberброј of collisionsсудара
127
389591
3022
да видимо неочекивано велики број судара
06:44
whoseчије debriskrhotine consistedse sastojao
of only two photonsfotoni,
128
392637
3331
чији су се остаци састојали
од само два фотона,
06:47
two particlesчестице of lightсветло.
129
395992
1244
две честице светлости,
06:49
And that's rareретко.
130
397260
1237
а то је ретко.
06:51
ParticleИestica collisionsсудара are not
like automobileаутомобил collisionsсудара.
131
399069
2620
Судари честица нису као судари аутомобила.
06:53
They have differentразличит rulesправила.
132
401713
1519
Подлежу другачијим правилима.
Када се две честице сударе
приближно брзином светлости,
06:55
When two particlesчестице collideсудари
at almostскоро the speedбрзина of lightсветло,
133
403256
2650
сцену преузима квантни свет,
06:57
the quantumквант worldсвет takes over.
134
405930
1421
а у квантном свету
06:59
And in the quantumквант worldсвет,
135
407375
1260
ове две честице
накратко могу да створе нову честицу
07:00
these two particlesчестице
can brieflyукратко createстворити a newново particleчестица
136
408659
3193
07:03
that livesживи for a tinyситни fractionфракција of a secondдруго
137
411876
2780
која живи мајушни део секунде
пре него што се разложи на честице
које погађају наш детектор.
07:06
before splittingrazdvajanje into other particlesчестице
that hitхит our detectordetektor.
138
414680
2881
Замислите судар аутомобила
при ком двоја кола нестану након судара,
07:09
ImagineZamislite a carауто collisionsudar
where the two carsаутомобили vanishnestati uponна impactутицај,
139
417585
3405
07:13
a bicycleбицикл appearsсе појављује in theirњихова placeместо --
140
421014
2269
бицикл се појављује на њиховом месту -
07:15
(LaughterSmeh)
141
423307
1071
(Смех)
07:16
And then that bicycleбицикл explodesексплодира
into two skateboardsskejtovima,
142
424402
2461
а затим бицикл у експлозији
створи два скејтборда
који погоде наш детектор.
07:18
whichкоја hitхит our detectordetektor.
143
426887
1181
07:20
(LaughterSmeh)
144
428092
1379
(Смех)
07:21
HopefullyNadam se, not literallyбуквално.
145
429495
1953
Надамо се, не и буквално.
07:23
They're very expensiveскупо.
146
431472
1342
Веома су скупи.
07:26
EventsDogađaji where only two photonsfotoni
hitхит out detectordetektor are very rareретко.
147
434191
3748
Појава да само два фотона
погоде наш детектор је веома ретка.
07:29
And because of the specialпосебан
quantumквант propertiesсвојства of photonsfotoni,
148
437963
3722
А због посебних квантних својстава фотона,
07:33
there's a very smallмали numberброј
of possibleмогуће newново particlesчестице --
149
441709
3788
постоји веома мали број
могућих нових честица,
07:37
these mythicalmitska bicyclesбицикли --
150
445521
1497
ових митских бицикала,
07:39
that can give birthрођење to only two photonsfotoni.
151
447042
2243
које могу створити само два фотона.
07:41
But one of these optionsОпције is hugeогромно,
152
449812
2836
Али једна од ове две опције је огромна,
07:44
and it has to do with
that long-standingдугогодишње questionпитање
153
452672
2836
а у вези је са старим отвореним питањем
07:47
that botheredузнемирен me as a tinyситни little kidклинац,
154
455532
2522
које ме је мучило
док сам био мајушно дете,
07:50
about gravityгравитацију.
155
458078
1360
о гравитацији.
07:53
GravityGravitacija mayможе seemИзгледа superСупер strongјак to you,
156
461946
2672
Можда вам гравитација
делује невероватно снажно,
07:56
but it's actuallyзаправо crazilyludaиki weakслаб
comparedУ поређењу to the other forcesсиле of natureприрода.
157
464642
4100
али је заправо блесаво слаба
ако се упореди са другим природним силама.
08:00
I can brieflyукратко beatпобедити gravityгравитацију when I jumpскок,
158
468766
2631
Накратко могу да победим
гравитацију док скачем,
08:04
but I can't pickпицк a protonпротон out of my handруку.
159
472390
2843
али не могу да покупим протон са длана.
08:08
The strengthснага of gravityгравитацију comparedУ поређењу
to the other forcesсиле of natureприрода?
160
476463
3216
Снага гравитације у поређењу
са другим природним силама?
08:12
It's 10 to the minusминус 39.
161
480480
2190
Десет на минус тридесет девет.
08:14
That's a decimalдецималан with 39 zerosnula after it.
162
482694
2537
То је децимала коју прати 39 нула.
08:17
WorseGore than that,
163
485255
1157
Још горе од тога,
08:18
all of the other knownпознат forcesсиле of natureприрода
are perfectlyсавршено describedописани
164
486436
3027
све друге познате природне силе
су савршено описане
кроз нешто што називамо
„стандардним моделом“,
08:21
by this thing we call the StandardStandardno ModelModel,
165
489487
2037
08:23
whichкоја is our currentТренутни bestнајбоље descriptionОпис
of natureприрода at its smallestnajmanji scalesваге,
166
491548
3435
што је тренутно наш најбољи опис
природе у најмањим размерама,
а искрено,
08:27
and quiteприлично franklyискрено,
167
495007
1156
то је и једно од најуспешнијих
људских достигнућа,
08:28
one of the mostнајвише successfulуспјешно
achievementsdostignuća of humankindljudski rod --
168
496187
4177
08:32
exceptосим for gravityгравитацију, whichкоја is absentodsutan
from the StandardStandardno ModelModel.
169
500388
4012
осим гравитације, која није присутна
у стандардном моделу.
08:36
It's crazyлуд.
170
504424
1150
Лудо је.
08:38
It's almostскоро as thoughипак mostнајвише
of gravityгравитацију has goneотишла missingнедостаје.
171
506046
3100
Као да је већи део гравитације нестао.
08:42
We feel a little bitмало of it,
172
510394
1667
Осећамо њене делиће,
08:44
but where'sгде је the restодмор of it?
173
512085
1676
али где је њен остатак?
08:45
No one knowsзна.
174
513785
1282
Нико не зна.
08:48
But one theoreticalтеоријски explanationобјашњење
proposespredlaže a wildдивље solutionрешење.
175
516003
4403
Ипак, једно теоретско објашњење
предлаже лудо решење.
08:54
You and I --
176
522120
1339
Ви и ја,
08:55
even you in the back --
177
523483
1578
чак и ви у задњим редовима,
08:57
we liveживи in threeтри dimensionsдимензије of spaceпростор.
178
525085
2145
живимо у три просторне димензије.
Надам се да то није спорна изјава.
08:59
I hopeнадати се that's a
non-controversialneosporivo statementизјава.
179
527254
2557
09:01
(LaughterSmeh)
180
529835
1829
(Смех)
09:03
All of the knownпознат particlesчестице alsoтакође liveживи
in threeтри dimensionsдимензије of spaceпростор.
181
531688
3438
Све познате честице, такође,
живе у три просторне димензије.
Заправо, „честица“ је само други назив
09:07
In factчињеница, a particleчестица is just anotherдруги nameиме
182
535150
2190
за ексцитацију у тродимензионалном пољу;
09:09
for an excitationузбуђење
in a three-dimensionalтродимензионално fieldпоље;
183
537364
3009
локализовано померање у простору.
09:12
a localizedлокализован wobblingklima in spaceпростор.
184
540397
1920
09:15
More importantlyважно, all the mathматематика
that we use to describeопишите all this stuffствари
185
543288
3529
Још важније је да сва математика
коју користимо да опишемо све ове ствари
09:18
assumesпретпоставља that there are only
threeтри dimensionsдимензије of spaceпростор.
186
546841
3073
претпоставља да постоји само
три просторне димензије,
09:21
But mathматематика is mathматематика, and we can playигра
around with our mathматематика howeverМеђутим we want.
187
549938
3381
али математика је математика
и можемо се њоме играти како хоћемо.
Људи су се дуго и поигравали
додатним просторним димензијама,
09:25
And people have been playingиграње around
with extraекстра dimensionsдимензије of spaceпростор
188
553343
3166
09:28
for a very long time,
189
556533
1155
али је то увек био
апстрактни математички концепт.
09:29
but it's always been an abstractапстрактан
mathematicalматематички conceptконцепт.
190
557712
2585
Мислим, само погледајте око себе -
ви у задњим редовима, погледајте около -
09:32
I mean, just look around you --
you at the back, look around --
191
560321
3172
09:35
there's clearlyјасно only
threeтри dimensionsдимензије of spaceпростор.
192
563517
2281
јасно је да постоје
само три просторне димензије.
Међутим, шта ако то није истина?
09:38
But what if that's not trueистина?
193
566954
1559
Шта ако гравитација која недостаје истиче
у неку додатну просторну димензију
09:42
What if the missingнедостаје gravityгравитацију is leakingcuri
into an extra-spatialekstra-prostornog dimensionдимензија
194
570109
6255
09:48
that's invisibleневидљив to you and I?
195
576388
1956
коју ви и ја не можемо видети?
09:51
What if gravityгравитацију is just as strongјак
as the other forcesсиле
196
579355
3094
Шта ако је гравитација
подједнако снажна као и друге силе
09:54
if you were to viewпоглед it in this
extra-spatialekstra-prostornog dimensionдимензија,
197
582473
3141
ако бисте је посматрали
у овој додатној просторној димензији,
09:57
and what you and I experienceискуство
is a tinyситни sliceisečak of gravityгравитацију
198
585638
2900
а заправо осећамо
само мајушни део гравитације,
10:00
make it seemИзгледа very weakслаб?
199
588562
1897
због чега делује као да је веома слаба?
Ако би ово било тачно,
10:04
If this were trueистина,
200
592158
1175
морали бисмо да проширимо
наш стандардни модел честица
10:05
we would have to expandпроширити
our StandardStandardno ModelModel of particlesчестице
201
593357
2748
да бисмо укључили додатну честицу,
хипердимензионалну честицу гравитације,
10:08
to includeукључи an extraекстра particleчестица,
a hyperdimensionalhyperdimensional particleчестица of gravityгравитацију,
202
596129
4086
специјални гравитон који живи
у додатним просторним димензијама.
10:12
a specialпосебан gravitongraviton that livesживи
in extra-spatialekstra-prostornog dimensionsдимензије.
203
600239
2995
Видим вам изразе лица.
10:15
I see the looksизглед on your facesлица.
204
603258
1465
Требало би да ме питате:
10:16
You should be askingпитајући me the questionпитање,
205
604747
1819
„Како ћемо, забога, тестирати
ову луду научно-фантастичну идеју,
10:18
"How in the worldсвет are we going to testтест
this crazyлуд, scienceНаука fictionфикција ideaидеја,
206
606590
3644
10:22
stuckзаглавити as we are in threeтри dimensionsдимензије?"
207
610258
2491
када смо заглављени,
као што јесмо, у три димензије?“
На начин на који то увек радимо,
10:24
The way we always do,
208
612773
1282
10:26
by slammingсламминг togetherзаједно two protonsprotoni --
209
614079
2139
сударањем два протона -
10:28
(LaughterSmeh)
210
616242
1152
(Смех)
10:29
HardTeško enoughдовољно that
the collisionsudar reverberatesodjeknula je
211
617418
2564
довољно јако да судар одјекне
у било којој додатној
просторној димензији која постоји,
10:32
into any extra-spatialekstra-prostornog dimensionsдимензије
that mightМожда be there,
212
620006
2691
моментално стварајући
овај хипердимензионални гравитон
10:34
momentarilyтренутно creatingстварање
this hyperdimensionalhyperdimensional gravitongraviton
213
622721
2599
10:37
that then snapspucketanje back
into the threeтри dimensionsдимензије of the LHCLHC
214
625344
4380
који се онда брзо врати
у три димензије сударача
10:41
and spitspljuje off two photonsfotoni,
215
629748
1822
и избаци два фотона,
две честице светлости.
10:44
two particlesчестице of lightсветло.
216
632278
1338
Овај хипотетички гравитон
из додатне димензије
10:47
And this hypotheticalхипотетички,
extra-dimensionalekstra-dimenzionalni gravitongraviton
217
635417
2910
једина је могућа хипотетичка нова честица
10:50
is one of the only possibleмогуће,
hypotheticalхипотетички newново particlesчестице
218
638351
3707
која има специјална квантна својства
10:54
that has the specialпосебан quantumквант propertiesсвојства
219
642082
2135
која би могла изродити
избочину од два фотона.
10:56
that could give birthрођење to our little,
two-photondva fotona bumpбумп.
220
644241
4236
11:02
So, the possibilityмогућност of explainingобјашњавајући
the mysteriesмистерије of gravityгравитацију
221
650000
5820
Дакле, могућност да се објасне
мистерије гравитације
11:07
and of discoveringоткривање extraекстра
dimensionsдимензије of spaceпростор --
222
655844
3498
и откривање додатне просторне димензије -
11:11
perhapsможда now you get a senseсмисао
223
659366
1592
можда сада почињете да схватате
11:12
as to why thousandsхиљаде of physicsфизика geeksгеекс
collectivelykolektivno lostизгубљено theirњихова coolхладан
224
660982
4124
зашто је хиљаде штреберских физичара
колективно изгубило главу
11:17
over our little, two-photondva fotona bumpбумп.
225
665130
1882
због наше мале избочине од два фотона.
11:19
A discoveryоткриће of this typeтип
would rewriteпреписати the textbooksуџбеници.
226
667036
2900
Овакво откриће би исписало нове уџбенике.
Ипак, сетите се,
11:22
But rememberзапамтити,
227
670739
1152
порука нас експериментатора
11:23
the messageпорука from us experimentalistseksperimentalni fiziиari
228
671915
1724
11:25
that actuallyзаправо were doing
this work at the time,
229
673663
2239
који смо заправо радили
на овоме у то време била је јасна:
11:27
was very clearјасно:
230
675926
1154
треба нам још података.
11:29
we need more dataподаци.
231
677104
1174
Са више података,
11:30
With more dataподаци,
232
678302
1519
мала избочина ће се или претворити
у фину, свежу Нобелову награду -
11:31
the little bumpбумп will eitherили turnред into
a niceлеп, crispKrisp NobelNobelovu nagradu PrizeNagrada --
233
679845
4024
(Смех)
11:35
(LaughterSmeh)
234
683893
1760
или ће додатни подаци
попунити простор око избочине
11:37
Or the extraекстра dataподаци will fillпопуните in
the spaceпростор around the bumpбумп
235
685677
2964
и претворити је у фину, глатку линију.
11:40
and turnред it into a niceлеп, smoothглатко lineлине.
236
688665
1866
Тако, узели смо још података
11:43
So we tookузела more dataподаци,
237
691515
1218
11:44
and with fiveпет timesпута the dataподаци,
severalнеколико monthsмесеци laterкасније,
238
692757
2577
и уз пет пута више података
неколико месеци касније,
11:47
our little bumpбумп
239
695358
1690
наша мала избочина
11:49
turnedокренуо се into a smoothглатко lineлине.
240
697072
2348
претворила се у глатку линију.
11:55
The newsвести reportedпријавили on a "hugeогромно
disappointmentразочарење," on "fadedizbledela hopesнада,"
241
703217
3484
Новине су извештавале
о „огромном разочарењу“, „пропалим надама“
11:58
and on particleчестица physicistsфизичари "beingбиће sadтужно."
242
706725
2510
и о томе да су физичари
који се баве честицама тужни.
12:01
GivenS obzirom na the toneтон of the coverageпокривеност,
243
709259
1811
Судећи по тону насловница,
12:03
you'dти би think that we had decidedодлучио
to shutзатворите down the LHCLHC and go home.
244
711094
3488
помислили бисте да смо одлучили
да искључимо сударач и одемо кући.
12:06
(LaughterSmeh)
245
714606
1150
(Смех)
Међутим, то није оно што смо учинили.
12:08
But that's not what we did.
246
716628
1603
Ипак, зашто нисмо?
12:13
But why not?
247
721057
2014
Мислим, ако нисам открио честицу, а нисам,
12:16
I mean, if I didn't discoverоткрити
a particleчестица -- and I didn't --
248
724475
2845
ако нисам открио честицу,
зашто сам овде и причам са вама?
12:20
if I didn't discoverоткрити a particleчестица,
why am I here talkingпричају to you?
249
728209
3029
Зашто нисам само постиђено погнуо главу
12:23
Why didn't I just hangвиси my headглава in shameсрамота
250
731262
2437
и отишао кући?
12:25
and go home?
251
733723
1224
Физичари који се баве
честицама су истраживачи,
12:31
ParticleИestica physicistsфизичари are explorersистраживачи.
252
739169
3351
12:35
And very much of what we do
is cartographykartografija.
253
743421
2952
а велики део нашег рада је картографија.
12:39
Let me put it this way: forgetзаборави
about the LHCLHC for a secondдруго.
254
747468
2852
Да то овако формулишем -
заборавите сударач на тренутак.
Замислите да сте истраживач свемира
који стиже на удаљену планету,
12:42
ImagineZamislite you are a spaceпростор explorerExplorer
arrivingdolazi at a distantдалеко planetПланета,
255
750344
3382
12:45
searchingпретраживање for aliensванземаљци.
256
753750
1325
у потрази за ванземаљцима.
12:47
What is your first taskзадатак?
257
755099
1522
Шта је ваш први задатак?
Да истог тренутка направите круг
око планете, приземите се,
12:49
To immediatelyодмах orbitорбита the planetПланета,
landземљиште, take a quickбрзо look around
258
757931
3076
баците поглед да видите упечатљиве,
очигледне знаке живота
12:53
for any bigвелики, obviousочигледан signsзнаци of life,
259
761031
1886
12:54
and reportизвештај back to home baseбазу.
260
762941
1819
и да известите натраг у базу.
12:56
That's the stageфаза we're at now.
261
764784
1624
То је фаза у којој смо сада.
Бацили смо први поглед на сударач
12:59
We tookузела a first look at the LHCLHC
262
767269
1487
13:00
for any newново, bigвелики,
obvious-to-spotOčigledno-da-spot particlesчестице,
263
768780
2284
да бисмо уочили нове, упечатљиве,
лако приметне честице
13:03
and we can reportизвештај that there are noneниједан.
264
771088
1950
и можемо да кажемо да их нема.
Видели смо чудну, страну избочину
на удаљеној планини,
13:05
We saw a weird-lookingčudnog izgleda alienванземаљац bumpбумп
on a distantдалеко mountainпланина,
265
773631
2673
али када смо се приближили,
видели смо да је камен.
13:08
but onceједном we got closerближе,
we saw it was a rockроцк.
266
776328
2170
Онда, шта ћемо следеће урадити?
Да ли ћемо само одустати и отићи?
13:10
But then what do we do?
Do we just give up and flyлети away?
267
778816
2640
13:13
AbsolutelyApsolutno not;
268
781480
1287
Сигурно је да нећемо;
13:14
we would be terribleстрашно scientistsнаучници if we did.
269
782791
2305
били бисмо грозни научници да то учинимо.
13:17
No, we spendпотрошити the nextследећи coupleпар
of decadesдеценија exploringистраживање,
270
785120
3613
Не, провешћемо неколико
деценија у истраживању,
у мапирању територије,
13:20
mappingмапирање out the territoryтериторија,
271
788757
1480
просејавајући песак
помоћу финог инструмента,
13:22
siftingipitivanje throughкроз the sandpesak
with a fine instrumentинструмент,
272
790261
2365
загледајући испод сваког камена,
13:24
peekingvirim underиспод everyсваки stoneкамен,
273
792650
1458
13:26
drillingбушење underиспод the surfaceповршина.
274
794132
1554
бушећи испод површине.
13:28
NewNovi particlesчестице can eitherили
showсхов up immediatelyодмах
275
796106
2593
Нове честице се могу појавити одмах
13:30
as bigвелики, obvious-to-spotOčigledno-da-spot bumpsударци,
276
798723
2133
као велике, очигледне избочине
13:32
or they can only revealоткривају themselvesсами
after yearsгодине of dataподаци takingузимајући.
277
800880
3941
или их можемо открити
након година прикупљања података.
13:38
HumanityHumanost has just begunпочело its explorationистраживање
at the LHCLHC at this bigвелики highвисоко energyенергија,
278
806103
4410
Човечанство је тек сад почело истраживање
у сударачу помоћу велике енергије
и чека нас много истраживања.
13:42
and we have much searchingпретраживање to do.
279
810537
1791
13:44
But what if, even after 10 or 20 yearsгодине,
we still find no newново particlesчестице?
280
812352
5825
Међутим, шта ако чак и после 10
или 20 година не нађемо нове честице?
13:51
We buildизградити a biggerвеће machineмашина.
281
819053
1695
Изградићемо веће машине.
13:52
(LaughterSmeh)
282
820772
1574
(Смех)
13:54
We searchПретрага at higherвише energiesenergiju.
283
822370
1690
Тражићемо уз већу енергију.
13:56
We searchПретрага at higherвише energiesenergiju.
284
824476
1570
Тражићемо уз већу енергију.
Планирање тунела
од 100 километара се већ дешава,
13:58
PlanningPlaniranje is alreadyвећ underwayу току
for a 100-kilometer-kilometar tunneltunel
285
826946
3053
а у њему ће се сударати честице
уз 10 пута већу енергију у сударачу.
14:02
that will collideсудари particlesчестице
at 10 timesпута the energyенергија of the LHCLHC.
286
830612
2976
Не одлучујемо где ће природа
сместити нове честице.
14:05
We don't decideодлучити where
natureприрода placesместа newново particlesчестице.
287
833612
2337
Ми једино одлучујемо
да наставимо да истражујемо.
14:08
We only decideодлучити to keep exploringистраживање.
288
836366
1646
14:10
But what if, even after
a 100-kilometer-kilometar tunneltunel
289
838036
2558
Шта ако и након изградње
сударача од 100 километара,
14:12
or a 500-kilometer-kilometar tunneltunel
290
840618
1860
500 километара
14:14
or a 10,000-kilometer-kilometar
colliderakceleratora floatingплутајући in spaceпростор
291
842502
2841
или сударача од 10 000 километара
који лебди у свемиру
између Земље и Месеца
14:17
betweenизмеђу the EarthZemlja and the MoonMesec,
292
845367
1578
и даље не нађемо нове честице?
14:18
we still find no newново particlesчестице?
293
846969
3062
Онда можда погрешно приступамо
физици честица.
14:23
Then perhapsможда we're doing
particleчестица physicsфизика wrongпогрешно.
294
851597
2694
14:26
(LaughterSmeh)
295
854315
1791
(Смех)
14:28
PerhapsMožda we need to rethinkпоновно размислите things.
296
856130
1957
Можда треба поново да размотримо ствари.
Можда нам је потребно више ресурса,
технологије, стручног кадра
14:31
Maybe we need more resourcesресурса,
technologyтехнологија, expertiseекспертиза
297
859127
3262
од онога што тренутно имамо.
14:34
than what we currentlyтренутно have.
298
862413
1508
Већ користимо вештачку интелигенцију
и технике учења помоћу машина
14:36
We alreadyвећ use artificialвештачки intelligenceинтелигенција
and machineмашина learningучење techniquesтехнике
299
864610
3341
у деловима сударача,
14:39
in partsделови of the LHCLHC,
300
867975
1153
али замислите стварање
експеримента у физици честица
14:41
but imagineзамислити designingдизајнирање
a particleчестица physicsфизика experimentексперимент
301
869152
2406
који користи толико
софистициране алгоритме
14:43
usingКористећи suchтаква sophisticatedсофистициран algorithmsалгоритми
302
871582
1669
14:45
that it could teachнаучити itselfсам to discoverоткрити
a hyperdimensionalhyperdimensional gravitongraviton.
303
873275
3168
да сам може да открије
хипердимензионални гравитон.
Шта би било кад би било?
То је најзначајније питање.
14:48
But what if?
304
876467
1157
14:49
What if the ultimateкрајњи questionпитање:
305
877648
1445
Шта ако чак и вештачка интелигенција
14:51
What if even artificialвештачки intelligenceинтелигенција
can't help us answerодговор our questionsпитања?
306
879117
3473
не може помоћи да одговоримо на питања?
Шта ако је суђено
да ова вековима отворена питања
14:54
What if these openотворен questionsпитања,
for centuriesвековима,
307
882614
2111
14:56
are destinedпредодређено to be unansweredbez odgovora
for the foreseeablepredvidivoj futureбудућност?
308
884749
2669
остану без одговора
у догледној будућности?
14:59
What if the stuffствари that's botheredузнемирен me
sinceОд I was a little kidклинац
309
887442
2929
Шта ако је стварима које ме муче
откако сам био дете
суђено да остану без одговора
у току мог животног века?
15:02
is destinedпредодређено to be unansweredbez odgovora
in my lifetimeживотни век?
310
890395
2523
15:06
Then that ...
311
894395
1156
Онда ће то...
15:08
will be even more fascinatingфасцинантан.
312
896282
2094
бити још фасцинантније.
Бићемо приморани да размишљамо
на потпуно нове начине.
15:12
We will be forcedприсиљен to think
in completelyу потпуности newново waysначини.
313
900144
3225
15:16
We'llCemo have to go back to our assumptionsпретпоставке,
314
904361
2058
Мораћемо да се вратимо
на наше претпоставке
15:18
and determineодредити if there was
a flawManu somewhereнегде.
315
906443
2339
и одлучимо да ли негде постоји пропуст.
15:21
And we'llдобро need to encourageохрабрити more people
to joinпридружити us in studyingстудирање scienceНаука
316
909401
3395
Мораћемо и да охрабримо више људи
да се прикључе научном раду
јер нам треба нова перспектива
за ове проблеме старе један век.
15:24
sinceОд we need freshсвеже eyesочи
on these century-oldveka problemsпроблеми.
317
912820
3062
15:27
I don't have the answersодговори,
and I'm still searchingпретраживање for them.
318
915906
3134
Немам одговоре и још увек трагам за њима.
15:31
But someoneнеко -- maybe
she's in schoolшкола right now,
319
919064
2329
Ипак, неко - можда је тренутно у школи,
15:33
maybe she's not even bornрођен yetјош увек --
320
921417
1684
можда још увек није рођена -
на крају би могла да нас наведе
да видимо физику на потпуно нови начин
15:35
could eventuallyконачно guideВодич us to see physicsфизика
in a completelyу потпуности newново way,
321
923783
3133
15:38
and to pointтачка out that perhapsможда
we're just askingпитајући the wrongпогрешно questionsпитања.
322
926940
4268
и да укаже на то да можда
само постављамо погрешна питања,
15:44
WhichŠto would not be the endкрај of physicsфизика,
323
932112
2410
што не би био крај физике,
већ нови почетак.
15:46
but a novelРоман beginningпочетак.
324
934546
1406
Хвала вам.
15:49
Thank you.
325
937204
1150
(Аплауз)
15:50
(ApplauseAplauz)
326
938378
2541
Translated by Tijana Mihajlović
Reviewed by Ivana Krivokuća

▲Back to top

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

Why you should listen

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

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

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

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

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

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