James Beacham: How we explore unanswered questions in physics
જેમ્સ બીચમ: કઈરીતે અમે ભૌતીક્શાસ્ત્રનાં વણઉકેલેલા સવાલનું સંશોધન કરીએ છીએ
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.
since I was a little kid.
for almost 100 years,
પુછી રહ્યા છે
things in nature --
held together by gravity?
સાથે રહે છે, ગુરુત્વાકર્ષણથી??
over questions just like this.
મને અસમંજસ માં નાખતા.
with microscopes and electromagnets,
થી જજુમતો.
about the forces of the small
નાની વસ્તુના બળો વિષે
that description matched up
કેવી સરળતાથી વર્ણન સરખાય છે
આપણે ગુરુત્વાકર્ષણ જાણીએ છીએ
we understand gravity,
there must be some elegant way
કોઈતો ભવ્ય રસ્તો હશે
about these two realms separately,
અલગથી ઘણું જાણીએ છીએ.
them mathematically,
જોડવાનો પ્રયત્ન કરીએ,
this basically physics disaster,
ઉકેલવામાં સક્ષમ રહ્યો નથી.
to December of 2015,
૨૦૧૫નાં ડીસેમ્બરમાં
being flipped on its head.
saw something intriguing in our data:
અમારી માહિતીમાં ઘુસી કરીને જોયુ
answer to this question.
એવું હું માનું છું.
little kid, I think,
Large Hadron Collider,
મોટા હર્ડોન કોલાઇડર માં.
experiment ever mounted.
સ્થપાયેલ પરીક્ષણ
on the border of France and Switzerland
પર ૨૭ કિલોમીટર લાંબી ગુફા છે.
colder than outer space
જે બહારના વાતાવરણ કરતા ઠંડા છે
to almost the speed of light
પ્રકાશની ગતિ સુધી પહોચાડે છે.
millions of times per second,
લાખમાં ભાગમાં અથડાય છે,
fundamental particles.
took decades of work
from around the globe,
to switch on the LHC
થાક્યા વગર કામ કરી રહ્યા હતા
have ever used in a collider experiment.
જે ક્યારે પણ અથડામણનાં પ્રયોગમાં વાપરી હોય
there is an equivalence
put there by nature.
a bigger, higher energy collider,
ઉચી ઉર્જાવાળું કોલાઈડર,
energy collider in the world
quadrillions of times,
અથડાવીએ છીએ.
over months and months.
માહિતી એકઠી કરી.
in our data as bumps --
પછી એક નવો કણ દેખાયો
that make a smooth line not so smooth.
સરળરેખા બનાવે એ સરળ નહતી.
of the Higgs particle --
for the confirmation of its existence.
નોબલ પુરષ્કાર અપાવ્યો.
that we as a species had ever had
તરીકે કદી નાં મળેલું
long-standing questions,
twice as much energy as we used
જેટલી આપણે વાપરી ચુક્યા.
their entire careers for this moment,
આ ક્ષણ માટે કામ કરી રહ્યા હતા.
I'd been waiting for my entire life.
and bit our fingernails,
અને નખ ચાવતા બેઠા હતા,
the first proton collisions
in this brand-new data.
નવી માહિતીમાં અમને શું મળશે.
we found a bump.
અમને એક ગાંઠ મળી.
you raise your eyebrow.
for eyebrow raises,
discovered a new particle,
in secret meetings,
ખાનગી મીટીંગમાં ગાળ્યા છે,
over this little bump,
સાથેની દલીલો કરવામાં,
ruthless experimental sticks
પ્રહારો કરવામાં આવતા
of working feverishly --
ઉત્કૃષ્ઠરીતે કામ કાર્યા પછી --
and not going home,
for turning coffee into diagrams --
કોફીને આકૃતિઓમાં બદલવાનાં --
with a very clear message:
એક ખુબ ચોખ્ખા સંદેશ સાથે:
but it's not definitive,
પણ આ નિર્ણાયક ન હતી.
as we take more data.
વધું માહિતી પર ટેક્વશું .
extremely cool about it.
બનાવાનો પ્રયત્ન કરીએ છીએ.
them of the little bump
એ નાની ગાંઠ યાદ આવી ગઈ
toward the Higgs boson discovery.
રસ્તો બતાવ્યો હતો.
my theorist colleagues --
'મારા સિદ્ધાંતવાદી સહકર્મીઓ --
મને બહુ વહાલા છે --
500 papers about this little bump.
નાની ગાંઠ પર ૫૦૦ શોધપત્રો લખ્યા છે.
had been flipped on its head.
ઉલટી ચત્તી થાય ગઈ છે.
to collectively lose their cool?
હક્કાબક્કા કરી નાખ્યા?
large number of collisions
of only two photons,
like automobile collisions.
અથડામણ જેવી નથી હોતી.
at almost the speed of light,
can briefly create a new particle
that hit our detector.
અમારા યંત્રમાં અથડાય એ પહેલા.
where the two cars vanish upon impact,
જયારે બે કાર અથડાઈને નષ્ઠ થઇ જાય,
into two skateboards,
રૂપાંતર થાય જાય,
hit out detector are very rare.
quantum properties of photons,
વિશિષ્ઠ અણુનાં ગુણધર્મો છે,
of possible new particles --
સમભાવના બહુ ઓછી છે --
that long-standing question
ખુબ જુના પ્રશ્નથી છે
compared to the other forces of nature.
સરખામણી માં અતિ નબળું છે.
પાછળ પડું છું.
to the other forces of nature?
ગુરુત્વાકર્ષણની શક્તિ શું છે?
are perfectly described
સમ્પૂર્ણરીતે વર્ણવી શકાય છે
of nature at its smallest scales,
વર્ણવી શકાય છે
achievements of humankind --
from the Standard Model.
જે સામાન્ય માળખાથી દૂર છે.
of gravity has gone missing.
છોડી દીધા પછી પણ,
proposes a wild solution.
સ્થિતિની પ્રસ્તાવના મુકે છે.
અવકાશમાં રહીએ છીએ.
non-controversial statement.
in three dimensions of space.
in a three-dimensional field;
that we use to describe all this stuff
આપણે આ વસ્તુને વર્ણવવા.
three dimensions of space.
around with our math however we want.
આસપાસ ધારીએ એટલું રમી શકીએ છીએ.
with extra dimensions of space
અવકાશના વધારાનાં પરિમાણ સાથે
mathematical concept.
you at the back, look around --
પાછળ બેઠેલા, તમે પણ આસપાસ જુઓ --
three dimensions of space.
into an extra-spatial dimension
જો તરછોડેલું ગુરુત્વાકર્ષણ જવવા માંડે.
as the other forces
extra-spatial dimension,
અવકાશી પરિમાણમાં જોવાનું હોય,
is a tiny slice of gravity
ગુરુત્વાકર્ષણને અનુંભાવ્યે છીએ
our Standard Model of particles
સામાન્ય માળખાને વિસ્તારવું પડશે
a hyperdimensional particle of gravity,
સમાવેશ કરવા માટે,
in extra-spatial dimensions.
અવકાશી પરિમાણમાં રહે છે.
this crazy, science fiction idea,
પરિક્ષા કઈ રીતે કરશે,
આ પરિમાણીય દુનિયામાં?
the collision reverberates
that might be there,
this hyperdimensional graviton
ક્ષણભરમાટે સર્જે છે.
into the three dimensions of the LHC
ત્રીપરિમાણ માં પાછું ફરે છે
extra-dimensional graviton
વધારાનાં પરિમાણનું ગુરુત્વાકર્ષણ છે.
hypothetical new particles
અનુમાનિત નવા કણ માટેની
two-photon bump.
the mysteries of gravity
ગુરુત્વાકર્ષણનાં રહસ્યને સમજવાની
dimensions of space --
collectively lost their cool
તેમની શાંતિ ગુમાવે છે
would rewrite the textbooks.
this work at the time,
a nice, crisp Nobel Prize --
નોબલ પુરસ્કાર માં બદલી શકે --
the space around the bump
જે ગાંઠની આસપાસની જગ્યા ભરીદે.
several months later,
થોડા મહીના પછી,
disappointment," on "faded hopes,"
ભવ્ય નિરાશા" પર, "ઝાંખી આશા" પર
to shut down the LHC and go home.
બંધ કરીને ઘરે જવાનું વિચાર્યું હતું.
a particle -- and I didn't --
મળ્યું-- અને મને ના મળ્યું--
why am I here talking to you?
હું અહિયાં કઈરીતે વાતો કરતો હોત?
is cartography.
about the LHC for a second.
LHC વિષે હાલ ભૂલી જાઓ.
arriving at a distant planet,
કોઈ દુરના ગ્રહ પર ઉતારો છો,
land, take a quick look around
obvious-to-spot particles,
ઓળખી શકાય એવા સ્પષ્ઠ કણો માટે,
on a distant mountain,
દુરના પહાડો પર દેખાઈ,
we saw it was a rock.
અમને એક ખડક દેખાયો.
Do we just give up and fly away?
બધું છોડીને ક્યાંક જતા રહેતા?
અમે ભયંકર વિજ્ઞાનીકો હોત.
of decades exploring,
with a fine instrument,
show up immediately
after years of data taking.
તે તેમની જાતને ઉઘાડી કરે
at the LHC at this big high energy,
એવું સંશોધન કરવાનું ચાલુ કરી દીધું હતું,
we still find no new particles?
અમારી પાસે કોઈ નવો કણનાં હોય?
for a 100-kilometer tunnel
૧૦૦ કીલોમીટર લાંબા ભોયરા માં જ છે
at 10 times the energy of the LHC.
LHCમાં અથડાવીએ છીએ.
nature places new particles.
કઈ પ્રકૃતિક જગ્યા પર નવા કણને મુકવો
ચાલુ રાખવાનું નક્કી કરીએ છીએ
a 100-kilometer tunnel
collider floating in space
અવકાશમાં તરતું હોય
particle physics wrong.
ભૌતિકશાસ્ત્ર ખોટું કરતા હોય.
technology, expertise
અનુભવની જરૂર છે
and machine learning techniques
એ તકનીકો વાપરી ચુક્યા છીએ
a particle physics experiment
કણ ભૌતિકશાસ્ત્રનો પ્રયોગ કરીએ
a hyperdimensional graviton.
ગુરુત્વાકર્ષણની શોધ કરતા શીખવાડે.
can't help us answer our questions?
આ પ્રશ્નનો જવાબ નાં આપી શકે?
for centuries,
for the foreseeable future?
since I was a little kid
મને નાનપણથી હેરાન કરે છે
in my lifetime?
ઉકેલ વગર જ પૂરી થઇ જશે?
in completely new ways.
નવા રસ્તા શોધવા બળ આપવું પડશે.
a flaw somewhere.
to join us in studying science
પ્રોત્સાહન આપવું પડશે.
on these century-old problems.
સદીઓ જુની દુવિધા દુર કરવા.
and I'm still searching for them.
હું હજુ શોધી રહ્યો છું.
she's in school right now,
in a completely new way,
we're just asking the wrong questions.
કદાચ અમે ખોટા સવાલ પૂછતા હતા
ABOUT THE SPEAKER
James Beacham - Experimental particle physicistJames 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.
James Beacham | Speaker | TED.com