ABOUT THE SPEAKER
Harry Cliff - Particle physicist
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature.

Why you should listen

Harry Cliff works on the Large Hadron Collider at CERN and is a member of the LHCb collaboration, a large international team searching for signs of new particles and forces of nature in high-energy particle collisions. He is the Fellow of Modern Science at the Science Museum in London and curated their “Collider” exhibition as well as the more recent “Einstein’s Legacy”, which explores the scientific and cultural impact of Albert Einstein’s life and work.

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Harry Cliff | Speaker | TED.com
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Harry Cliff: Have we reached the end of physics?

哈里•克里夫: 我们对物理的探索已经走到尽头了吗?

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为什么这个世界不是空无一切的呢?为什么宇宙中存在着那么多有趣的事物呢?粒子物理学家哈里•克里夫在欧洲核子研究组织中的大型强子对撞机中工作过,他会给寻求这些问题答案的人带来一些潜在的坏消息。尽管有着科学家们的努力(还有这颗星球上最大的机器的帮助),我们还是无法解释自然界一切奇异的特性。我们已经走到了物理的尽头了吗?让我们在这个奇妙的谈话中了解更多关于这个宇宙的秘密构造吧。
- Particle physicist
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature. Full bio

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在一个世纪前的这个月,
36岁的阿尔伯特•爱因斯坦
00:12
A hundred years年份 ago this month,
a 36-year-old-岁 Albert阿尔伯特 Einstein爱因斯坦
0
480
3696
00:16
stood站在 up in front面前 of the Prussian普鲁士
Academy学院 of Sciences科学 in Berlin柏林
1
4200
3256
站在柏林的普鲁士科学院门口,
00:19
to present当下 a radical激进 new theory理论
of space空间, time and gravity重力:
2
7480
4456
发布着一个有关空间,
时间和引力的激进的新理论:
00:23
the general一般 theory理论 of relativity相对论.
3
11960
3016
广义相对论。
00:27
General一般 relativity相对论 is unquestionably毫无疑问
Einstein's爱因斯坦 masterpiece杰作,
4
15000
3056
广义相对论毫无疑问
是爱因斯坦的杰作,
00:30
a theory理论 which哪一个 reveals揭示 the workings运作
of the universe宇宙 at the grandest宏伟的 scales,
5
18080
3976
它将宇宙在宏观空间下的运作规律
00:34
capturing捕获 in one beautiful美丽 line线 of algebra代数
6
22080
2376
描绘成了一个美丽的线性公式,
00:36
everything from why apples苹果 fall秋季 from trees树木
to the beginning开始 of time and space空间.
7
24480
4520
从苹果为什么会从树上掉落
直到时间和空间的起源。
1915年一定是科学家们
最兴奋的一年。
00:41
1915 must必须 have been an exciting扣人心弦 year
to be a physicist物理学家.
8
29720
3096
00:44
Two new ideas思路 were turning车削
the subject学科 on its head.
9
32840
3496
两个崭新的观点
完全改变了当时的物理界。
00:48
One was Einstein's爱因斯坦 theory理论 of relativity相对论,
10
36360
2336
一个是爱因斯坦的广义相对论,
00:50
the other was arguably按理说
even more revolutionary革命的:
11
38720
3176
另一个可以说是更加革命性的:
00:53
quantum量子 mechanics机械学,
12
41920
1456
量子力学,
00:55
a mind-meltingly心灵如融化 strange奇怪
yet然而 stunningly令人震惊 successful成功 new way
13
43400
3536
它是一种极其难以理解
却又出奇地成功的
00:58
of understanding理解 the microworld微观世界,
the world世界 of atoms原子 and particles粒子.
14
46960
4280
理解微观世界,也就是原子和
微观粒子的世界的新方法。
在上一个世纪中,
这两种思想已经完全改变了
01:03
Over the last century世纪,
these two ideas思路 have utterly完全 transformed改造
15
51920
3656
01:07
our understanding理解 of the universe宇宙.
16
55600
1736
我们对宇宙的理解。
多亏了相对论和量子力学,
01:09
It's thanks谢谢 to relativity相对论
and quantum量子 mechanics机械学
17
57360
2336
我们才能学到宇宙是由什么组成的,
01:11
that we've我们已经 learned学到了
what the universe宇宙 is made制作 from,
18
59720
2336
它是如何开始并且持续演化的。
01:14
how it began开始
and how it continues继续 to evolve发展.
19
62080
2519
01:17
A hundred years年份 on, we now find ourselves我们自己
at another另一个 turning车削 point in physics物理,
20
65360
4296
经过了一百年,我们发现
我们现在正处在物理的另一个转折点,
01:21
but what's at stake赌注 now
is rather different不同.
21
69680
2480
但是我们现在的处境却截然不同。
01:24
The next下一个 few少数 years年份 may可能 tell us
whether是否 we'll be able能够
22
72840
2456
接下来的几年也许会
告诉我们是否能够
01:27
to continue继续 to increase增加
our understanding理解 of nature性质,
23
75320
2856
继续加深我们对自然的理解,
或者我们将在科学史上首次
01:30
or whether是否 maybe for the first time
in the history历史 of science科学,
24
78200
3416
面临我们无法回答的问题,
01:33
we could be facing面对 questions问题
that we cannot不能 answer回答,
25
81640
3936
01:37
not because we don't have
the brains大脑 or technology技术,
26
85600
2576
这并不是因为我们不够聪明
或者科技不够先进,
01:40
but because the laws法律 of physics物理
themselves他们自己 forbid禁止 it.
27
88200
3240
而是因为物理学的定律
自己束缚了自己。
这是一个非常重要的问题:
宇宙非常,非常有趣。
01:44
This is the essential必要 problem问题:
the universe宇宙 is far, far too interesting有趣.
28
92560
4576
相对论和量子力学都阐述了
01:49
Relativity相对论 and quantum量子 mechanics机械学
appear出现 to suggest建议
29
97160
2656
01:51
that the universe宇宙
should be a boring无聊 place地点.
30
99840
2296
宇宙应该是一个很无聊的地方。
01:54
It should be dark黑暗, lethal致命 and lifeless死气沉沉.
31
102160
2896
它本应该是黑暗,致命和死气沉沉的。
01:57
But when we look around us, we see we live生活
in a universe宇宙 full充分 of interesting有趣 stuff东东,
32
105080
3936
但是当我们往周围看去时,
会发现我们生活在一个充满有趣事物,
充满闪烁的恒星,行星,
植物和动物的宇宙中。
02:01
full充分 of stars明星, planets行星, trees树木, squirrels松鼠.
33
109040
3056
那么最终问题来了,
02:04
The question is, ultimately最终,
34
112120
1496
02:05
why does all this interesting有趣 stuff东东 exist存在?
35
113640
3296
为什么这些有趣的事物存在着呢?
为什么这里不是一片空旷呢?
02:08
Why is there something
rather than nothing?
36
116960
3080
02:13
This contradiction矛盾 is the most pressing紧迫
problem问题 in fundamental基本的 physics物理,
37
121080
3496
这个矛盾是基础物理学
面临的最紧迫的问题,
02:16
and in the next下一个 few少数 years年份, we may可能 find out
whether是否 we'll ever be able能够 to solve解决 it.
38
124600
4720
而且在接下来的几年里,我们会知道
我们是否有能力去解决这个问题。
在这个问题的核心处,有两个数字,
02:23
At the heart of this problem问题
are two numbers数字,
39
131080
3096
02:26
two extremely非常 dangerous危险 numbers数字.
40
134200
2496
两个极其危险的数字。
02:28
These are properties性能 of the universe宇宙
that we can measure测量,
41
136720
2696
这就是我们所测量的宇宙的两个性质,
它们及其危险,
02:31
and they're extremely非常 dangerous危险
42
139440
1536
因为一旦它们有变化,
哪怕是一个细微的变化,
02:33
because if they were different不同,
even by a tiny bit,
43
141000
2416
02:35
then the universe宇宙 as we know it
would not exist存在.
44
143440
2720
我们所熟知的宇宙将会不复存在。
02:38
The first of these numbers数字 is associated相关
with the discovery发现 that was made制作
45
146720
3456
第一个数字是关于人类自己的发现,
一个距这里几公里远的,
位于欧洲粒子物理研究所的机器,
02:42
a few少数 kilometers公里 from this hall大厅,
at CERNCERN, home of this machine,
46
150200
2976
02:45
the largest最大 scientific科学 device设备
ever built内置 by the human人的 race种族,
47
153200
3056
人类建造的最大的科技设备,
02:48
the Large Hadron强子 Collider对撞机.
48
156280
1856
大型强子对撞机。
02:50
The LHCLHC whizzes学有专长 subatomic亚原子 particles粒子
around a 27-kilometer-公里 ring,
49
158160
3976
大型强子对撞机在周长27公里的环形场中
对亚原子粒子进行加速,
02:54
getting得到 them closer接近 and closer接近
to the speed速度 of light
50
162160
2456
将它们加速到接近光速,
02:56
before smashing them into each other
inside gigantic巨大 particle粒子 detectors探测器.
51
164640
4656
然后让粒子在巨大的
粒子探测器中进行相撞。
03:01
On July七月 4, 2012, physicists物理学家
at CERNCERN announced公布 to the world世界
52
169320
4496
在2012年7月4日,
欧洲粒子物理研究所向世界宣布
03:05
that they'd他们会 spotted
a new fundamental基本的 particle粒子
53
173840
2536
他们发现一个新的基本粒子
03:08
being存在 created创建 at the violent暴力 collisions碰撞
at the LHCLHC: the Higgs希格斯 boson玻色子.
54
176400
4360
在大型强子对撞机中被创造出来了:
希格斯波色子。
03:13
Now, if you followed其次 the news新闻 at the time,
55
181440
2056
如果你看了那个时候的新闻后续,
03:15
you'll你会 have seen看到 a lot of physicists物理学家
getting得到 very excited兴奋 indeed确实,
56
183520
3056
你会发现很多物理学家
感到了由衷的兴奋,
而且如果你像我们以往
03:18
and you'd be forgiven原谅 for thinking思维
57
186600
1656
03:20
we get that way every一切 time
we discover发现 a new particle粒子.
58
188280
2536
每次发现新粒子时那样兴奋,
是非常可以理解的。
确实,从某种意义上说这是真实的,
03:22
Well, that is kind of true真正,
59
190840
1336
03:24
but the Higgs希格斯 boson玻色子
is particularly尤其 special特别.
60
192200
2696
但是希格斯波色子非常与众不同。
03:26
We all got so excited兴奋
because finding发现 the Higgs希格斯
61
194920
2456
我们如此兴奋是因为找到了希格斯,
03:29
proves证明 the existence存在
of a cosmic宇宙的 energy能源 field领域.
62
197400
3336
就证明了宇宙能量场是存在的。
现在,你可能很难想象一个能量场,
03:32
Now, you may可能 have trouble麻烦
imagining想象 an energy能源 field领域,
63
200760
2616
但是我们都在经历它。
03:35
but we've我们已经 all experienced有经验的 one.
64
203400
1429
03:36
If you've ever held保持 a magnet磁铁
close to a piece of metal金属
65
204853
2536
如果你曾经让一个磁体靠近一块金属,
并且感觉到一种把磁体推向金属的力,
03:39
and felt a force pulling across横过 that gap间隙,
66
207413
2123
03:41
then you've felt the effect影响 of a field领域.
67
209560
1858
那么你就感受过场的影响。
03:43
And the Higgs希格斯 field领域
is a little bit like a magnetic磁性 field领域,
68
211442
3374
希格斯场有一点儿类似磁场,
03:46
except it has a constant不变 value everywhere到处.
69
214840
2816
不过希格斯场在任何地方
都有同样的值。
03:49
It's all around us right now.
70
217680
1456
它现在就在我们周围。
03:51
We can't see it or touch触摸 it,
71
219160
1736
我们虽然不能看见或者触摸它,
03:52
but if it wasn't there,
72
220920
1216
但是如果它不在那儿,
03:54
we would not exist存在.
73
222160
1440
那我们也就不存在了。
希格斯场将质量递给
03:56
The Higgs希格斯 field领域 gives mass
74
224200
1776
03:58
to the fundamental基本的 particles粒子
that we're made制作 from.
75
226000
2376
组成我们的基本粒子。
如果它不存在,这些粒子将不会有质量,
04:00
If it wasn't there, those particles粒子
would have no mass,
76
228400
2616
那么没有原子会被组成,
我们也就不可能存在了。
04:03
and no atoms原子 could form形成
and there would be no us.
77
231040
2680
04:06
But there is something deeply mysterious神秘
about the Higgs希格斯 field领域.
78
234880
4456
但是关于希格斯场
还存在一些很深的谜团。
04:11
Relativity相对论 and quantum量子 mechanics机械学 tell us
that it has two natural自然 settings设置,
79
239360
3696
相对论和量子理论告诉我们
它有两个自然属性,
04:15
a bit like a light switch开关.
80
243080
1656
有点儿像电灯的开关。
04:16
It should either be off,
81
244760
1376
它可能是关,
04:18
so that it has a zero value
everywhere到处 in space空间,
82
246160
2656
那么在空间的任何地方的值都为零,
04:20
or it should be on so it has
an absolutely绝对 enormous巨大 value.
83
248840
3360
或者是开,那么在空间的
任何地方的值都是巨大的。
04:24
In both of these scenarios场景,
atoms原子 could not exist存在,
84
252840
2736
在这两种场景下,原子都不可能存在,
04:27
and therefore因此 all the other
interesting有趣 stuff东东
85
255600
2136
其他在宇宙中围绕着我们的
04:29
that we see around us
in the universe宇宙 would not exist存在.
86
257760
2639
一切有趣的东西也将不复存在。
04:33
In reality现实, the Higgs希格斯 field领域
is just slightly on,
87
261000
3616
在现实中,希格斯场只是
处于一个细微的开启状态,
并不等于零,但是只有全开状态下的
1万万亿分之一,
04:36
not zero but 10,000 trillion times weaker较弱
than its fully充分 on value,
88
264640
5056
04:41
a bit like a light switch开关 that's got stuck卡住
just before the off position位置.
89
269720
4120
就像灯的开关在
即将关闭的位置被卡住了一样。
04:46
And this value is crucial关键.
90
274480
1616
这个值是至关重要的。
04:48
If it were a tiny bit different不同,
91
276120
1856
如果这个值有一点点的改变,
04:50
then there would be
no physical物理 structure结构体 in the universe宇宙.
92
278000
3656
那么宇宙将会失去一切的物理结构。
04:53
So this is the first
of our dangerous危险 numbers数字,
93
281680
2176
因此这是第一个至关重要的数字,
04:55
the strength强度 of the Higgs希格斯 field领域.
94
283880
2056
希格斯场的强度。
04:57
Theorists理论家 have spent花费 decades几十年
trying to understand理解
95
285960
2736
理论家们花费了数十年去尝试理解
为什么它有如此异常的数字,
05:00
why it has this very peculiarly独有的
fine-tuned微调 number,
96
288720
2656
05:03
and they've他们已经 come up
with a number of possible可能 explanations说明.
97
291400
2816
并且他们提出了一些可能的解释。
05:06
They have sexy-sounding性感的冠冕堂皇 names
like "supersymmetry超对称"
98
294240
2936
包括有一些听起来
很性感的名字比如“超对称”,
05:09
or "large extra额外 dimensions尺寸."
99
297200
1936
或者“巨大额外维度”。
05:11
I'm not going to go
into the details细节 of these ideas思路 now,
100
299160
2776
我现在并不打算深入去探讨这些,
05:13
but the key point is this:
101
301960
2376
但是重点在于:
05:16
if any of them explained解释 this weirdly古怪
fine-tuned微调 value of the Higgs希格斯 field领域,
102
304360
3856
如果它们其中有能够
解释希格斯场的诡异调整值,
05:20
then we should see new particles粒子
being存在 created创建 at the LHCLHC
103
308240
3736
那么我们应该能够看到新的粒子
随着希格斯波色子
05:24
along沿 with the Higgs希格斯 boson玻色子.
104
312000
1976
一起被创造出来。
05:26
So far, though虽然, we've我们已经 not seen看到
any sign标志 of them.
105
314000
2960
然而迄今为止,我们并没有看到
任何有关它们存在的迹象。
05:29
But there's actually其实 an even worse更差 example
106
317960
2056
不过这儿甚至有更糟糕的
05:32
of this kind of fine-tuning微调
of a dangerous危险 number,
107
320040
2376
关于这个诡异调整值的例子,
05:34
and this time it comes
from the other end结束 of the scale规模,
108
322440
2616
而且这次它来自于
这个范围的另外一个边缘,
来自于对于从广袤距离上
对宇宙的学习。
05:37
from studying研究 the universe宇宙
at vast广大 distances距离.
109
325080
2856
05:39
One of the most important重要 consequences后果
of Einstein's爱因斯坦 general一般 theory理论 of relativity相对论
110
327960
4336
爱因斯坦的广义相对论带来的
最重要的结果之一,
05:44
was the discovery发现 that the universe宇宙 began开始
as a rapid快速 expansion扩张 of space空间 and time
111
332320
4416
就是对于空间与时间从138亿年前
05:48
13.8 billion十亿 years年份 ago, the Big Bang.
112
336760
3776
开始急速膨胀的发现,
也就是宇宙大爆炸。
05:52
Now, according根据 to early versions版本
of the Big Bang theory理论,
113
340560
2656
如今,根据宇宙大爆炸理论
最早的版本来看,
05:55
the universe宇宙 has been expanding扩大 ever since以来
114
343240
2176
宇宙一直都在膨胀,
05:57
with gravity重力 gradually逐渐 putting
the brakes刹车 on that expansion扩张.
115
345440
4056
并且伴随着与之相对的引力。
06:01
But in 1998, astronomers天文学家 made制作
the stunning令人惊叹 discovery发现
116
349520
3336
不过在1998年,
天文学家们得到了一个惊人的发现,
06:04
that the expansion扩张 of the universe宇宙
is actually其实 speeding超速 up.
117
352880
2816
那就是宇宙的膨胀速度正在逐步上升。
06:07
The universe宇宙 is getting得到
bigger and bigger faster更快 and faster更快
118
355720
3136
宇宙在一个神秘的排斥力,
被称为暗能量的作用下,
06:10
driven驱动 by a mysterious神秘 repulsive丑恶 force
called dark黑暗 energy能源.
119
358880
3840
正在变得越来越大
而且膨胀地越来越快。
06:15
Now, whenever每当 you hear
the word "dark黑暗" in physics物理,
120
363280
2416
现在,当你在物理学上
听到“暗”这个词的时候,
06:17
you should get very suspicious可疑
121
365720
1496
你应该表示怀疑,
06:19
because it probably大概 means手段
we don't know what we're talking about.
122
367240
3056
因为它可能表示
我们并不知道我们所谈论的东西。
(笑)
06:22
(Laughter笑声)
123
370320
1016
我们并不知道暗能量是什么,
06:23
We don't know what dark黑暗 energy能源 is,
124
371360
2016
06:25
but the best最好 idea理念 is that it's the energy能源
of empty space空间 itself本身,
125
373400
4736
不过最好的想法是暗能量就是
空旷的宇宙本身,
真空能量。
06:30
the energy能源 of the vacuum真空.
126
378160
2216
06:32
Now, if you use good old
quantum量子 mechanics机械学 to work out
127
380400
2536
现在,如果你用老式的量子力学来解释
暗能量有多强的时候,
06:34
how strong强大 dark黑暗 energy能源 should be,
128
382960
1616
你绝对会得到一个震惊的结果。
06:36
you get an absolutely绝对 astonishing惊人 result结果.
129
384600
3216
06:39
You find that dark黑暗 energy能源
130
387840
1856
你会发现暗能量的强度
比天文学观测到的值
06:41
should be 10 to the power功率
of 120 times stronger
131
389720
3976
06:45
than the value we observe from astronomy天文学.
132
393720
2816
要强上10的120次方倍。
06:48
That's one with 120 zeroes after it.
133
396560
4816
这是一个1后面跟了120个0。
06:53
This is a number so mind-bogglingly心态令人难以置信 huge巨大
134
401400
2576
这个数字是如此的大,
06:56
that it's impossible不可能
to get your head around.
135
404000
2216
以至于已经超出了你的理解范围。
06:58
We often经常 use the word "astronomical天文"
when we're talking about big numbers数字.
136
406240
3496
当我们在讨论很大的数字时,
我们经常用“天文数字”这个词。
07:01
Well, even that one won't惯于 do here.
137
409760
1656
但即便是那个词,
也无法描述这个数字。
这个数字比天文学上的任何数字都要大。
07:03
This number is bigger
than any number in astronomy天文学.
138
411440
2416
07:05
It's a thousand trillion
trillion trillion times bigger
139
413880
3096
它比整个宇宙所含有的原子数还要大
07:09
than the number of atoms原子
in the entire整个 universe宇宙.
140
417000
2640
1000万亿万亿万亿倍。
07:12
So that's a pretty漂亮 bad prediction预测.
141
420440
1816
因此那是一个很差劲的预测。
07:14
In fact事实, it's been called
the worst最差 prediction预测 in physics物理,
142
422280
2715
事实上,它被称为物理界上
最不准确的预测,
07:17
and this is more than just
a theoretical理论 curiosity好奇心.
143
425019
3277
并且这不仅仅是出于
一个理论上的好奇心。
07:20
If dark黑暗 energy能源 were
anywhere随地 near this strong强大,
144
428320
2736
如果暗能量真的有那么强,
07:23
then the universe宇宙
would have been torn撕裂 apart距离,
145
431080
2136
那么整个宇宙早就被扯开了,
07:25
stars明星 and galaxies星系 could not form形成,
and we would not be here.
146
433240
3320
星星和银河系不会成形,
我们也不可能会在这儿。
07:29
So this is the second第二
of those dangerous危险 numbers数字,
147
437240
2336
所以这是第二个危险的数字,
07:31
the strength强度 of dark黑暗 energy能源,
148
439600
1376
暗能量的强度,
07:33
and explaining说明 it requires要求 an even more
fantastic奇妙 level水平 of fine-tuning微调
149
441000
3936
而且对它的解释需要达到比希格斯场
07:36
than we saw for the Higgs希格斯 field领域.
150
444960
1524
更加奇妙的等级。
07:38
But unlike不像 the Higgs希格斯 field领域,
this number has no known已知 explanation说明.
151
446840
4600
不过不像希格斯场,
这个数字并没有已知的解释。
07:45
The hope希望 was that a complete完成 combination组合
152
453000
2456
现在的希望是能够将
07:47
of Einstein's爱因斯坦 general一般
theory理论 of relativity相对论,
153
455480
2216
爱因斯坦的广义相对论,
07:49
which哪一个 is the theory理论
of the universe宇宙 at grand盛大 scales,
154
457720
2576
也就是宏观宇宙的理论,
07:52
with quantum量子 mechanics机械学, the theory理论
of the universe宇宙 at small scales,
155
460320
3456
还有量子力学,微观世界的理论
进行统一,
07:55
might威力 provide提供 a solution.
156
463800
1856
也许能够让我们得出一个结论。
07:57
Einstein爱因斯坦 himself他自己
spent花费 most of his later后来 years年份
157
465680
2456
爱因斯坦白白花费了
他晚年的大部分时间
08:00
on a futile无用 search搜索
for a unified统一 theory理论 of physics物理,
158
468160
3176
来寻找一个统一的物理理论,
08:03
and physicists物理学家 have kept不停 at it ever since以来.
159
471360
3376
并且物理学家们从那之后
也一直致力于同样的事。
08:06
One of the most promising有希望 candidates候选人
for a unified统一 theory理论 is string theory理论,
160
474760
4136
最有希望的候选者之一就是弦理论了,
08:10
and the essential必要 idea理念 is,
161
478920
1296
它的核心思想就是,
08:12
if you could zoom放大 in on the fundamental基本的
particles粒子 that make up our world世界,
162
480240
3496
如果你能够放大组成我们的世界的粒子,
08:15
you'd see actually其实
that they're not particles粒子 at all,
163
483760
2656
你会发现它们事实上根本就不是粒子,
08:18
but tiny vibrating振动 strings字符串 of energy能源,
164
486440
2616
而是微小的正在震动的能量弦,
08:21
with each frequency频率 of vibration振动
corresponding相应 to a different不同 particle粒子,
165
489080
4336
每个不同频率的震动
代表着不同的粒子,
08:25
a bit like musical音乐 notes笔记
on a guitar吉他 string.
166
493440
2560
有点类似于吉他弦上的音符。
因此这是一个相当优美,
而且很有诗意的看待这个世界的方式,
08:28
So it's a rather elegant优雅, almost几乎 poetic诗意
way of looking at the world世界,
167
496680
3376
08:32
but it has one catastrophic灾难性的 problem问题.
168
500080
3456
不过它有一个很严重的问题。
08:35
It turns out that string theory理论
isn't one theory理论 at all,
169
503560
2896
那就是弦理论并不只是一个理论,
08:38
but a whole整个 collection采集 of theories理论.
170
506480
2296
而是很多个理论的集合。
08:40
It's been estimated预计, in fact事实,
171
508800
1416
据估计,实际上,
08:42
that there are 10 to the 500
different不同 versions版本 of string theory理论.
172
510240
3936
弦理论一共有10到500种不同的版本。
08:46
Each one would describe描述
a different不同 universe宇宙
173
514200
2376
每一种都能够描述一个不同的宇宙,
08:48
with different不同 laws法律 of physics物理.
174
516600
2136
还有其伴随着的物理定律。
08:50
Now, critics批评者 say this makes品牌
string theory理论 unscientific不科学.
175
518760
2616
现在,反对者们说
这让弦理论变得不科学。
08:53
You can't disprove驳斥 the theory理论.
176
521400
1936
因为你不能反驳这个理论。
08:55
But others其他 actually其实
turned转身 this on its head
177
523360
2000
不过其他的人却并不同意,
08:57
and said, well,
maybe this apparent明显的 failure失败
178
525384
2272
并且说道,也许这个很明显的错误,
08:59
is string theory's理论的 greatest最大 triumph胜利.
179
527680
2336
而它恰恰也是弦理论最大的成功。
要是这10到500种不同的宇宙
09:02
What if all of these 10 to the 500
different不同 possible可能 universes宇宙
180
530040
3376
09:05
actually其实 exist存在 out there somewhere某处
181
533440
2216
真的存在于多元宇宙中的
09:07
in some grand盛大 multiverse多重宇宙?
182
535680
2120
某些地方呢?
09:10
Suddenly突然 we can understand理解
183
538440
1696
瞬间,我们就能够理解
09:12
the weirdly古怪 fine-tuned微调 values
of these two dangerous危险 numbers数字.
184
540160
3576
这两个危险数字的诡异调整值了。
在大部分的多元宇宙中,
09:15
In most of the multiverse多重宇宙,
185
543760
1296
暗能量将整个宇宙扯碎,
09:17
dark黑暗 energy能源 is so strong强大
that the universe宇宙 gets得到 torn撕裂 apart距离,
186
545080
2976
或者是希格斯场的强度弱到
不允许任何原子的成形。
09:20
or the Higgs希格斯 field领域 is so weak
that no atoms原子 can form形成.
187
548080
3336
09:23
We live生活 in one of the places地方
in the multiverse多重宇宙
188
551440
2176
我们生活在其中一个
多元宇宙中的某个地方,
09:25
where the two numbers数字 are just right.
189
553640
2376
在这个地方这两个数值恰好合适。
09:28
We live生活 in a Goldilocks金发 universe宇宙.
190
556040
2360
我们住在金发歌蒂的宇宙中
(译注:意为各种条件刚刚合适)。
09:31
Now, this idea理念 is extremely非常 controversial争论的,
and it's easy简单 to see why.
191
559640
4856
现在,这个想法非常容易引起争议,
并且我们很容易明白为什么。
09:36
If we follow跟随 this line线 of thinking思维,
192
564520
1896
如果我们跟随着这种想法,
09:38
then we will never be able能够
to answer回答 the question,
193
566440
2376
那么我们将永远也无法回答这个问题,
09:40
"Why is there something
rather than nothing?"
194
568840
2456
“为什么这儿不是一片空旷呢?”
09:43
In most of the multiverse多重宇宙,
there is nothing,
195
571320
2176
在多元宇宙中的大多数宇宙里,
那儿什么也没有,
而且我们生活在少数的
09:45
and we live生活 in one of the few少数 places地方
196
573520
1816
09:47
where the laws法律 of physics物理
allow允许 there to be something.
197
575360
3000
存在物理定律,
并且不是一片空旷的宇宙中。
09:51
Even worse更差, we can't test测试
the idea理念 of the multiverse多重宇宙.
198
579360
3136
更糟的是,我们甚至不能
测试多元宇宙这个想法。
我们无法访问其它的宇宙,
09:54
We can't access访问 these other universes宇宙,
199
582520
2136
09:56
so there's no way of knowing会心
whether是否 they're there or not.
200
584680
3240
因此我们无从得知
其它的宇宙是否存在。
所以我们正处在一个很沮丧的位置。
10:01
So we're in an extremely非常
frustrating泄气 position位置.
201
589640
3336
那并不表示多元宇宙并不存在。
10:05
That doesn't mean
the multiverse多重宇宙 doesn't exist存在.
202
593000
2696
10:07
There are other planets行星,
other stars明星, other galaxies星系,
203
595720
2576
还有其它的行星,
其它的恒星和其它的银河系,
10:10
so why not other universes宇宙?
204
598320
2176
那么为什么不能有其它的宇宙呢?
问题在于,这并不像我们最终能够
得出准确结论的其它事一样。
10:12
The problem问题 is, it's unlikely不会
we'll ever know for sure.
205
600520
3360
10:16
Now, the idea理念 of the multiverse多重宇宙
has been around for a while,
206
604720
3336
现在,多元宇宙的思想
已经提出有一段时间了,
不过在过去的几年里,
我们才开始得到可靠的迹象
10:20
but in the last few少数 years年份,
we've我们已经 started开始 to get the first solid固体 hints提示
207
608080
3256
来证明这个解释能够行得通。
10:23
that this line线 of reasoning推理
may可能 get born天生 out.
208
611360
2760
10:27
Despite尽管 high hopes希望
for the first run of the LHCLHC,
209
615280
3376
不管我们对大型强子对撞机的
第一次测试
10:30
what we were looking for there --
210
618680
1572
抱有多大的希望——
我们正在寻求物理学上的
一个新的理论:
10:32
we were looking
for new theories理论 of physics物理:
211
620276
2060
超对称性或者是大型额外维度,
10:34
supersymmetry超对称 or large extra额外 dimensions尺寸
212
622360
1896
能够解释希格斯场诡异的调整值。
10:36
that could explain说明 this weirdly古怪
fine-tuned微调 value of the Higgs希格斯 field领域.
213
624280
4216
不过不管我们抱有多高的希望,
大型强子对撞机只显示出了一个贫瘠的,
10:40
But despite尽管 high hopes希望, the LHCLHC
revealed透露 a barren荒芜 subatomic亚原子 wilderness荒野
214
628520
4216
只含有希格斯波色子的荒漠。
10:44
populated人口稠密 only by a lonely孤独 Higgs希格斯 boson玻色子.
215
632760
2680
10:48
My experiment实验 published发表 paper after paper
216
636680
2336
我的实验数据已经
发表了一篇又一篇文章,
显示我们并没有看到
任何有关新的物理现象的迹象。
10:51
where we glumly闷闷不乐 had to conclude得出结论
that we saw no signs迹象 of new physics物理.
217
639040
4480
10:56
The stakes赌注 now could not be higher更高.
218
644400
2656
我们现在的处境已经
前所未有地危险了。
这个暑假,大型强子对撞机
开始了第二次运行,
10:59
This summer夏季, the LHCLHC began开始
its second第二 phase of operation手术
219
647080
2896
它的能量将近是第一次的两倍。
11:02
with an energy能源 almost几乎 double
what we achieved实现 in the first run.
220
650000
3256
量子物理学家们不顾一切地希望着
11:05
What particle粒子 physicists物理学家
are all desperately拼命 hoping希望 for
221
653280
2656
新粒子,微型黑洞的迹象,
11:07
are signs迹象 of new particles粒子,
micro black黑色 holes,
222
655960
2776
或者是任何意料之外的现象
11:10
or maybe something totally完全 unexpected意外
223
658760
2096
能够出现在大型强子对撞机的碰撞中。
11:12
emerging新兴 from the violent暴力 collisions碰撞
at the Large Hadron强子 Collider对撞机.
224
660880
3616
11:16
If so, then we can continue继续
this long journey旅程
225
664520
2336
如果真的出现了,
那么我们就能够继续这个
100年前由爱因斯坦开始的
11:18
that began开始 100 years年份 ago
with Albert阿尔伯特 Einstein爱因斯坦
226
666880
2576
更深入探索自然界定律的漫长旅程。
11:21
towards an ever deeper更深 understanding理解
of the laws法律 of nature性质.
227
669480
3520
不过如果,在两到三年后,
11:25
But if, in two or three years'年份' time,
228
673760
2016
当大型强子对撞机再次结束时,
11:27
when the LHCLHC switches开关 off again
for a second第二 long shutdown关掉,
229
675800
3336
我们除了希格斯波色子之外
还是什么也没发现,
11:31
we've我们已经 found发现 nothing but the Higgs希格斯 boson玻色子,
230
679160
2296
11:33
then we may可能 be entering进入
a new era时代 in physics物理:
231
681480
3816
那么我们也许会进入
物理史上的新纪元:
一个拥有我们无法解释的
诡异现象的宇宙的纪元;
11:37
an era时代 where there are weird奇怪的 features特征
of the universe宇宙 that we cannot不能 explain说明;
232
685320
4776
一个提示着我们有着令人沮丧的
11:42
an era时代 where we have hints提示
that we live生活 in a multiverse多重宇宙
233
690120
3056
11:45
that lies frustratingly令人沮丧
forever永远 beyond our reach达到;
234
693200
3776
无法到达的多元宇宙的纪元;
一个我们永远也无法回答这个问题,
11:49
an era时代 where we will never be able能够
to answer回答 the question,
235
697000
3256
“为什么这儿不是一片空旷呢?” 的纪元。
11:52
"Why is there something
rather than nothing?"
236
700280
3056
11:55
Thank you.
237
703360
1216
谢谢大家。
(掌声)
11:56
(Applause掌声)
238
704600
6416
12:03
Bruno布鲁诺 Giussani吉萨尼: Harry掠夺,
even if you just said
239
711040
3056
Bruno Giussani (BG):
哈利,尽管你刚提到
12:06
the science科学 may可能 not have some answers答案,
240
714120
1856
科学也许无法回答这些问题,
12:08
I would like to ask you a couple一对
of questions问题, and the first is:
241
716000
3016
我还是想问问你几个问题,
第一个问题是:
建造大型强子对撞机
是一个世代的工程。
12:11
building建造 something like the LHCLHC
is a generational project项目.
242
719040
3016
12:14
I just mentioned提到, introducing引入 you,
that we live生活 in a short-term短期 world世界.
243
722080
4296
当我介绍你的时候,
我提到了我们住在一个短周期的世界里。
那么跳出来看,
对于这一代人花了这么久的时间
12:18
How do you think so long term术语,
244
726400
2856
12:21
projecting突出 yourself你自己 out a generation
when building建造 something like this?
245
729280
3336
建造这样一个东西,你是怎么想的?
Harry Cliff (HC):
我非常幸运
12:24
Harry掠夺 Cliff悬崖: I was very lucky幸运
246
732640
1416
能够在2008年加入到
大型强子对撞机的这个实验中,
12:26
that I joined加盟 the experiment实验
I work on at the LHCLHC in 2008,
247
734080
2816
12:28
just as we were switching交换 on,
248
736920
1381
当时这个项目刚刚开始,
12:30
and there are people in my research研究 group
who have been working加工 on it
249
738325
3251
我的研究组里就有人
已经从事这个方向的研究
长达三十年了,
他们的整个生涯都在这个机器上。
12:33
for three decades几十年,
their entire整个 careers职业生涯 on one machine.
250
741600
2616
因此我认为第一次关于大型强子对撞机的
对话是在1976年,
12:36
So I think the first conversations对话
about the LHCLHC were in 1976,
251
744240
3176
12:39
and you start开始 planning规划 the machine
without the technology技术
252
747440
2696
而且在你需要的科技还并不存在时,
就开始计划去建造它。
12:42
that you know you're going to need
to be able能够 to build建立 it.
253
750160
2416
因此当开始认真设计时的90年代,
12:44
So the computing计算 power功率
did not exist存在 in the early '90s
254
752600
2536
计算水平还远远不够。
12:47
when design设计 work began开始 in earnest认真.
255
755160
1620
在打造能记录这些碰撞的
大型探测器其中之一时,
12:48
One of the big detectors探测器
which哪一个 record记录 these collisions碰撞,
256
756804
2216
他们并不认为科技能够先进到
12:51
they didn't think there was technology技术
257
759044
1852
让它承受大型强子对撞机
可能产生的辐射,
12:52
that could withstand经受 the radiation辐射
that would be created创建 in the LHCLHC,
258
760920
2856
因此在这些探测器中间
12:55
so there was basically基本上 a lump of lead
in the middle中间 of this object目的
259
763800
2736
有一块铅块,
12:58
with some detectors探测器 around the outside,
260
766560
1576
不过随后我们发展了科技。
13:00
but subsequently后来
we have developed发达 technology技术.
261
768160
1896
因此你必须依靠人们的心灵手巧来
解决这些问题,
13:02
So you have to rely依靠 on people's人们 ingenuity创造力,
that they will solve解决 the problems问题,
262
770080
3336
不过这也许会花费10年甚至更长的时间。
13:05
but it may可能 be a decade
or more down the line线.
263
773440
1856
BG: 中国就在两到三个礼拜前刚宣布
13:07
BGBG: China中国 just announced公布
two or three weeks ago
264
775320
2216
他们计划建造
13:09
that they intend打算 to build建立
265
777560
1456
一个大型强子对撞机两倍大小的
超级对撞机。
13:11
a supercollidersupercollider twice两次 the size尺寸 of the LHCLHC.
266
779040
2976
我想知道你和你的同事
是如何看待这条新闻的。
13:14
I was wondering想知道 how you
and your colleagues同事 welcome欢迎 the news新闻.
267
782040
3616
13:17
HCHC: Size尺寸 isn't everything, Bruno布鲁诺.
BGBG: I'm sure. I'm sure.
268
785680
2736
HC:大小并不代表任何东西, Bruno。
BG:那是当然。那是当然。
13:20
(Laughter笑声)
269
788440
1776
(笑声)
13:22
It sounds声音 funny滑稽 for a particle粒子
physicist物理学家 to say that.
270
790240
2096
HC:这从一个粒子物理学家嘴里
说出来也许很滑稽。
13:24
But I mean, seriously认真地, it's great news新闻.
271
792360
2336
不过很严肃地说,
这是个好消息。
建造一个像大型强子对撞机的机器
13:26
So building建造 a machine like the LHCLHC
272
794720
2496
要求全世界的国家来汇集它们的资源。
13:29
requires要求 countries国家 from all over the world世界
to pool their resources资源.
273
797240
2776
没有哪个国家能够
单独建造如此大的机器,
13:32
No one nation国家 can afford给予
to build建立 a machine this large,
274
800040
2336
也可能中国是个例外,
13:34
apart距离 from maybe China中国,
275
802400
1216
因为他们能够动员大量的资源,
13:35
because they can mobilize动员
huge巨大 amounts of resources资源,
276
803640
2216
劳动力和资金来建造这个。
13:37
manpower人手 and money
to build建立 machines like this.
277
805880
2056
因此这只能是一件好事。
13:39
So it's only a good thing.
278
807960
1256
他们将要计划去做的事是建造一个机器,
13:41
What they're really planning规划 to do
is to build建立 a machine
279
809240
2336
然后深入学习希格斯波色子
并且提供我们一些线索,
13:43
that will study研究 the Higgs希格斯 boson玻色子 in detail详情
and could give us some clues线索
280
811600
2736
就像超对称一样,真实地存在于那儿,
13:46
as to whether是否 these new ideas思路,
like supersymmetry超对称, are really out there,
281
814360
2936
所以我认为这对于
物理学家来说是一件好事。
13:49
so it's great news新闻 for physics物理, I think.
282
817320
1905
BG:哈利,谢谢你。
HC:非常感谢你。
13:51
BGBG: Harry掠夺, thank you.
HCHC: Thank you very much.
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819249
2176
(掌声)
13:53
(Applause掌声)
284
821449
3191
Translated by Joe Yhin

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ABOUT THE SPEAKER
Harry Cliff - Particle physicist
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature.

Why you should listen

Harry Cliff works on the Large Hadron Collider at CERN and is a member of the LHCb collaboration, a large international team searching for signs of new particles and forces of nature in high-energy particle collisions. He is the Fellow of Modern Science at the Science Museum in London and curated their “Collider” exhibition as well as the more recent “Einstein’s Legacy”, which explores the scientific and cultural impact of Albert Einstein’s life and work.

More profile about the speaker
Harry Cliff | Speaker | TED.com