TEDGlobal>Geneva
Harry Cliff: Have we reached the end of physics?
הארי קליף: האם הגענו לסוף של הפיזיקה?
Filmed:
Readability: 4.7
2,620,349 views
למה יש משהו במקום כלום? למה כל כך הרבה דברים מעניינים קיימים ביקום? פיזיקאי החלקיקים הארי קליף עובד במרסק ההדרונים הגדול ב CERN, ויש לו חדשות רעות פוטנציאלית לאנשים שמחפשים תשובה לשאלות האלו. למרות המאמצים הכי טובים של מדענים (והעזרה של המכונות הכי גדולות על הפלנטה), אנחנו אולי לעולם לא נוכל להסביר את הכל התכונות המוזרות של הטבע. האם זה הסוף של הפיזיקה? למדו יותר בהרצאה המרתקת הזו בנוגע למחקר האחרון למבנה הסופי של היקום.
Harry Cliff - Particle physicist
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature. Full bio
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
A hundred years ago this month,
a 36-year-old Albert Einstein
a 36-year-old Albert Einstein
0
480
3696
לפני מאה שנה החודש, אלברט איינשטיין בן 36,
00:16
stood up in front of the Prussian
Academy of Sciences in Berlin
Academy of Sciences in Berlin
1
4200
3256
עמד לפני האקדמיה הפרוסית למדעים של ברלין
00:19
to present a radical new theory
of space, time and gravity:
of space, time and gravity:
2
7480
4456
כדי להציג תאוריה רדיקלית חדשה
של מרחב, זמן וכבידה:
של מרחב, זמן וכבידה:
00:23
the general theory of relativity.
3
11960
3016
תאוריית היחסות הכללית.
00:27
General relativity is unquestionably
Einstein's masterpiece,
Einstein's masterpiece,
4
15000
3056
תורת היחסות הכללית היא ללא ספק
יצירת המופת של איינשטיין,
יצירת המופת של איינשטיין,
00:30
a theory which reveals the workings
of the universe at the grandest scales,
of the universe at the grandest scales,
5
18080
3976
תאוריה שמגלה את דרך העבודה
של היקום בקנה המידה הגדול ביותר,
של היקום בקנה המידה הגדול ביותר,
00:34
capturing in one beautiful line of algebra
6
22080
2376
לוכדת בקו יפה אחד של אלגברה
00:36
everything from why apples fall from trees
to the beginning of time and space.
to the beginning of time and space.
7
24480
4520
הכל מלמה תפוחים נופלים מעצים
להתחלה של הזמן והחלל.
להתחלה של הזמן והחלל.
00:41
1915 must have been an exciting year
to be a physicist.
to be a physicist.
8
29720
3096
1915 היתה שנה מרגשת להיות פיזיקאי.
00:44
Two new ideas were turning
the subject on its head.
the subject on its head.
9
32840
3496
שני רעיונות חדשים הפכו את הנושא על פיו.
00:48
One was Einstein's theory of relativity,
10
36360
2336
אחד היה תאוריית היחסות של איינשטיין,
00:50
the other was arguably
even more revolutionary:
even more revolutionary:
11
38720
3176
האחרת אפשר לטעון היתה אפילו יותר מהפכנית:
00:53
quantum mechanics,
12
41920
1456
מכאניקה קוואנטית,
00:55
a mind-meltingly strange
yet stunningly successful new way
yet stunningly successful new way
13
43400
3536
דרך חדשה ממיסת מוח
ועדיין מצליחה באופן מרשים
ועדיין מצליחה באופן מרשים
00:58
of understanding the microworld,
the world of atoms and particles.
the world of atoms and particles.
14
46960
4280
של הבנת העולם הזעיר,
העולם של אטומים וחלקיקים.
העולם של אטומים וחלקיקים.
01:03
Over the last century,
these two ideas have utterly transformed
these two ideas have utterly transformed
15
51920
3656
במהלך המאה האחרונה,
שני הרעיונות האלו שינו לגמרי
שני הרעיונות האלו שינו לגמרי
01:07
our understanding of the universe.
16
55600
1736
את ההבנה שלנו של היקום.
01:09
It's thanks to relativity
and quantum mechanics
and quantum mechanics
17
57360
2336
זה תודות ליחסות ולמכאניקה קוואנטית
01:11
that we've learned
what the universe is made from,
what the universe is made from,
18
59720
2336
שגילינו ממה היקום עשוי,
01:14
how it began
and how it continues to evolve.
and how it continues to evolve.
19
62080
2519
איך הוא החל ואיך הוא ממשיך להתפתח.
01:17
A hundred years on, we now find ourselves
at another turning point in physics,
at another turning point in physics,
20
65360
4296
אחרי מאה שנים, אנחנו מוצאים את עצמנו עכשיו
בנקודת מפנה נוספת בפיזיקה,
בנקודת מפנה נוספת בפיזיקה,
01:21
but what's at stake now
is rather different.
is rather different.
21
69680
2480
אבל מה שעל הפרק עכשיו די שונה.
01:24
The next few years may tell us
whether we'll be able
whether we'll be able
22
72840
2456
השנים הבאות אולי יגידו לנו אם נהיה מסוגלים
01:27
to continue to increase
our understanding of nature,
our understanding of nature,
23
75320
2856
להמשיך להגדיל את ההבנה שלנו את הטבע,
01:30
or whether maybe for the first time
in the history of science,
in the history of science,
24
78200
3416
או אם אולי בפעם הראשונה בהסטוריה של המדע,
01:33
we could be facing questions
that we cannot answer,
that we cannot answer,
25
81640
3936
נוכל לעמוד בפני שאלות
שאנחנו לא יכולים לענות,
שאנחנו לא יכולים לענות,
01:37
not because we don't have
the brains or technology,
the brains or technology,
26
85600
2576
לא בגלל שאין לנו את השכל או הטכנולוגיה,
01:40
but because the laws of physics
themselves forbid it.
themselves forbid it.
27
88200
3240
אלא בגלל שחוקי הפיזיקה עצמם אוסרים זאת.
01:44
This is the essential problem:
the universe is far, far too interesting.
the universe is far, far too interesting.
28
92560
4576
זו הבעיה הבסיסית:
היקום הרבה יותר מדי מעניין.
היקום הרבה יותר מדי מעניין.
01:49
Relativity and quantum mechanics
appear to suggest
appear to suggest
29
97160
2656
נראה שיחסיות ומכאניקת הקוואנטים מציעים
01:51
that the universe
should be a boring place.
should be a boring place.
30
99840
2296
שהיקום צריך להיות מקום משעמם.
01:54
It should be dark, lethal and lifeless.
31
102160
2896
הוא צריך להיות אפל, קטלני וחסר חיים.
01:57
But when we look around us, we see we live
in a universe full of interesting stuff,
in a universe full of interesting stuff,
32
105080
3936
אבל כשאנחנו מביטים סביבנו, אנחנו רואים
שאנחנו חיים ביקום מלא דברים מעניינים,
שאנחנו חיים ביקום מלא דברים מעניינים,
02:01
full of stars, planets, trees, squirrels.
33
109040
3056
מלא כוכבים, פלנטות, עצים, סנאים.
02:04
The question is, ultimately,
34
112120
1496
השאלה היא, בסופו של דבר,
02:05
why does all this interesting stuff exist?
35
113640
3296
למה כל הדברים המעניינים האלה קיימים?
02:08
Why is there something
rather than nothing?
rather than nothing?
36
116960
3080
למה יש משהו ולא כלום?
02:13
This contradiction is the most pressing
problem in fundamental physics,
problem in fundamental physics,
37
121080
3496
הניגוד הזה הוא הבעיה
הכי קשה בפיזיקה בסיסית,
הכי קשה בפיזיקה בסיסית,
02:16
and in the next few years, we may find out
whether we'll ever be able to solve it.
whether we'll ever be able to solve it.
38
124600
4720
ובכמה שנים הבאות, אולי נגלה
אם אי פעם נוכל לפתור את זה.
אם אי פעם נוכל לפתור את זה.
02:23
At the heart of this problem
are two numbers,
are two numbers,
39
131080
3096
בלב הבעיה יש שני מספרים,
02:26
two extremely dangerous numbers.
40
134200
2496
שני מספרים ממש מסוכנים.
02:28
These are properties of the universe
that we can measure,
that we can measure,
41
136720
2696
הם תכונות של היקום שאנחנו יכולים למדוד,
02:31
and they're extremely dangerous
42
139440
1536
והם מאוד מסוכנים
02:33
because if they were different,
even by a tiny bit,
even by a tiny bit,
43
141000
2416
מפני שאם הם היו שונים, אפילו במעט,
02:35
then the universe as we know it
would not exist.
would not exist.
44
143440
2720
אז היקום כמו שאנחנו מכירים אותו
לא היה קיים.
לא היה קיים.
02:38
The first of these numbers is associated
with the discovery that was made
with the discovery that was made
45
146720
3456
הראשון מהמספרים האלה קשור לגילוי שנעשה
02:42
a few kilometers from this hall,
at CERN, home of this machine,
at CERN, home of this machine,
46
150200
2976
כמה קילומטרים מהאולם הזה,
ב CERN, הבית של המכונה הזו.
ב CERN, הבית של המכונה הזו.
02:45
the largest scientific device
ever built by the human race,
ever built by the human race,
47
153200
3056
המכשיר המדעי הכי גדול
שאי פעם נבנה על ידי המין האנושי,
שאי פעם נבנה על ידי המין האנושי,
02:48
the Large Hadron Collider.
48
156280
1856
מרסק ההדרונים הגדול.
02:50
The LHC whizzes subatomic particles
around a 27-kilometer ring,
around a 27-kilometer ring,
49
158160
3976
ה LHC מטיס חלקיקים תת אטומיים
לאורך טבעת של 27 קילומטר,
לאורך טבעת של 27 קילומטר,
02:54
getting them closer and closer
to the speed of light
to the speed of light
50
162160
2456
ומביא אותן קרוב יותר ויותר למהירות האור
02:56
before smashing them into each other
inside gigantic particle detectors.
inside gigantic particle detectors.
51
164640
4656
לפני שהוא מרסק אותם
אחד בשני בתוך גלאי חלקיקים עצומים.
אחד בשני בתוך גלאי חלקיקים עצומים.
03:01
On July 4, 2012, physicists
at CERN announced to the world
at CERN announced to the world
52
169320
4496
ב 4 ביולי 2012, מדענים ב CERN הודיעו לעולם
03:05
that they'd spotted
a new fundamental particle
a new fundamental particle
53
173840
2536
שהם גילו חלקיק יסוד חדש
03:08
being created at the violent collisions
at the LHC: the Higgs boson.
at the LHC: the Higgs boson.
54
176400
4360
שנוצר בהתנגשויות האלימות
ב LHC: היגס בוזון.
ב LHC: היגס בוזון.
03:13
Now, if you followed the news at the time,
55
181440
2056
עכשיו, אם עקבתם אחרי החדשות באותו זמן,
03:15
you'll have seen a lot of physicists
getting very excited indeed,
getting very excited indeed,
56
183520
3056
הייתם רואים הרבה מדענים באמת מאוד מתרגשים,
03:18
and you'd be forgiven for thinking
57
186600
1656
ויסלחו לכם אם תחשבו
03:20
we get that way every time
we discover a new particle.
we discover a new particle.
58
188280
2536
אנחנו נעשים כאלו כל פעם
שאנחנו מגלים חלקיק חדש.
שאנחנו מגלים חלקיק חדש.
03:22
Well, that is kind of true,
59
190840
1336
ובכן, זה סוג של נכון,
03:24
but the Higgs boson
is particularly special.
is particularly special.
60
192200
2696
אבל בוזון היגס הוא מיוחד ביותר.
03:26
We all got so excited
because finding the Higgs
because finding the Higgs
61
194920
2456
התרגשנו כל כך מפני שמציאת ההיגס
03:29
proves the existence
of a cosmic energy field.
of a cosmic energy field.
62
197400
3336
מספקת את הקיום של שדה אנרגיה קוסמי.
03:32
Now, you may have trouble
imagining an energy field,
imagining an energy field,
63
200760
2616
עכשיו, אולי יש לכם בעיות לדמיין שדה אנרגיה,
03:35
but we've all experienced one.
64
203400
1429
אבל כולנו חווינו אחד.
03:36
If you've ever held a magnet
close to a piece of metal
close to a piece of metal
65
204853
2536
אם אי פעם החזקתם מגנט ליד פיסת מתכת
03:39
and felt a force pulling across that gap,
66
207413
2123
והרגשתם כוח מושך לרוחב הרווח,
03:41
then you've felt the effect of a field.
67
209560
1858
אז הרגשתם את האפקט של שדה.
03:43
And the Higgs field
is a little bit like a magnetic field,
is a little bit like a magnetic field,
68
211442
3374
ושדה היגס דומה מעט לשדה מגנטי,
03:46
except it has a constant value everywhere.
69
214840
2816
חוץ מזה שיש לו ערך קבוע בכל מקום.
03:49
It's all around us right now.
70
217680
1456
הוא סביבנו כרגע.
03:51
We can't see it or touch it,
71
219160
1736
אנחנו לא יכולים לראות אותו או לגעת בו,
03:52
but if it wasn't there,
72
220920
1216
אבל אם הוא לא היה שם,
03:54
we would not exist.
73
222160
1440
לא היינו קיימים.
03:56
The Higgs field gives mass
74
224200
1776
שדה היגס נותן מאסה
03:58
to the fundamental particles
that we're made from.
that we're made from.
75
226000
2376
לחלקיקים הבסיסיים שאנחנו עשויים מהם.
04:00
If it wasn't there, those particles
would have no mass,
would have no mass,
76
228400
2616
אם הוא לא היה פה,
לחלקיקים האלה לא היתה מאסה,
לחלקיקים האלה לא היתה מאסה,
04:03
and no atoms could form
and there would be no us.
and there would be no us.
77
231040
2680
ואף אטום לא היה יכול להווצר
ואנחנו לא היינו.
ואנחנו לא היינו.
04:06
But there is something deeply mysterious
about the Higgs field.
about the Higgs field.
78
234880
4456
אבל יש משהו ממש מסתורי בנוגע לשדה היגס.
04:11
Relativity and quantum mechanics tell us
that it has two natural settings,
that it has two natural settings,
79
239360
3696
יחסיות ומכאניקת קוואנטים
אומרות לנו שיש לו שני מצבים ניטרליים,
אומרות לנו שיש לו שני מצבים ניטרליים,
04:15
a bit like a light switch.
80
243080
1656
מעט כמו מתג אור.
04:16
It should either be off,
81
244760
1376
הוא צריך להיות או כבוי,
04:18
so that it has a zero value
everywhere in space,
everywhere in space,
82
246160
2656
כך שיש לו ערך אפס בכל מקום בחלל,
04:20
or it should be on so it has
an absolutely enormous value.
an absolutely enormous value.
83
248840
3360
או שהוא צריך להיות דלוק
כך שיש לו ערך פשוט עצום.
כך שיש לו ערך פשוט עצום.
04:24
In both of these scenarios,
atoms could not exist,
atoms could not exist,
84
252840
2736
בשני המקרים האלה,
אטומים לא יכולים להיות קיימים,
אטומים לא יכולים להיות קיימים,
04:27
and therefore all the other
interesting stuff
interesting stuff
85
255600
2136
ולכן כל שאר הדברים המעניינים
04:29
that we see around us
in the universe would not exist.
in the universe would not exist.
86
257760
2639
שאנחנו רואים סביבנו ביקום לא היה קיימים.
04:33
In reality, the Higgs field
is just slightly on,
is just slightly on,
87
261000
3616
במציאות, שדה היגס דלוק רק קצת,
04:36
not zero but 10,000 trillion times weaker
than its fully on value,
than its fully on value,
88
264640
5056
לא אפס אבל חלש פי 10,000 טריליון
מהערך הדלוק המלא שלו,
מהערך הדלוק המלא שלו,
04:41
a bit like a light switch that's got stuck
just before the off position.
just before the off position.
89
269720
4120
מעט כמו מתג אור שנתקע
ממש לפני המצב הכבוי שלו.
ממש לפני המצב הכבוי שלו.
04:46
And this value is crucial.
90
274480
1616
והערך הזה חיוני.
04:48
If it were a tiny bit different,
91
276120
1856
אם הוא היה שונה במעט,
04:50
then there would be
no physical structure in the universe.
no physical structure in the universe.
92
278000
3656
לא היה מבנה פיזי ליקום.
04:53
So this is the first
of our dangerous numbers,
of our dangerous numbers,
93
281680
2176
אז זה הראשון מהמספרים המסוכנים שלנו,
04:55
the strength of the Higgs field.
94
283880
2056
הכוח של שדה היגס.
04:57
Theorists have spent decades
trying to understand
trying to understand
95
285960
2736
תאורטיקנים בילו עשורים בלנסות להבין
05:00
why it has this very peculiarly
fine-tuned number,
fine-tuned number,
96
288720
2656
למה יש לו את המספר המכוונן בדיוק הזה,
05:03
and they've come up
with a number of possible explanations.
with a number of possible explanations.
97
291400
2816
והם העלו מספר הסברים אפשריים.
05:06
They have sexy-sounding names
like "supersymmetry"
like "supersymmetry"
98
294240
2936
יש להם שמות שנשמעים סקסיים
כמו "סופר סימטריה"
כמו "סופר סימטריה"
05:09
or "large extra dimensions."
99
297200
1936
או "מימדים נוספים גדולים."
05:11
I'm not going to go
into the details of these ideas now,
into the details of these ideas now,
100
299160
2776
אני לא הולך להכנס לפרטים של הרעיונות האלו,
05:13
but the key point is this:
101
301960
2376
אבל המפתח העיקרי הוא זה:
05:16
if any of them explained this weirdly
fine-tuned value of the Higgs field,
fine-tuned value of the Higgs field,
102
304360
3856
אם מישהו מהם הסביר את הערך
המכוונן בעדינות של שדה היגס,
המכוונן בעדינות של שדה היגס,
05:20
then we should see new particles
being created at the LHC
being created at the LHC
103
308240
3736
אז אנחנו צריכים לראות
חלקיקים חדשים שנוצרים ב LHC
חלקיקים חדשים שנוצרים ב LHC
05:24
along with the Higgs boson.
104
312000
1976
יחד עם בוזון היגס.
05:26
So far, though, we've not seen
any sign of them.
any sign of them.
105
314000
2960
עד עכשיו, עם זאת, לא ראינו אף סימן להם.
05:29
But there's actually an even worse example
106
317960
2056
אבל יש למעשה אפילו דוגמה יותר גרועה
05:32
of this kind of fine-tuning
of a dangerous number,
of a dangerous number,
107
320040
2376
לסוג זה של כוונון עדין של מספר מסוכן,
05:34
and this time it comes
from the other end of the scale,
from the other end of the scale,
108
322440
2616
והפעם זה מגיע מהצד השני של הסקלה,
05:37
from studying the universe
at vast distances.
at vast distances.
109
325080
2856
מחקר היקום במרחקים עצומים.
05:39
One of the most important consequences
of Einstein's general theory of relativity
of Einstein's general theory of relativity
110
327960
4336
אחת התוצאות הכי חשובות
של תאוריית היחסיות הכללית של איינשטיין
של תאוריית היחסיות הכללית של איינשטיין
05:44
was the discovery that the universe began
as a rapid expansion of space and time
as a rapid expansion of space and time
111
332320
4416
היתה הגילוי שהיקום החל
בהתרחבות מהירה של החלל והזמן
בהתרחבות מהירה של החלל והזמן
05:48
13.8 billion years ago, the Big Bang.
112
336760
3776
לפני 13.8 מיליארד שנה, המפץ הגדול.
05:52
Now, according to early versions
of the Big Bang theory,
of the Big Bang theory,
113
340560
2656
עכשיו, לפי הגרסאות המוקדמות
של תאוריית המפץ הגדול,
של תאוריית המפץ הגדול,
05:55
the universe has been expanding ever since
114
343240
2176
היקום התרחב מאז
05:57
with gravity gradually putting
the brakes on that expansion.
the brakes on that expansion.
115
345440
4056
עם הכבידה מאיטה בהדרגתיות את ההתפשטות.
06:01
But in 1998, astronomers made
the stunning discovery
the stunning discovery
116
349520
3336
אבל ב 1998, אסטרונומים עשו גילוי מדהים
06:04
that the expansion of the universe
is actually speeding up.
is actually speeding up.
117
352880
2816
שההתרחבות של היקום למעשה מאיצה.
06:07
The universe is getting
bigger and bigger faster and faster
bigger and bigger faster and faster
118
355720
3136
היקום נעשה גדול יותר ויותר מהר יותר ויותר
06:10
driven by a mysterious repulsive force
called dark energy.
called dark energy.
119
358880
3840
מונע על ידי כוחות דוחים מסתוריים
שנקראים אנרגיה אפלה.
שנקראים אנרגיה אפלה.
06:15
Now, whenever you hear
the word "dark" in physics,
the word "dark" in physics,
120
363280
2416
עכשיו, כל פעם שאתם שומעים
את המילה "אפל" בפיזיקה,
את המילה "אפל" בפיזיקה,
06:17
you should get very suspicious
121
365720
1496
אתם צריכים להיות מאוד חשדניים
06:19
because it probably means
we don't know what we're talking about.
we don't know what we're talking about.
122
367240
3056
מפני שזה כנראה אומר
שאנחנו לא יודעים על מה אנחנו מדברים.
שאנחנו לא יודעים על מה אנחנו מדברים.
06:22
(Laughter)
123
370320
1016
(צחוק)
06:23
We don't know what dark energy is,
124
371360
2016
אנחנו לא יודעים מה היא אנרגיה אפלה,
06:25
but the best idea is that it's the energy
of empty space itself,
of empty space itself,
125
373400
4736
אבל הרעין הכי טוב הוא
שזו האנרגיה של החלל הריק עצמו,
שזו האנרגיה של החלל הריק עצמו,
06:30
the energy of the vacuum.
126
378160
2216
הארגיה של הוואקום.
06:32
Now, if you use good old
quantum mechanics to work out
quantum mechanics to work out
127
380400
2536
עכשיו, אם אתם משתמשים
במכאניקה קוואנטים טובה וישנה כדי לחשב
במכאניקה קוואנטים טובה וישנה כדי לחשב
06:34
how strong dark energy should be,
128
382960
1616
כמה חזקה האנרגיה האפלה צריכה להיות,
06:36
you get an absolutely astonishing result.
129
384600
3216
אתם מקבלים תוצאה פשוט מדהימה.
06:39
You find that dark energy
130
387840
1856
אתם מוצאים שהאנרגיה האפלה הזו
06:41
should be 10 to the power
of 120 times stronger
of 120 times stronger
131
389720
3976
צריכה להיות 10 בחזקת 120 חזקה יותר
06:45
than the value we observe from astronomy.
132
393720
2816
מהערך שהבחנו בו אסטרונומית.
06:48
That's one with 120 zeroes after it.
133
396560
4816
זה אחד עם 120 אפסים אחריו.
06:53
This is a number so mind-bogglingly huge
134
401400
2576
זה מספר גדול בצורה כל כך מטמטמת
06:56
that it's impossible
to get your head around.
to get your head around.
135
404000
2216
שזה בלתי אפשרי להבין אותו.
06:58
We often use the word "astronomical"
when we're talking about big numbers.
when we're talking about big numbers.
136
406240
3496
אנחנו משתמשים הרבה במילה "אסטרונומי"
כשאנחנו מדברים על מספרים גדולים.
כשאנחנו מדברים על מספרים גדולים.
07:01
Well, even that one won't do here.
137
409760
1656
ובכן, אפילו זה לא יעבוד פה.
07:03
This number is bigger
than any number in astronomy.
than any number in astronomy.
138
411440
2416
המספר הזה גדול יותר מכל מספר באסטרונומיה.
07:05
It's a thousand trillion
trillion trillion times bigger
trillion trillion times bigger
139
413880
3096
הוא גדול באלף
טריליון טריליון טריליון פעמים
טריליון טריליון טריליון פעמים
07:09
than the number of atoms
in the entire universe.
in the entire universe.
140
417000
2640
ממספר האטומים בכל היקום.
07:12
So that's a pretty bad prediction.
141
420440
1816
אז זו תחזית ממש גרועה.
07:14
In fact, it's been called
the worst prediction in physics,
the worst prediction in physics,
142
422280
2715
למעשה, היא נקראת התחזית הכי גרועה בפיזיקה,
07:17
and this is more than just
a theoretical curiosity.
a theoretical curiosity.
143
425019
3277
וזה יותר מרק סקרנות תאורטית.
07:20
If dark energy were
anywhere near this strong,
anywhere near this strong,
144
428320
2736
אם אנרגיה אפלה היתה
אפילו קרובה לכל כך חזקה,
אפילו קרובה לכל כך חזקה,
07:23
then the universe
would have been torn apart,
would have been torn apart,
145
431080
2136
אז היקום היה נקרע לגזרים,
07:25
stars and galaxies could not form,
and we would not be here.
and we would not be here.
146
433240
3320
כוכבים וגלקסיות לא היו יכולים להיווצר,
ולא היינו פה.
ולא היינו פה.
07:29
So this is the second
of those dangerous numbers,
of those dangerous numbers,
147
437240
2336
אז זה השני מהמספרים המסוכנים האלה,
07:31
the strength of dark energy,
148
439600
1376
הכוח של אנרגיה אפלה,
07:33
and explaining it requires an even more
fantastic level of fine-tuning
fantastic level of fine-tuning
149
441000
3936
ולהסביר את זה דורש
אפילו רמה יותר גבוהה של כוונון
אפילו רמה יותר גבוהה של כוונון
07:36
than we saw for the Higgs field.
150
444960
1524
משראינו בשדה היגס.
07:38
But unlike the Higgs field,
this number has no known explanation.
this number has no known explanation.
151
446840
4600
אבל בניגוד לשדה היגס,
למספר הזה אין הסבר ידוע.
למספר הזה אין הסבר ידוע.
07:45
The hope was that a complete combination
152
453000
2456
התקווה היתה ששילוב שלם
07:47
of Einstein's general
theory of relativity,
theory of relativity,
153
455480
2216
של תאוריית היחסיות של איינשטיין,
07:49
which is the theory
of the universe at grand scales,
of the universe at grand scales,
154
457720
2576
שהיא תאוריה של היקום בקנה מידה גדול,
07:52
with quantum mechanics, the theory
of the universe at small scales,
of the universe at small scales,
155
460320
3456
עם מכאניקת הקוואנטית,
התאוריה של היקום בקנה מידה קטן,
התאוריה של היקום בקנה מידה קטן,
07:55
might provide a solution.
156
463800
1856
אולי תספק את הפיתרון.
07:57
Einstein himself
spent most of his later years
spent most of his later years
157
465680
2456
איינשטיין עצמו בילה את רוב שנותיו המאוחרות
08:00
on a futile search
for a unified theory of physics,
for a unified theory of physics,
158
468160
3176
בחיפוש חסר תועלת
לתאוריה מאוחדת של הפיזיקה,
לתאוריה מאוחדת של הפיזיקה,
08:03
and physicists have kept at it ever since.
159
471360
3376
ופיזיקאים המשיכו בזה מאז.
08:06
One of the most promising candidates
for a unified theory is string theory,
for a unified theory is string theory,
160
474760
4136
אחת מהמועמדות הכי מבטיחות
לתאוריה מאוחדת היא תאוריית המיתרים,
לתאוריה מאוחדת היא תאוריית המיתרים,
08:10
and the essential idea is,
161
478920
1296
והרעין המרכזי הוא,
08:12
if you could zoom in on the fundamental
particles that make up our world,
particles that make up our world,
162
480240
3496
אם תוכלו להתמקד על אחד מאותם
חלקיקים בסיסיים שיוצרים את העולם שלנו,
חלקיקים בסיסיים שיוצרים את העולם שלנו,
08:15
you'd see actually
that they're not particles at all,
that they're not particles at all,
163
483760
2656
הייתם רואים למעשה שהם לא חלקיקים בכלל,
08:18
but tiny vibrating strings of energy,
164
486440
2616
אלא מיתרים רוטטים זעירים של אנרגיה,
08:21
with each frequency of vibration
corresponding to a different particle,
corresponding to a different particle,
165
489080
4336
עם כל תדירות של רטט שמתייחסת לחלקיק שונה,
08:25
a bit like musical notes
on a guitar string.
on a guitar string.
166
493440
2560
מעט כמו תווים מוזיקליים על מיתרי גיטרה.
08:28
So it's a rather elegant, almost poetic
way of looking at the world,
way of looking at the world,
167
496680
3376
אז זו דרך די אלגנטית,
כמעט פואטית של להביט על העולם,
כמעט פואטית של להביט על העולם,
08:32
but it has one catastrophic problem.
168
500080
3456
אבל יש לה בעיה קטסטרופלית אחת.
08:35
It turns out that string theory
isn't one theory at all,
isn't one theory at all,
169
503560
2896
מסתבר שתאורית המיתרים
היא בכלל לא תאוריה אחת,
היא בכלל לא תאוריה אחת,
08:38
but a whole collection of theories.
170
506480
2296
אלא אוסף שלם של תאוריות.
08:40
It's been estimated, in fact,
171
508800
1416
מוערך למעשה,
08:42
that there are 10 to the 500
different versions of string theory.
different versions of string theory.
172
510240
3936
שיש 10 בחזקת 500 גרסאות שונות
של תאוריות מיתרים.
של תאוריות מיתרים.
08:46
Each one would describe
a different universe
a different universe
173
514200
2376
כל אחת מתארת יקום אחר
08:48
with different laws of physics.
174
516600
2136
עם חוקים שונים של פיזיקה.
08:50
Now, critics say this makes
string theory unscientific.
string theory unscientific.
175
518760
2616
עכשיו, המבקרים אומרים שזה עושה
את תאורית המיתרים לא מדעית.
את תאורית המיתרים לא מדעית.
08:53
You can't disprove the theory.
176
521400
1936
אתם לא יכולים להפריך את התאוריה.
08:55
But others actually
turned this on its head
turned this on its head
177
523360
2000
אבל אחרים למעשה הפכו את זה
08:57
and said, well,
maybe this apparent failure
maybe this apparent failure
178
525384
2272
ואמרו, ובכן, אולי הכשלון הנראה הזה
08:59
is string theory's greatest triumph.
179
527680
2336
הוא הנצחון הכי גדול של תאוריית המיתרים.
09:02
What if all of these 10 to the 500
different possible universes
different possible universes
180
530040
3376
מה אם כל 10 בחזקת 500 התאוריות
האפשריות השונות של היקום
האפשריות השונות של היקום
09:05
actually exist out there somewhere
181
533440
2216
למעשה קיימות שם איפוא שהוא
09:07
in some grand multiverse?
182
535680
2120
במולטי יקום גדול?
09:10
Suddenly we can understand
183
538440
1696
פתאום אנחנו יכולים להבין
09:12
the weirdly fine-tuned values
of these two dangerous numbers.
of these two dangerous numbers.
184
540160
3576
את הערכים המכווננים בצורה מוזרה
של שני המספרים המסוכנים האלו.
של שני המספרים המסוכנים האלו.
09:15
In most of the multiverse,
185
543760
1296
ברוב המולטי יקום,
09:17
dark energy is so strong
that the universe gets torn apart,
that the universe gets torn apart,
186
545080
2976
אנרגיה אפלה היא כל כך חזקה שהיקום נקרע,
09:20
or the Higgs field is so weak
that no atoms can form.
that no atoms can form.
187
548080
3336
או ששדה היגס כל כך חלש
שאף אטום לא יכול להווצר.
שאף אטום לא יכול להווצר.
09:23
We live in one of the places
in the multiverse
in the multiverse
188
551440
2176
אנחנו חיים באחד מאותם מקומות במולטי יקום
09:25
where the two numbers are just right.
189
553640
2376
ששני המספרים ממש מתאימים.
09:28
We live in a Goldilocks universe.
190
556040
2360
אנחנו חיים ביקום עם אפקט "זהבה ושלושת הדובים".
09:31
Now, this idea is extremely controversial,
and it's easy to see why.
and it's easy to see why.
191
559640
4856
עכשיו, רעיון זה מאוד נתון לוויכוח,
וזה קל לראות למה.
וזה קל לראות למה.
09:36
If we follow this line of thinking,
192
564520
1896
אם נעקוב אחרי קו החשיבה הזו,
09:38
then we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
193
566440
2376
אז לעולם לא נהיה מסוגלים לענות על השאלה,
09:40
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
194
568840
2456
"למה יש משהו ולא כלום?"
09:43
In most of the multiverse,
there is nothing,
there is nothing,
195
571320
2176
ברוב המולטי יקום, אין כלום,
09:45
and we live in one of the few places
196
573520
1816
ואנחנו חיים באחד המקומות הבודדים
09:47
where the laws of physics
allow there to be something.
allow there to be something.
197
575360
3000
שם חוקי הפיזיקה מאפשרים שיהיה משהו.
09:51
Even worse, we can't test
the idea of the multiverse.
the idea of the multiverse.
198
579360
3136
אפילו גרוע יותר, אנחנו לא יכולים
לבדוק את הרעיון של מולטי יקום.
לבדוק את הרעיון של מולטי יקום.
09:54
We can't access these other universes,
199
582520
2136
אנחנו לא יכולים לגשת ליקומים האחרים האלה,
09:56
so there's no way of knowing
whether they're there or not.
whether they're there or not.
200
584680
3240
אז אין דרך לדעת אם הם שם או לא.
10:01
So we're in an extremely
frustrating position.
frustrating position.
201
589640
3336
אז אנחנו במקום ממש מתסכל.
10:05
That doesn't mean
the multiverse doesn't exist.
the multiverse doesn't exist.
202
593000
2696
זה לא אומר שהמולטי יקום לא קיים.
10:07
There are other planets,
other stars, other galaxies,
other stars, other galaxies,
203
595720
2576
יש פלנטות אחרות,
כוכבים אחרים, גלסיות אחרות,
כוכבים אחרים, גלסיות אחרות,
10:10
so why not other universes?
204
598320
2176
אז למה לא יקומים אחרים?
10:12
The problem is, it's unlikely
we'll ever know for sure.
we'll ever know for sure.
205
600520
3360
הבעיה היא, שזה לא סביר שאי פעם נדע בבטחון.
10:16
Now, the idea of the multiverse
has been around for a while,
has been around for a while,
206
604720
3336
עכשיו, הרעיון של מולטי יקום
היה קיים זמן מה,
היה קיים זמן מה,
10:20
but in the last few years,
we've started to get the first solid hints
we've started to get the first solid hints
207
608080
3256
אבל בשנים האחרונות,
התחלנו לקבל את הרמזים המוחשיים הראשונים
התחלנו לקבל את הרמזים המוחשיים הראשונים
10:23
that this line of reasoning
may get born out.
may get born out.
208
611360
2760
שקו המחשבה הזה אולי יתממש למציאות
10:27
Despite high hopes
for the first run of the LHC,
for the first run of the LHC,
209
615280
3376
למרות התקוות הגדולות
מההפעלה הראשונה של ה LHC,
מההפעלה הראשונה של ה LHC,
10:30
what we were looking for there --
210
618680
1572
מה שחיפשנו שם --
10:32
we were looking
for new theories of physics:
for new theories of physics:
211
620276
2060
חיפשנו תאוריות חדשות של הפיזיקה:
10:34
supersymmetry or large extra dimensions
212
622360
1896
סופר סימטריה או מימדים נוספים גדולים
10:36
that could explain this weirdly
fine-tuned value of the Higgs field.
fine-tuned value of the Higgs field.
213
624280
4216
שיוכלו להסביר את הערך
המכוונן להפליא של שדה היגס.
המכוונן להפליא של שדה היגס.
10:40
But despite high hopes, the LHC
revealed a barren subatomic wilderness
revealed a barren subatomic wilderness
214
628520
4216
אבל למרות התקוות הגבוהות,
ה LHC גילה שממה תת אטומית
ה LHC גילה שממה תת אטומית
10:44
populated only by a lonely Higgs boson.
215
632760
2680
שמאוכלסת רק על ידי בוזון היגס הבודד.
10:48
My experiment published paper after paper
216
636680
2336
הניסוי שלי פירסם מאמר אחרי מאמר
10:51
where we glumly had to conclude
that we saw no signs of new physics.
that we saw no signs of new physics.
217
639040
4480
שם היינו צריכים בעצבות לסכם
שלא ראינו סימנים לפיזיקה חדשה.
שלא ראינו סימנים לפיזיקה חדשה.
10:56
The stakes now could not be higher.
218
644400
2656
הסיכויים עכשיו לא יכולים
להיות גבוהים יותר.
להיות גבוהים יותר.
10:59
This summer, the LHC began
its second phase of operation
its second phase of operation
219
647080
2896
הקיץ, ה LHC התחיל את שלב הפעילות השני שלו
11:02
with an energy almost double
what we achieved in the first run.
what we achieved in the first run.
220
650000
3256
עם אנרגיה כמעט כפולה
ממה שהשגנו בהפעלה הראשונה.
ממה שהשגנו בהפעלה הראשונה.
11:05
What particle physicists
are all desperately hoping for
are all desperately hoping for
221
653280
2656
מה שפיזיקאי חלקיקים מחכים לו נואשות
11:07
are signs of new particles,
micro black holes,
micro black holes,
222
655960
2776
הם סימנים לחלקיקים חדשים,
מיקרו חורים שחורים,
מיקרו חורים שחורים,
11:10
or maybe something totally unexpected
223
658760
2096
או אולי משהו לגמרי לא צפוי
11:12
emerging from the violent collisions
at the Large Hadron Collider.
at the Large Hadron Collider.
224
660880
3616
שעולה מההתנגשויות האלימות
במרסק ההדרונים הגדול.
במרסק ההדרונים הגדול.
11:16
If so, then we can continue
this long journey
this long journey
225
664520
2336
אם כך, נוכל להמשיך את המסע הארוך הזה
11:18
that began 100 years ago
with Albert Einstein
with Albert Einstein
226
666880
2576
שהתחיל לפני 100 שנה עם אלברט איינשטיין
11:21
towards an ever deeper understanding
of the laws of nature.
of the laws of nature.
227
669480
3520
לכיוון הבנה עמוקה יותר של חוקי הטבע.
11:25
But if, in two or three years' time,
228
673760
2016
אבל אם, תוך שנתיים שלוש,
11:27
when the LHC switches off again
for a second long shutdown,
for a second long shutdown,
229
675800
3336
כשה LHC יכבה שוב להשבתה ארוכה שניה,
11:31
we've found nothing but the Higgs boson,
230
679160
2296
לא נמצא שום דבר חוץ מההיגס,
11:33
then we may be entering
a new era in physics:
a new era in physics:
231
681480
3816
אז אולי נכנס לדור חדש בפיזיקה:
11:37
an era where there are weird features
of the universe that we cannot explain;
of the universe that we cannot explain;
232
685320
4776
דור בו יש תכונות מוזרות
של היקום שאנחנו לא יכולים להסביר;
של היקום שאנחנו לא יכולים להסביר;
11:42
an era where we have hints
that we live in a multiverse
that we live in a multiverse
233
690120
3056
דור בו יש לנו רמזים
שאנחנו חיים במולטי יקום
שאנחנו חיים במולטי יקום
11:45
that lies frustratingly
forever beyond our reach;
forever beyond our reach;
234
693200
3776
שנמצא באופן מתסכל מעבר להשגתנו לתמיד;
11:49
an era where we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
235
697000
3256
דור בו לעולם לא נהיה מסוגלים
לענות על השאלה,
לענות על השאלה,
11:52
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
236
700280
3056
"למה יש משהו ולא כלום?"
11:55
Thank you.
237
703360
1216
תודה לכם.
11:56
(Applause)
238
704600
6416
(מחיאות כפיים)
12:03
Bruno Giussani: Harry,
even if you just said
even if you just said
239
711040
3056
ברונו גיוסיאני: הארי,
אפילו אם אמרת עכשיו
אפילו אם אמרת עכשיו
12:06
the science may not have some answers,
240
714120
1856
שלמדע אולי אין כמה מהתשובות,
12:08
I would like to ask you a couple
of questions, and the first is:
of questions, and the first is:
241
716000
3016
הייתי רוצה לשאול אותך
כמה שאלות והראשונה היא:
כמה שאלות והראשונה היא:
12:11
building something like the LHC
is a generational project.
is a generational project.
242
719040
3016
לבנות משהו כמו ה LHC זה פרוייקט דורי.
12:14
I just mentioned, introducing you,
that we live in a short-term world.
that we live in a short-term world.
243
722080
4296
רק הזכרתי, כשהצגתי אותך,
שאנחנו חיים בעולם לטווח קצר.
שאנחנו חיים בעולם לטווח קצר.
12:18
How do you think so long term,
244
726400
2856
איך אתם חושבים לטווח כל כך ארוך,
12:21
projecting yourself out a generation
when building something like this?
when building something like this?
245
729280
3336
מקרין את עצמך מחוץ לדור
כשאתה בונה משהו כזה?
כשאתה בונה משהו כזה?
12:24
Harry Cliff: I was very lucky
246
732640
1416
הארי קליף: הייתי מאוד בר מזל
12:26
that I joined the experiment
I work on at the LHC in 2008,
I work on at the LHC in 2008,
247
734080
2816
שהצטרפתי לניסוי שעבדתי עליו ב LHC ב 2008,
12:28
just as we were switching on,
248
736920
1381
ממש כשהדלקנו אותו,
12:30
and there are people in my research group
who have been working on it
who have been working on it
249
738325
3251
ויש אנשים בקבוצת המחקר שלי שעבדו עליו
12:33
for three decades,
their entire careers on one machine.
their entire careers on one machine.
250
741600
2616
במשך שלושה עשורים,
כל הקריירה שלהם על מכונה אחת.
כל הקריירה שלהם על מכונה אחת.
12:36
So I think the first conversations
about the LHC were in 1976,
about the LHC were in 1976,
251
744240
3176
אז אני חושב שהשיחות הראשונות שלנו
על ה LHC היו ב 1976,
על ה LHC היו ב 1976,
12:39
and you start planning the machine
without the technology
without the technology
252
747440
2696
ואתם מתחילים לתכנן
את המכונה בלי הטכנולוגיה
את המכונה בלי הטכנולוגיה
12:42
that you know you're going to need
to be able to build it.
to be able to build it.
253
750160
2416
שאתם יודעים שאתם תצטרכו
כדי להיות מסוגלים לבנות אותו.
כדי להיות מסוגלים לבנות אותו.
12:44
So the computing power
did not exist in the early '90s
did not exist in the early '90s
254
752600
2536
אז כוח המחשוב לא היה קיים בתחילת שנות ה 90
12:47
when design work began in earnest.
255
755160
1620
כשהתכנון החל ברצינות.
12:48
One of the big detectors
which record these collisions,
which record these collisions,
256
756804
2216
אחד הגלאים הגדולים שמקליטים
את ההתנגשויות האלו,
את ההתנגשויות האלו,
12:51
they didn't think there was technology
257
759044
1852
הם לא חשבו שיש טכנולוגיה
12:52
that could withstand the radiation
that would be created in the LHC,
that would be created in the LHC,
258
760920
2856
שיכולה לעמוד בקרינה שתיווצר ב LHC,
12:55
so there was basically a lump of lead
in the middle of this object
in the middle of this object
259
763800
2736
אז היה בעיקרון גוש עופרת באמצע האובייקט
12:58
with some detectors around the outside,
260
766560
1576
עם כמה גלאים מסביב בחוץ,
13:00
but subsequently
we have developed technology.
we have developed technology.
261
768160
1896
אבל בהמשך לזה פיתחנו טכנולוגיה,
13:02
So you have to rely on people's ingenuity,
that they will solve the problems,
that they will solve the problems,
262
770080
3336
אז הייתם צריכים להסתמך על החדשנות
של אנשים, שהם יפתרו את הבעיות,
של אנשים, שהם יפתרו את הבעיות,
13:05
but it may be a decade
or more down the line.
or more down the line.
263
773440
1856
אבל יכול לעבור עשור או יותר בהמשך.
13:07
BG: China just announced
two or three weeks ago
two or three weeks ago
264
775320
2216
ב.ג: סין רק הודיעה לפני שבועיים שלושה
13:09
that they intend to build
265
777560
1456
שהם מתכננים לבנות
13:11
a supercollider twice the size of the LHC.
266
779040
2976
מאיץ חלקיקים גדול פי שניים מה LHC.
13:14
I was wondering how you
and your colleagues welcome the news.
and your colleagues welcome the news.
267
782040
3616
תהיתי איך אתם והקולגות שלך
מקבלים את החדשות.
מקבלים את החדשות.
13:17
HC: Size isn't everything, Bruno.
BG: I'm sure. I'm sure.
BG: I'm sure. I'm sure.
268
785680
2736
ה.ק: הגודל הוא לא הכול ברונו.
ב.ג: אני בטוח, אני בטוח.
ב.ג: אני בטוח, אני בטוח.
13:20
(Laughter)
269
788440
1776
(צחוק)
13:22
It sounds funny for a particle
physicist to say that.
physicist to say that.
270
790240
2096
זה נשמע מצחיק לפיזיקאי חלקיקים
להגיד את זה.
להגיד את זה.
13:24
But I mean, seriously, it's great news.
271
792360
2336
אבל אני מתכוון, באמת, אלה חדשות נפלאות.
13:26
So building a machine like the LHC
272
794720
2496
אז בניית מכונה כמו ה LHC
13:29
requires countries from all over the world
to pool their resources.
to pool their resources.
273
797240
2776
דורשת מדינות מכל העולם
כדי לאחד את המשאבים שלהן.
כדי לאחד את המשאבים שלהן.
13:32
No one nation can afford
to build a machine this large,
to build a machine this large,
274
800040
2336
אף מדינה בודדת לא יכולה להרשות לעצמה
לבנות מכונה גדולה כל כך,
לבנות מכונה גדולה כל כך,
13:34
apart from maybe China,
275
802400
1216
חוץ אולי מסין,
13:35
because they can mobilize
huge amounts of resources,
huge amounts of resources,
276
803640
2216
מפני שהם יכולים לשנע
כמויות אדירות של משאבים,
כמויות אדירות של משאבים,
13:37
manpower and money
to build machines like this.
to build machines like this.
277
805880
2056
כוח אדם וכסף לבנות מכונות כמו זו.
13:39
So it's only a good thing.
278
807960
1256
אז זה רק דבר טוב.
13:41
What they're really planning to do
is to build a machine
is to build a machine
279
809240
2336
מה שהם באמת מתכננים לעשות זה לבנות מכונה
13:43
that will study the Higgs boson in detail
and could give us some clues
and could give us some clues
280
811600
2736
שתחקור את בוזון היגס
בפרטים ותוכל לתת לנו כמה רמזים
בפרטים ותוכל לתת לנו כמה רמזים
13:46
as to whether these new ideas,
like supersymmetry, are really out there,
like supersymmetry, are really out there,
281
814360
2936
אם הרעיונות החדשים האלו,
כמו סופר סימטריה, הם באמת קיימים,
כמו סופר סימטריה, הם באמת קיימים,
13:49
so it's great news for physics, I think.
282
817320
1905
אז אלה חדשות מעולות לפיזיקה, אני חושב.
13:51
BG: Harry, thank you.
HC: Thank you very much.
HC: Thank you very much.
283
819249
2176
ב.ג: הארי תודה לך.
ה.ק: תודה רבה לך.
ה.ק: תודה רבה לך.
13:53
(Applause)
284
821449
3191
(מחיאות כפיים)
ABOUT THE SPEAKER
Harry Cliff - Particle physicistHarry 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.
Harry Cliff | Speaker | TED.com