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: 為何宇宙懸於刀鋒

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發現希格斯玻色子最大的驚喜?就是沒有驚喜。Gian Giudice向我們詳細說明了一個物理理論上的問題:如果希格斯場存在於一個能夠致使原子崩解的超高濃度的狀態,那該怎麼辦?Giudice用他的機智與魅力,講述了一個令人憂心忡忡的後果,還有,為何我們還不用為此擔心。
- 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 year, on the Fourth第四 of July七月,
0
1179
2344
去年7月4號
00:15
experiments實驗 at the Large Hadron強子 Collider對撞機
1
3523
2499
在大型強子對撞機(LHC)的實驗裡
00:18
discovered發現 the Higgs希格斯 boson玻色子.
2
6022
2290
希格斯玻色子被發現了
00:20
It was a historical歷史的 day.
3
8312
1968
那是歷史性的一刻
00:22
There's no doubt懷疑 that from now on,
4
10280
2295
無庸置疑地,從現在開始
00:24
the Fourth第四 of July七月 will be remembered記得
5
12575
1834
7月4號不再被認為是
美國獨立紀念日
00:26
not as the day of the Declaration宣言 of Independence獨立,
6
14409
2442
00:28
but as the day of the discovery發現 of the Higgs希格斯 boson玻色子.
7
16851
3834
而是發現希格斯玻色子的重要日子
00:32
Well, at least最小, here at CERNCERN.
8
20685
2432
至少對歐洲核子研究組織是這樣的
00:35
But for me, the biggest最大 surprise of that day
9
23117
4155
但是對我而言,那天最大的驚喜
00:39
was that there was no big surprise.
10
27272
2499
就是沒有太大的驚喜
00:41
In the eye of a theoretical理論 physicist物理學家,
11
29771
2599
在物理理論學家的眼中
00:44
the Higgs希格斯 boson玻色子 is a clever聰明 explanation說明
12
32370
1893
希格斯玻子是一個很絕妙的解釋
00:46
of how some elementary初級 particles粒子 gain獲得 mass,
13
34263
3523
它解釋了一些基本粒子如何獲得質量
00:49
but it seems似乎 a fairly相當 unsatisfactory不滿意
14
37786
2836
但是這看來就是個不盡滿意
00:52
and incomplete殘缺 solution.
15
40622
2206
而且不夠完整的解答
00:54
Too many許多 questions問題 are left unanswered懸而未決.
16
42828
3024
太多問題都無法回答
00:57
The Higgs希格斯 boson玻色子 does not share分享 the beauty美女,
17
45852
2835
希格斯玻色子不夠美麗
01:00
the symmetry對稱, the elegance優雅,
18
48687
1885
不夠均稱,不夠優雅
01:02
of the rest休息 of the elementary初級 particle粒子 world世界.
19
50572
2728
不足以和基本粒子世界相比
01:05
For this reason原因, the majority多數 of theoretical理論 physicists物理學家
20
53300
3622
因此,大多數理論學家
01:08
believe that the Higgs希格斯 boson玻色子 could not
21
56922
2942
不相信希格斯玻色子就是所有的真相
01:11
be the full充分 story故事.
22
59864
2482
01:14
We were expecting期待 new particles粒子 and new phenomena現象
23
62346
2854
我們希望新的粒子和新的現象
01:17
accompanying隨同 the Higgs希格斯 boson玻色子.
24
65200
2450
能隨著希格斯玻色子出現
01:19
Instead代替, so far, the measurements測量
25
67650
2318
但目前從LHC對撞機得來的測量
卻沒有顯示什麼新的粒子和新的現象
01:21
coming未來 from the LHCLHC show顯示 no signs跡象 of new particles粒子
26
69968
3758
01:25
or unexpected意外 phenomena現象.
27
73726
2149
01:27
Of course課程, the verdict判決書 is not definitive明確.
28
75875
3653
當然,目前的論斷並不是絕對的
01:31
In 2015, the LHCLHC will almost幾乎 double
29
79528
3994
2015年,LHC對撞機將會加倍
01:35
the energy能源 of the colliding碰撞 protons質子,
30
83522
2691
質子撞擊的能量
01:38
and these more powerful強大 collisions碰撞
31
86213
2071
這些更強烈的撞擊
01:40
will allow允許 us to explore探索 further進一步 the particle粒子 world世界,
32
88284
4584
能讓我們進一步了探索粒子世界
01:44
and we will certainly當然 learn學習 much more.
33
92868
3132
我們一定能從中知道更多
01:48
But for the moment時刻, since以來 we have found發現
34
96000
3146
但當下我們還沒找到新現象的證據
01:51
no evidence證據 for new phenomena現象, let us suppose假設
35
99146
3149
讓我們假設我們今天知道的粒子
01:54
that the particles粒子 that we know today今天,
36
102295
3164
01:57
including包含 the Higgs希格斯 boson玻色子,
37
105459
1856
包含希格斯玻色子
01:59
are the only elementary初級 particles粒子 in nature性質,
38
107315
3285
是自然界中僅有的基本粒子
02:02
even at energies能量 much larger
39
110600
2744
即使它們能爆發的能量
比我們今天所知的多上更多
02:05
than what we have explored探討 so far.
40
113344
2766
02:08
Let's see where this hypothesis假設 is going to lead us.
41
116110
4632
我們來看看這個假設會帶來什麼事
02:12
We will find a surprising奇怪 and intriguing奇妙 result結果
42
120742
3432
我們會發現宇宙驚奇又迷人的結果
02:16
about our universe宇宙, and to explain說明 my point,
43
124174
3799
在我繼續解釋之前
02:19
let me first tell you what the Higgs希格斯 is about,
44
127973
3876
先讓我說明希格斯玻色子是什麼
02:23
and to do so, we have to go back
45
131849
3134
要說明的話,我們必須回到
02:26
to one tenth第十 of a billionth十億 of a second第二
46
134983
4357
宇宙大爆炸之後的百億分之一秒
02:31
after the Big Bang.
47
139340
1531
02:32
And according根據 to the Higgs希格斯 theory理論,
48
140871
2041
根據希格斯理論
02:34
at that instant瞬間, a dramatic戲劇性 event事件 took place地點
49
142912
3366
在那瞬間
一件非常戲劇化的事件在宇宙中發生
02:38
in the universe宇宙.
50
146278
1591
02:39
Space-time時空 underwent後行 a phase transition過渡.
51
147869
4791
時空經歷轉變期
02:44
It was something very similar類似 to the phase transition過渡
52
152660
3077
這個轉變期
和水在零度以下結冰的過程非常像
02:47
that occurs發生 when water turns into ice
53
155737
3545
02:51
below下面 zero degrees.
54
159282
1961
02:53
But in our case案件, the phase transition過渡
55
161243
2940
但這個例子裡
轉變期不是分子在物質裡的重新排列
02:56
is not a change更改 in the way the molecules分子
56
164183
2531
02:58
are arranged安排 inside the material材料,
57
166714
2286
03:01
but is about a change更改
58
169000
1888
而是時空結構的改變
03:02
of the very fabric of space-time時空.
59
170888
3626
03:06
During this phase transition過渡, empty space空間
60
174514
2626
在這段轉變期,空間充滿物質
03:09
became成為 filled填充 with a substance物質
61
177140
2672
03:11
that we now call Higgs希格斯 field領域.
62
179812
3032
就是我們說的希格斯場
03:14
And this substance物質 may可能 seem似乎 invisible無形 to us,
63
182844
2329
這種物質我們可能看不見
03:17
but it has a physical物理 reality現實.
64
185173
2678
但卻擁有物理性質
03:19
It surrounds圍繞著 us all the time,
65
187851
2058
它隨時環繞我們
03:21
just like the air空氣 we breathe呼吸 in this room房間.
66
189909
3701
就像我們在這房間內呼吸的空氣一樣
03:25
And some elementary初級 particles粒子 interact相互作用
67
193610
2318
有些基本粒子和這種物質互動
從過程中獲得能量
03:27
with this substance物質, gaining取得 energy能源 in the process處理.
68
195928
3828
03:31
And this intrinsic固有 energy能源 is what we call
69
199756
3075
這種內在的能量
就是我們今天說的粒子質量
03:34
the mass of a particle粒子,
70
202831
2133
03:36
and by discovering發現 the Higgs希格斯 boson玻色子, the LHCLHC
71
204964
3253
而藉由發現希格斯玻色子
LHC對撞機證實這種物質是真的
03:40
has conclusively確鑿 proved證實 that this substance物質 is real真實,
72
208217
4532
03:44
because it is the stuff東東 the Higgs希格斯 bosons玻色子 are made製作 of.
73
212749
3919
因為希格斯玻色子正由這種物質組成
03:48
And this, in a nutshell簡而言之, is the essence本質 of the Higgs希格斯 story故事.
74
216668
3444
簡單來說,這就是希格斯故事的梗概
03:52
But this story故事 is far more interesting有趣 than that.
75
220112
4743
但更有趣的在後頭
03:56
By studying研究 the Higgs希格斯 theory理論,
76
224855
2311
研究希格斯理論的同時
03:59
theoretical理論 physicists物理學家 discovered發現,
77
227166
2360
理論學家發現
04:01
not through通過 an experiment實驗
78
229526
1904
並非經由實驗,而只是數學演算
04:03
but with the power功率 of mathematics數學,
79
231430
2476
04:05
that the Higgs希格斯 field領域 does not necessarily一定 exist存在
80
233906
3712
他們發現希格斯場並不是
只以我們今日發現的形式存在
04:09
only in the form形成 that we observe today今天.
81
237618
3337
04:12
Just like matter can exist存在 as liquid液體 or solid固體,
82
240955
5045
就像物質可以有液態和固態兩種狀態
04:18
so the Higgs希格斯 field領域, the substance物質 that fills填充 all space-time時空,
83
246000
4572
所以希格斯場
也就是那填滿時空的物質
04:22
could exist存在 in two states狀態.
84
250572
3354
可以存在於兩種狀態下
04:25
Besides除了 the known已知 Higgs希格斯 state,
85
253926
2310
除了已知的希格斯場之外
04:28
there could be a second第二 state in which哪一個 the Higgs希格斯 field領域
86
256236
3147
希格斯場還可能比現在
所知的高出幾十億密度存在
04:31
is billions數十億 and billions數十億 times denser更密集
87
259383
3536
04:34
than what we observe today今天,
88
262919
2045
04:36
and the mere existence存在 of another另一個 state
89
264964
3487
光是另一種希格斯場的可能存在
04:40
of the Higgs希格斯 field領域 poses姿勢 a potential潛在 problem問題.
90
268451
4245
就帶來了潛在的問題
04:44
This is because, according根據 to the laws法律
91
272696
3238
因為根據量子力學定律
04:47
of quantum量子 mechanics機械學, it is possible可能
92
275934
2693
兩種狀態之間的轉變是有可能的
04:50
to have transitions過渡 between之間 two states狀態,
93
278627
2832
04:53
even in the presence存在 of an energy能源 barrier屏障
94
281459
2949
即使兩個狀態之間有能量差間隔
04:56
separating分離 the two states狀態,
95
284408
2628
04:59
and the phenomenon現象 is called,
96
287036
2209
詞如其名,這個現象被稱為量子穿隧
05:01
quite相當 appropriately適當, quantum量子 tunneling隧道.
97
289245
4142
05:05
Because of quantum量子 tunneling隧道,
98
293387
1891
因為量子穿隧效應
05:07
I could disappear消失 from this room房間
99
295278
2533
我可以從這間房間消失
05:09
and reappear再現 in the next下一個 room房間,
100
297811
3322
再從另外一個房間出現
05:13
practically幾乎 penetrating入木三分 the wall.
101
301133
3395
簡單來說就是穿越牆壁
05:16
But don't expect期望 me to actually其實 perform演出 the trick
102
304528
2815
但別期待我會真的在你們面前表演
05:19
in front面前 of your eyes眼睛, because the probability可能性
103
307343
2578
因為讓我能穿越牆壁的機率十分渺小
05:21
for me to penetrate穿透 the wall is ridiculously可笑 small.
104
309921
4388
05:26
You would have to wait a really long time
105
314309
2598
在這發生之前你們得等上好一陣子
05:28
before it happens發生, but believe me,
106
316907
2132
但相信我
量子穿隧是一個真實存在的現象
05:31
quantum量子 tunneling隧道 is a real真實 phenomenon現象,
107
319039
3177
05:34
and it has been observed觀察到的 in many許多 systems系統.
108
322216
3195
且已經被很多機制發現
05:37
For instance, the tunnel隧道 diode二極管,
109
325411
2562
例如,穿隧兩極真空管
一個在電子學中常用的組件
05:39
a component零件 used in electronics電子產品,
110
327973
2197
05:42
works作品 thanks謝謝 to the wonders奇蹟
111
330170
2422
因為量子穿隧效應而被製造出來
05:44
of quantum量子 tunneling隧道.
112
332592
2320
05:46
But let's go back to the Higgs希格斯 field領域.
113
334912
2292
但讓我們再回到希格斯場
05:49
If the ultra-dense超密集 Higgs希格斯 state existed存在,
114
337204
4563
如果超濃度的希格斯場存在
05:53
then, because of quantum量子 tunneling隧道,
115
341767
2354
那,因為量子穿隧效應
05:56
a bubble泡沫 of this state could suddenly突然 appear出現
116
344121
3713
在這狀態下的泡泡
可以突然出現在宇宙中的特定時空
05:59
in a certain某些 place地點 of the universe宇宙 at a certain某些 time,
117
347834
3242
06:03
and it is analogous類似 to what happens發生 when you boil water.
118
351076
3765
就和我們煮滾水的時候一樣
06:06
Bubbles泡泡 of vapor form形成 inside the water,
119
354841
3089
蒸氣泡泡從水中蒸發
06:09
then they expand擴大, turning車削 liquid液體 into gas加油站.
120
357930
3856
然後膨脹,從液態變成氣態
06:13
In the same相同 way, a bubble泡沫 of the ultra-dense超密集 Higgs希格斯 state
121
361786
4804
同理,一顆泡泡在超濃度的希格斯場
06:18
could come into existence存在 because of quantum量子 tunneling隧道.
122
366590
3427
可以因為量子穿隧效應而出現
06:22
The bubble泡沫 would then expand擴大 at the speed速度 of light,
123
370017
2837
泡泡會以光速膨脹,佔領空間
06:24
invading入侵 all space空間, and turning車削 the Higgs希格斯 field領域
124
372854
3486
將希格斯場從熟悉帶到全新的狀態
06:28
from the familiar state into a new state.
125
376340
3649
06:31
Is this a problem問題? Yes, it's a big a problem問題.
126
379989
4161
這是個問題嗎?
是,很大的問題
06:36
We may可能 not realize實現 it in ordinary普通 life,
127
384150
2745
在日常生活中可能難以理解
06:38
but the intensity強度 of the Higgs希格斯 field領域 is critical危急
128
386895
3205
但希格斯場的密度
對於物質構造非常重要
06:42
for the structure結構體 of matter.
129
390100
2645
06:44
If the Higgs希格斯 field領域 were only a few少數 times more intense激烈,
130
392745
4073
如果希格斯場密度只是比一般高一點
06:48
we would see atoms原子 shrinking萎縮, neutrons中子 decaying衰減
131
396818
2944
我們就會看到原子核中原子收縮
中子衰變,核子解體
06:51
inside atomic原子 nuclei原子核, nuclei原子核 disintegrating崩解,
132
399762
3686
06:55
and hydrogen would be
133
403448
2340
氫會變成宇宙中
唯一可能存在的化學元素
06:57
the only possible可能 chemical化學 element元件 in the universe宇宙.
134
405788
4352
07:02
And the Higgs希格斯 field領域, in the ultra-dense超密集 Higgs希格斯 state,
135
410140
3011
而超濃度的希格斯場
07:05
is not just a few少數 times more intense激烈 than today今天,
136
413151
3814
並不是只比今天的希格斯場
密度高上幾倍
07:08
but billions數十億 of times,
137
416965
2195
而是幾十億倍
07:11
and if space-time時空 were filled填充 by this Higgs希格斯 state,
138
419160
3202
如果時空被這個希格斯場填滿
07:14
all atomic原子 matter would collapse坍方.
139
422362
3153
所有原子物質都會崩解
07:17
No molecular分子 structures結構 would be possible可能, no life.
140
425515
4490
沒有任何分子結構能夠存在
沒有生命
07:22
So, I wonder奇蹟, is it possible可能
141
430005
3338
所以我想
未來希格斯場有可能會經歷轉變期
07:25
that in the future未來, the Higgs希格斯 field領域
142
433343
2586
07:27
will undergo經歷 a phase transition過渡 and,
143
435929
2565
和量子穿隧效應
07:30
through通過 quantum量子 tunneling隧道, will be transformed改造
144
438494
3129
進入這個恐怖,高濃度的狀態嗎?
07:33
into this nasty討厭, ultra-dense超密集 state?
145
441623
4687
07:38
In other words, I ask myself, what is the fate命運
146
446310
3525
換句話說,我問自己
希格斯場在宇宙中的命運是什麼?
07:41
of the Higgs希格斯 field領域 in our universe宇宙?
147
449835
3083
07:44
And the crucial關鍵 ingredient成分 necessary必要
148
452918
2251
而回答這個問題的關鍵
在於希格斯玻色子的質量
07:47
to answer回答 this question is the Higgs希格斯 boson玻色子 mass.
149
455169
4386
07:51
And experiments實驗 at the LHCLHC found發現 that the mass
150
459555
4111
在一次LHC的實驗裡發現
07:55
of the Higgs希格斯 boson玻色子 is about 126 GeV電子伏特.
151
463666
4274
希格斯玻色子的質量
是1260億電子伏特
07:59
This is tiny when expressed表達 in familiar units單位,
152
467940
3036
用我們熟悉的單位表示的話其實不多
08:02
because it's equal等於 to something like
153
470976
1320
差不多是10的負22次方公克
08:04
10 to the minus減去 22 grams,
154
472296
2207
08:06
but it is large in particle粒子 physics物理 units單位,
155
474503
3970
但是對粒子單位來說很大
08:10
because it is equal等於 to the weight重量
156
478473
2104
它就等於是整個DNA分子的重量
08:12
of an entire整個 molecule分子
157
480577
2246
08:14
of a DNA脫氧核糖核酸 constituent組分.
158
482823
2420
08:17
So armed武裝 with this information信息 from the LHCLHC,
159
485243
3387
有了從LHC得到的資料
再加上從歐洲核子研究組織得到的
08:20
together一起 with some colleagues同事 here at CERNCERN,
160
488630
1944
08:22
we computed計算 the probability可能性
161
490574
1909
我們試著計算
08:24
that our universe宇宙 could quantum量子 tunnel隧道
162
492483
3015
宇宙經過量子穿隧
進入高濃度希格斯場的可能性
08:27
into the ultra-dense超密集 Higgs希格斯 state,
163
495498
3118
08:30
and we found發現 a very intriguing奇妙 result結果.
164
498616
3677
結果非常有趣
08:34
Our calculations計算 showed顯示
165
502293
2149
我們的計算顯示
08:36
that the measured測量 value of the Higgs希格斯 boson玻色子 mass
166
504442
3172
希格斯玻色子的質量非常特別
08:39
is very special特別.
167
507614
1845
08:41
It has just the right value
168
509459
2919
它的質量剛剛好
08:44
to keep the universe宇宙 hanging
169
512378
2693
可以讓宇宙處在一個不安定的狀態
08:47
in an unstable不穩定 situation情況.
170
515071
2570
08:49
The Higgs希格斯 field領域 is in a wobbly搖擺不定 configuration組態
171
517641
3256
希格斯場的結構至今為止
仍處於搖擺不定的狀態
08:52
that has lasted歷時 so far
172
520897
2049
08:54
but that will eventually終於 collapse坍方.
173
522946
3045
但最終還是會崩塌
08:57
So according根據 to these calculations計算,
174
525991
3179
根據我們的計算
09:01
we are like campers營員們
175
529170
2030
我們就像露營的人
09:03
who accidentally偶然 set their tent帳篷
176
531200
2452
不小心將帳篷搭在懸崖邊
09:05
at the edge邊緣 of a cliff懸崖.
177
533652
1794
09:07
And eventually終於, the Higgs希格斯 field領域
178
535446
1790
最後,希格斯場會經歷轉變期
09:09
will undergo經歷 a phase transition過渡
179
537236
1936
09:11
and matter will collapse坍方 into itself本身.
180
539172
3044
然後所有的物質會自我毀滅
09:14
So is this how humanity人性 is going to disappear消失?
181
542216
3444
所以人類文明就是這樣消失的嗎?
09:17
I don't think so.
182
545660
1755
我不這樣覺得
09:19
Our calculation計算 shows節目 that quantum量子 tunneling隧道
183
547415
3353
我們的計算顯示
希格斯場的量子穿隧
09:22
of the Higgs希格斯 field領域 is not likely容易 to occur發生
184
550768
3656
在接下來的10年到100年
不太可能會發生
09:26
in the next下一個 10 to the 100 years年份,
185
554424
3504
09:29
and this is a very long time.
186
557928
3042
這是一段很長的時間
09:32
It's even longer than
187
560970
1768
甚至比義大利成立穩定的政府還要長
09:34
the time it takes for Italy意大利 to form形成 a stable穩定 government政府.
188
562738
3669
09:38
(Laughter笑聲)
189
566407
2407
09:40
Even so, we will be long gone走了 by then.
190
568814
3791
即使發生了,我們也已經不在了
09:44
In about five billion十億 years年份,
191
572605
2608
在約50億年後
09:47
our sun太陽 will become成為 a red giant巨人,
192
575213
2457
太陽會變成紅巨星
09:49
as large as the Earth's地球 orbit軌道,
193
577670
2513
和地球繞日的軌跡一樣大
09:52
and our Earth地球 will be kaput過時的,
194
580183
3277
地球會毀掉
09:55
and in a thousand billion十億 years年份,
195
583460
2357
1兆年之後
09:57
if dark黑暗 energy能源 keeps保持 on fueling加油
196
585817
2286
如果黑暗能量還在供給
10:00
space空間 expansion擴張 at the present當下 rate,
197
588103
2835
太空依現在的速度膨脹
10:02
you will not even be able能夠 to see as far as your toes腳趾,
198
590938
4177
你連到腳趾頭這麼短的距離都看不到
10:07
because everything around you
199
595115
1697
因為你身邊的事物
10:08
expands展開 at a rate faster更快 than the speed速度 of light.
200
596812
3701
都在以比光速還要快的速度膨脹
10:12
So it is really unlikely不會
201
600513
1985
所以要我們看到希格斯場膨脹
真的不怎麼可能
10:14
that we will be around to see the Higgs希格斯 field領域 collapse坍方.
202
602498
3870
10:18
But the reason原因 why I am interested有興趣
203
606368
3579
我對希格斯場轉換感興趣的原因是
10:21
in the transition過渡 of the Higgs希格斯 field領域
204
609947
2012
10:23
is because I want to address地址 the question,
205
611959
3285
因為我想問:
10:27
why is the Higgs希格斯 boson玻色子 mass so special特別?
206
615244
4965
為何希格斯玻色子的質量如此特別?
10:32
Why is it just right to keep the universe宇宙
207
620209
2974
為何它剛剛好讓宇宙
10:35
at the edge邊緣 of a phase transition過渡?
208
623183
3490
處於轉變的邊緣?
10:38
Theoretical理論 physicists物理學家 always ask "why" questions問題.
209
626673
3862
理論學家永遠喜歡問"為什麼"
10:42
More than how a phenomenon現象 works作品,
210
630535
2675
不只是想要知道現象的成因
10:45
theoretical理論 physicists物理學家 are always interested有興趣 in
211
633210
2472
理論學家更感興趣的是
10:47
why a phenomenon現象 works作品 in the way it works作品.
212
635682
3232
為何一個現象會以現在這個方式運作
10:50
We think that this these "why" questions問題
213
638914
3362
我們覺得這些"為什麼"可以給我們線索
10:54
can give us clues線索
214
642276
1723
10:55
about the fundamental基本的 principles原則 of nature性質.
215
643999
3538
找尋自然的基本定律
10:59
And indeed確實, a possible可能 answer回答 to my question
216
647537
3905
而能解答我問題的可能答案
11:03
opens打開 up new universes宇宙, literally按照字面.
217
651442
4364
開啟了整個宇宙
真的是字面上的開啟
11:07
It has been speculated推測 that our universe宇宙
218
655806
3441
一直有人懷疑
我們的宇宙只是
眾多宇宙泡沫堆中的一個泡泡
11:11
is only a bubble泡沫 in a soapy肥皂水 multiverse多重宇宙
219
659247
4133
11:15
made製作 out of a multitude of bubbles泡泡,
220
663380
2563
眾多宇宙裡有數以萬計的泡泡
11:17
and each bubble泡沫 is a different不同 universe宇宙
221
665943
2216
每個泡泡都是一個不同的宇宙
11:20
with different不同 fundamental基本的 constants常量
222
668159
1894
擁有不同的內容物
11:22
and different不同 physical物理 laws法律.
223
670053
1865
還有不同的定律
11:23
And in this context上下文, you can only talk about
224
671918
2006
在這個假設下
11:25
the probability可能性 of finding發現 a certain某些 value of the Higgs希格斯 mass.
225
673924
4711
我們只能討論確定希格斯質量的可能性
11:30
Then the key to the mystery神秘
226
678635
2343
那麼解開謎團的關鍵
11:32
could lie謊言 in the statistical統計 properties性能
227
680978
3263
就在這眾多宇宙中的統計特性
11:36
of the multiverse多重宇宙.
228
684241
2228
11:38
It would be something like what happens發生
229
686469
2414
它可能類似沙灘上的沙丘
11:40
with sand dunes沙丘 on a beach海灘.
230
688883
2237
11:43
In principle原理, you could imagine想像 to find sand dunes沙丘
231
691120
2872
基本上你可以想像
在沙灘上的任何坡度找到沙丘
11:45
of any slope angle角度 in a beach海灘,
232
693992
2430
11:48
and yet然而, the slope angles of sand dunes沙丘
233
696422
4161
但是沙丘的坡度通常都在30到35度左右
11:52
are typically一般 around 30, 35 degrees.
234
700583
3470
11:56
And the reason原因 is simple簡單:
235
704053
1668
原因很簡單
11:57
because wind builds建立 up the sand, gravity重力 makes品牌 it fall秋季.
236
705721
3678
因為風堆起沙子,重力讓沙子掉下來
12:01
As a result結果, the vast廣大 majority多數 of sand dunes沙丘
237
709399
2884
所以大部分的沙丘
12:04
have slope angles around the critical危急 value,
238
712283
3919
都擁有剛好接近崩塌的斜度
12:08
near to collapse坍方.
239
716202
1984
12:10
And something similar類似 could happen發生
240
718186
2997
類似的事情也可能
發生於眾多宇宙中的希格斯玻色子
12:13
for the Higgs希格斯 boson玻色子 mass in the multiverse多重宇宙.
241
721183
4537
12:17
In the majority多數 of bubble泡沫 universes宇宙,
242
725720
2872
在眾多宇宙的泡泡中
12:20
the Higgs希格斯 mass could be around the critical危急 value,
243
728592
3057
希格斯的質量
可能也在希格斯場接近崩塌的邊緣
12:23
near to a cosmic宇宙的 collapse坍方 of the Higgs希格斯 field領域,
244
731649
3596
12:27
because of two competing競爭 effects效果,
245
735245
1947
就像在沙丘的例子裡
有兩個互相抗衡的效應一樣
12:29
just as in the case案件 of sand.
246
737192
3586
12:32
My story故事 does not have an end結束,
247
740778
3145
我的故事不會結束
12:35
because we still don't know the end結束 of the story故事.
248
743923
3735
因為我們還不知道故事的結局
12:39
This is science科學 in progress進展,
249
747658
3288
科學一直在前進
12:42
and to solve解決 the mystery神秘, we need more data數據,
250
750946
3834
為了解開謎團,我們需要更多數據
12:46
and hopefully希望, the LHCLHC will soon不久 add new clues線索
251
754780
4616
希望LHC不久後
又會為這個故事提供更多新線索
12:51
to this story故事.
252
759396
2621
12:54
Just one number, the Higgs希格斯 boson玻色子 mass,
253
762017
3830
光是發現希格斯玻色子的質量
12:57
and yet然而, out of this number we learn學習 so much.
254
765847
5329
就讓我們知道這麼多
13:03
I started開始 from a hypothesis假設, that the known已知 particles粒子
255
771176
3047
我一開始假設
已知的粒子都在宇宙之中
13:06
are all there is in the universe宇宙,
256
774223
2036
13:08
even beyond the domain explored探討 so far.
257
776259
2706
甚至超出我們所知的宇宙
13:10
From this, we discovered發現 that the Higgs希格斯 field領域
258
778965
3768
從這我們發現能跨越時空的希格斯場
13:14
that permeates滲透 space-time時空 may可能 be standing常設
259
782733
3443
可能處在刀鋒
隨時可能引起宇宙崩塌
13:18
on a knife edge邊緣, ready準備 for cosmic宇宙的 collapse坍方,
260
786176
4557
13:22
and we discovered發現 that this may可能 be a hint暗示
261
790733
3550
我們發現這可能提醒我們
13:26
that our universe宇宙 is only a grain糧食 of sand
262
794283
4033
我們的宇宙
只是眾多宇宙沙灘中的一顆沙粒
13:30
in a giant巨人 beach海灘, the multiverse多重宇宙.
263
798316
3613
13:33
But I don't know if my hypothesis假設 is right.
264
801929
3251
但我並不知道我的假設正不正確
13:37
That's how physics物理 works作品: A single measurement測量
265
805180
3683
這就是物理學的運作方式
一套測量可將我們推向認識宇宙的新路
13:40
can put us on the road to a new understanding理解
266
808863
2864
13:43
of the universe宇宙
267
811727
1663
13:45
or it can send發送 us down a blind alley胡同.
268
813390
3019
也可以送我們進死胡同
13:48
But whichever任何 it turns out to be,
269
816409
2564
但不論結果如何
13:50
there is one thing I'm sure of:
270
818973
3192
有一件事我很確定:
13:54
The journey旅程 will be full充分 of surprises驚喜.
271
822165
3349
這趟旅程將會充滿驚喜
13:57
Thank you.
272
825514
1373
謝謝
13:58
(Applause掌聲)
273
826887
5248
Translated by Tien-Tzu Lin
Reviewed by Yuexin Gao

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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.

More profile about the speaker
Gian Giudice | Speaker | TED.com