TED2008
Brian Cox: CERN's supercollider
Brain Cox가 말하는 CERN(유럽핵물리입자연구소)의 대형 강입자 가속기(LHC)
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유명한 물리학자인 Brain Cox가 CERN의 대형 강입자 가속기(LHC) 대한 자신의 작업에 대해서 이야기 합니다. 거대한 과학 프로젝트들 중에서도 가장 큰 이 프로젝트에 대해서 매력적이고 이해하기 쉽게 이야기 해 주면서 Cox는 우리를 이 거대한 프로젝트로 안내해 줍니다.
Brian Cox - Physicist
Physicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester. Full bio
Physicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester. Full bio
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This is the Large Hadron Collider.
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1000
3000
이건 대형 강입자 가속기 입니다.
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It's 27 kilometers in circumference.
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4000
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둘레가 27킬로미터에 달하지요
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It's the biggest scientific experiment ever attempted.
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6000
3000
이건 지금껏 벌어진 모든 과학실험중 가장 큰 것입니다.
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Over 10,000 physicists and engineers
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9000
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만명이 넘는 물리학자와 엔지니어들이
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from 85 countries around the world
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12000
2000
전세계 85개의 국가에서 와서
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have come together over several decades
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수십년동안 같이
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to build this machine.
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이 기계를 만들었습니다.
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What we do is we accelerate protons --
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우리가 하려는 것은 양성자를 가속시키는 겁니다.
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so, hydrogen nuclei --
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2000
그러니까, 수소 원자핵(양성자)을
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around 99.999999
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22000
4000
빛의 속도의 99.999999 %에
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percent the speed of light.
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가깝게 말이죠.
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Right? At that speed, they go around
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28000
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이해가 되십니까? 그 속도로 양성자들은
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that 27 kilometers 11,000 times a second.
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4000
저 27 킬로미터 길이를 1초당 11,000번 회전합니다.
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And we collide them with another beam of protons
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그리고 우리는 그것들을 다른 방향으로 진행하는
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going in the opposite direction.
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양성자 빔과 충돌시킵니다.
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We collide them inside giant detectors.
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우리는 그것들을 거대한 검출기 안에서 충돌시키는데요.
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They're essentially digital cameras.
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검출기는 디지털 카메라와 마찬가지로 동작합니다.
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And this is the one that I work on, ATLAS.
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그리고 바로 이것이 제가 작업하고 있는 ATLAS입니다.
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You get some sense of the size --
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45000
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이것이 얼마나 큰지는
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you can just see these EU standard-size
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저 아래의 EU 표준 크기의 인물그림을
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people underneath.
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49000
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참고하시면 짐작하실수 있을듯 합니다.
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(Laughter)
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51000
2000
(웃음)
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You get some sense of the size: 44 meters wide,
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53000
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이제 이게 얼마나 큰지 아실겁니다. : 실제 너비가 44미터 정도 되구요
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22 meters in diameter, 7,000 tons.
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56000
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22미터 직경에 7,000톤의 무게를 지니고 있습니다.
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And we re-create the conditions that were present
24
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3000
그리고 우리는 특정한 조건들을 만들어 내는데
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less than a billionth of a second after the universe began
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62000
3000
이는 우주가 시작된지 10억분의 1초보다 짧은 시점을 만들어내는 것입니다.
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up to 600 million times a second
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초당 6억번이 넘도록
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inside that detector -- immense numbers.
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67000
3000
검출기 안에서 말이죠. 엄청난 횟수죠.
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And if you see those metal bits there --
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71000
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그리고 저 금속 부품들은
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those are huge magnets that bend
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73000
2000
거대한 자석들로서
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electrically charged particles,
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대전된 입자들을 휘게 만들어
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so it can measure how fast they're traveling.
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77000
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입자들의 속도를 측정할 수 있게 해줍니다.
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This is a picture about a year ago.
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이건 약 1년전 사진이구요.
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Those magnets are in there.
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81000
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그 자석들은 저 안에 있습니다.
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And, again, a EU standard-size, real person,
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그리고 또 EU 표준 크기의 사람을 볼수 있네요,
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so you get some sense of the scale.
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85000
3000
따라서 여러분은 이게 얼마나 큰지 짐작할수 있을겁니다.
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And it's in there that those mini-Big Bangs will be created,
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88000
2000
그리고 저 안에서 작은 빅뱅들이 일어나게 됩니다.
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sometime in the summer this year.
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90000
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올해 여름쯤 말이죠.
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And actually, this morning, I got an email
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2000
그리고 사실 오늘 아침에 이메일을 받았는데요.
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saying that we've just finished, today,
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오늘 방금 끝냈답니다.
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building the last piece of ATLAS.
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96000
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ATLAS의 마지막 부품을 조립하는걸 말이죠.
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So as of today, it's finished. I'd like to say
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98000
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그래서 오늘부로 ATLAS의 조립이 끝났다는 것을
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that I planned that for TED,
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100000
2000
우연스럽게도, TED에서 처음 밝히게 되었음을
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but I didn't. So it's been completed as of today.
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3000
알려드립니다.
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(Applause)
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105000
4000
(박수)
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Yeah, it's a wonderful achievement.
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2000
이 얼마나 대단한 성과입니까!
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So, you might be asking, "Why?
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2000
그럼에도 "왜 그게 대단한 건가요?" 라고 궁금해하실것 같군요.
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Why create the conditions that were present
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113000
2000
왜 우주가 시작된지 10억분의 1초에 해당하는
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less than a billionth of a second after the universe began?"
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115000
3000
그런 조건들을 만들어 내는 걸까요?
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Well, particle physicists are nothing if not ambitious.
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글쎄요, 입자물리학자들은 열정을 빼면 시체에요.
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And the aim of particle physics is to understand
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입자물리학자의 목표는 만물이 무엇으로 만들어져 있고
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what everything's made of, and how everything sticks together.
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3000
그것들이 어떻게 상호작용하는지를 알아내는 것입니다.
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And by everything I mean, of course,
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127000
2000
그리고 당연하겠지만 이 "만물" 이라는 것엔
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me and you, the Earth, the Sun,
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여러분과 저, 지구, 태양,
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the 100 billion suns in our galaxy
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은하에 있는 수천억개의 태양들
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and the 100 billion galaxies
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2000
그리고 관측할수 있는 거리에 있는
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in the observable universe.
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137000
2000
수천억개의 은하들도 포함됩니다.
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Absolutely everything.
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139000
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만물 그 자체인거죠.
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Now you might say, "Well, OK, but why not just look at it?
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141000
2000
혹시 여러분은 이렇게 물어볼수도 있죠 : "어쨋든 알겠습니다, 근데 왜 그냥 관찰하면 안되죠?"
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You know? If you want to know what I'm made of, let's look at me."
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143000
3000
"만일 내가 뭘로 이루어졌는지 알고 싶다면 그냥 저를 관찰하면 될꺼 아닙니까?"
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Well, we found that as you look back in time,
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3000
자, 과거로 돌아갈수록
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the universe gets hotter and hotter,
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149000
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우주는 뜨거워지고 뜨거워지고,
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denser and denser, and simpler and simpler.
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152000
3000
빽빽해지고 빽빽해지고, 단순해지고 단순해집니다.
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Now, there's no real reason I'm aware of for that,
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2000
지금 이런 사실을 꼭 알아야 할 필요는 없습니다.
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but that seems to be the case.
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157000
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하지만 (사실이)그럴수도 있다는 거죠.
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So, way back in the early times of the universe,
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160000
2000
그렇기 때문에, 우주는 시작된 시점으로 돌아갈수록
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we believe it was very simple and understandable.
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매우 간단하고 이해하기 쉽다고 믿습니다.
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All this complexity, all the way to these wonderful things --
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모든 복잡한, 예를들어 인간 두뇌같은 대단한 것들은
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human brains -- are a property of an old
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모두 오래되고 차갑고
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and cold and complicated universe.
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복잡한 우주의 산물입니다.
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Back at the start, in the first billionth of a second,
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173000
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저희는 초기의 10억분의 1초로 시간을 돌렸을 때
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we believe, or we've observed, it was very simple.
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176000
2000
그때의 우주는 매우 단순했다고 믿습니다.
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It's almost like ...
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178000
2000
(비유를 들자면) 그건 이런거죠 ...
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imagine a snowflake in your hand,
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180000
2000
손안에 눈덩이가 있다고 생각해 보세요.
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and you look at it, and it's an incredibly complicated,
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3000
그 눈덩이를 들여다 보면 그건 놀라울정도로 복잡하고,
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beautiful object. But as you heat it up,
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185000
3000
아름다운 물체입니다. 하지만 여기에 열을 가하면
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it'll melt into a pool of water,
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188000
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그건 한줌의 물로 변해버리게 되죠,
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and you would be able to see that, actually, it was just made
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191000
2000
그리고 여러분은 이것이 그저 단순히
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of H20, water.
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193000
3000
H2O = 물로 만들어진 것이라는걸 알게 됩니다.
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So it's in that same sense that we look back in time
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196000
2000
이와 같은 생각으로 시간을 되돌려
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to understand what the universe is made of.
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198000
3000
우주가 과연 무엇으로 만들어져 있는지 이해하려는 것이죠.
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And, as of today, it's made of these things.
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201000
3000
오늘날, 우주는 이러한 것들로 만들어져 있습니다.
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Just 12 particles of matter,
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204000
2000
단지 12개의 입자들로 말이죠,
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stuck together by four forces of nature.
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206000
3000
자연의 4가지 힘으로 결합되어서요.
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The quarks, these pink things, are the things that make up protons and neutrons
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210000
3000
쿼크, 이 핑크색 물체들은 양성자와 중성자를 만들어 냅니다.
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that make up the atomic nuclei in your body.
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213000
3000
그리고 여러분 몸 속의 원자핵을 만들어 냅니다.
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The electron -- the thing that goes around
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216000
2000
전자, 그러니까 원자핵의 주변을
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the atomic nucleus --
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218000
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도는 이것은
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held around in orbit, by the way, by the electromagnetic force
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220000
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전자기학적 힘에 의해 궤도에 잡혀 있습니다.
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that's carried by this thing, the photon.
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이 전자기학적 힘은 광자에 의하여 운반됩니다.
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The quarks are stuck together by other things called gluons.
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225000
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쿼크들은 글루온이라는 입자들을 통해서 서로 붙게 됩니다.
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And these guys, here, they're the weak nuclear force,
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228000
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그리고 이것들은, 약한 핵력이라고 불리는 것입니다.
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probably the least familiar.
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230000
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아마도 거의 처음 들어보셨을 겁니다.
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But, without it, the sun wouldn't shine.
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232000
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하지만 이것들이 없이는 태양이 빛나지 못해요.
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And when the sun shines, you get copious quantities
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234000
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태양이 빛나면, 엄청난 양의
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of these things, called neutrinos, pouring out.
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236000
3000
뉴트리노라 불리는 것들이 쏱아져 나옵니다.
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Actually, if you just look at your thumbnail --
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239000
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실제로, 여러분의 엄지 손톱을 바라보면
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about a square centimeter --
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242000
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약 1 제곱센티미터 쯤 되죠.
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there are something like 60 billion neutrinos per second
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245000
3000
초당 600억개의 뉴트리노가
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from the sun, passing
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248000
2000
태양에서 날아와
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through every square centimeter of your body.
100
250000
2000
그 1 제곱미터 면적의 손톱을 통과해 나가게 되죠.
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But you don't feel them, because the weak force
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252000
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하지만 당신은 그것들을 느낄수 없어요. 왜냐면 그것들의 힘이 약하기 때문이죠.
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is correctly named --
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254000
2000
마치 약력이라고 이름 지어진 것처럼요.
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very short range and very weak,
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256000
2000
아주 짧은 범위에다 매우 약하죠,
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so they just fly through you.
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258000
2000
그렇기 때문에 그것들은 그냥 여러분을 통과해 지나갑니다.
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And these particles have been discovered
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260000
2000
이런 입자들은
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over the last century, pretty much.
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262000
2000
약 한세기 전쯤에 발견되었어요.
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The first one, the electron, was discovered in 1897,
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264000
2000
첫번째 것인 '전자'는 1897년에 발견되었구요,
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and the last one, this thing called the tau neutrino,
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266000
3000
그리고 마지막 것인 '타우 뉴트리노'는
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in the year 2000. Actually just --
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269000
2000
2000년에 발견되었죠. 사실 방금 막
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I was going to say, just up the road in Chicago. I know it's a big country,
110
271000
3000
저는 시카고의 길 위를 이야기 하려 했었습니다.
04:52
America, isn't it?
111
274000
2000
미국은 정말 큰 나라죠. 그렇지 않나요?
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Just up the road.
112
277000
2000
길 위 라구요.
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Relative to the universe, it's just up the road.
113
280000
3000
우주와 비교해 본다면 미국은 그냥 길위의 한점일 뿐이죠.
05:01
(Laughter)
114
283000
2000
(웃음)
05:03
So, this thing was discovered in the year 2000,
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285000
2000
그리하여, 이것은 2000년에 발견되었습니다.
05:05
so it's a relatively recent picture.
116
287000
3000
그래서 이 그림은 비교적 매우 최근의 것이죠.
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One of the wonderful things, actually, I find,
117
290000
2000
제가 찾아낸 것중에 확실히 놀라운 이것이
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is that we've discovered any of them, when you realize how tiny they are.
118
292000
3000
얼마나 작은것인지 여러분이 알게 된다면 정말 놀랄겁니다.
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You know, they're a step in size
119
295000
2000
여러분들이 아시듯, 그것 (뉴트리노)의 크기는
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from the entire observable universe.
120
297000
2000
전체 관측 가능한 우주의 크기에 비해 매우 작죠.
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So, 100 billion galaxies,
121
299000
2000
무슨 말이냐면 1000억개의 은하,
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13.7 billion light years away --
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301000
3000
137억 광년이나 떨어진 은하들의
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a step in size from that to Monterey, actually,
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304000
3000
크기와 몬터레이(TED개최지)의 크기의 차이는 사실
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is about the same as from Monterey to these things.
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307000
3000
몬터레이와 뉴트리노 입자들의 크기의 차이와 대략 같죠.
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Absolutely, exquisitely minute,
125
310000
3000
확실히, 우리들은 정교하고 치밀하게
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and yet we've discovered pretty much the full set.
126
313000
3000
지금껏 대부분의 입자들을 발견해 왔습니다.
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So, one of my most illustrious forebears
127
317000
3000
그리하여, 저의 가장 존경하는
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at Manchester University, Ernest Rutherford,
128
320000
2000
맨체스터 대학의 선배, 어네스트 러더포드 -
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discoverer of the atomic nucleus,
129
322000
2000
원자핵을 발견한 이분은 이렇게
05:42
once said, "All science is either physics
130
324000
2000
말씀하셨죠, "모든 과학은 물리학이거나
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or stamp collecting."
131
326000
2000
또는 우표 수집이다."
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Now, I don't think he meant to insult
132
328000
3000
저는 그의 말이 다른 과학분야에 대한
05:49
the rest of science,
133
331000
2000
모독이 아니라고 생각합니다.
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although he was from New Zealand, so it's possible.
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333000
3000
비록 그가 뉴질랜드에서 왔다고 하더라고요, 뭐 아닐수도 있지만요.
05:54
(Laughter)
135
336000
2000
(웃음)
05:56
But what he meant was that what we've done, really,
136
338000
2000
하지만 그가 말한것이 우리가 지금껏 해온 것입니다, 정말로요.
05:58
is stamp collect there.
137
340000
2000
그러니 우표 모으기 같은 것이지요.
06:00
OK, we've discovered the particles,
138
342000
2000
자, 우리는 이제까지 입자들을 발견해 왔습니다,
06:02
but unless you understand the underlying
139
344000
2000
하지만 여러분이 숨겨진
06:04
reason for that pattern -- you know, why it's built the way it is --
140
346000
3000
패턴 : "도대체 왜 그것들이 그렇게 만들어 졌나?" 를 이해하기 전까진
06:07
really you've done stamp collecting. You haven't done science.
141
349000
3000
정말로 여러분들은 우표수집을 한겁니다. -- 과학을 한 것은 아니죠.
06:10
Fortunately, we have
142
352000
2000
다행스럽게죠, 우리는
06:12
probably one of the greatest scientific achievements of the twentieth century
143
354000
3000
20세기의 최대 과학적 성과를
06:15
that underpins that pattern.
144
357000
2000
이 패턴을 밝혀 냄으로서 이루었죠.
06:17
It's the Newton's laws, if you want,
145
359000
2000
이건 뉴턴의 법칙입니다. 만일 여러분이
06:19
of particle physics.
146
361000
2000
입자 물리학을 필요로 한다면.
06:21
It's called the standard model -- beautifully simple mathematical equation.
147
363000
3000
이건 "표준모형" 이라고 불리죠 -- 아름답게도 간단한 수학공식이죠.
06:24
You could stick it on the front of a T-shirt,
148
366000
2000
여러분은 이걸 T셔츠에
06:26
which is always the sign of elegance.
149
368000
3000
엘레강스함의 상징이라고 붙이고 다닐 수 있어요.
06:29
This is it.
150
371000
2000
바로 이겁니다.
06:31
(Laughter)
151
373000
2000
(웃음)
06:33
I've been a little disingenuous, because I've expanded it out
152
375000
2000
제가 좀 지나치긴 했습니다. 왜냐면 제가 이 공식을
06:35
in all its gory detail.
153
377000
2000
아주 자세한 부분까지 전개했기 때문이지요.
06:37
This equation, though, allows you to calculate everything --
154
379000
2000
그럼에도 불구하고 이 공식은 여러분에게 모든것을 계산할수 있게 해줍니다.
06:39
other than gravity -- that happens in the universe.
155
381000
3000
중력을 제외한 우주에 일어나는 모든 것들요.
06:42
So, you want to know why the sky is blue, why atomic nuclei stick together --
156
384000
3000
그리하여 여러분이하늘이 왜 파란지, 원자핵들이 왜 서로 결합하는지 알고 싶다면.
06:45
in principle, you've got a big enough computer --
157
387000
2000
기본적으로, 당신이 충분히 큰 컴퓨터를 지니고 있다면.
06:47
why DNA is the shape it is.
158
389000
2000
왜 DNA가 그렇게 생겼는지 알고 싶다면.
06:49
In principle, you should be able to calculate it from that equation.
159
391000
3000
대체로 이 공식을 계산함으로서 알아낼 수 있습니다.
06:52
But there's a problem.
160
394000
2000
하지만 여기엔 문제가 있어요.
06:55
Can anyone see what it is?
161
397000
3000
그게 뭔지 아시겠어요?
06:59
A bottle of champagne for anyone that tells me.
162
401000
3000
누구든지 이해할수 있도록
07:02
I'll make it easier, actually, by blowing one of the lines up.
163
404000
2000
정말로 제가 이걸 쉽게 이야기 해드리죠, 이중 한 줄을 확대해서요.
07:05
Basically, each of these terms
164
407000
2000
보통, 이 부분들은
07:07
refers to some of the particles.
165
409000
2000
어떤 입자를 의미합니다.
07:09
So those Ws there refer to the Ws, and how they stick together.
166
411000
3000
그래서 저 "Ws"들은 "W"로 불리고, 어떻게 같이 붙어 있는지 설명합니다.
07:12
These carriers of the weak force, the Zs, the same.
167
414000
3000
약력을 운반하는 "Zed"도 역시 마찬가지지요.
07:15
But there's an extra symbol in this equation: H.
168
417000
2000
하지만 여기엔 추가적인 "H"라는 기호가 있는데요.
07:17
Right, H.
169
419000
2000
예, "H" 요.
07:19
H stands for Higgs particle.
170
421000
2000
"H"는 힉스입자를 의미합니다.
07:21
Higgs particles have not been discovered.
171
423000
3000
힉스입자는 아직 발견되지 않았어요.
07:24
But they're necessary: they're necessary
172
426000
2000
하지만 필요하죠. 그 힉스입자들은
07:26
to make that mathematics work.
173
428000
2000
저 수학공식이 유효하기 위해서 필요합니다.
07:28
So all the exquisitely detailed calculations we can do
174
430000
2000
그리하여 우리가 저 멋진 공식을 가지고
07:30
with that wonderful equation
175
432000
2000
수행할수 있는 모든 명확하고 세밀한 계산들이
07:32
wouldn't be possible without an extra bit.
176
434000
2000
저 한개(힉스) 없이는 불가능하죠.
07:34
So it's a prediction:
177
436000
2000
그래서 예상하는 겁니다.
07:36
a prediction of a new particle.
178
438000
2000
새로운 입자(힉스입자)가 존재한다구요.
07:38
What does it do?
179
440000
2000
그럼 이게 뭘 하는걸까요?
07:40
Well, we had a long time to come up with good analogies.
180
442000
2000
자, 좋은 설명을 하기 위해서 좀 옛날 이야기를 해야 겠군요.
07:42
And back in the 1980s, when we wanted the money
181
444000
3000
1980년대로 돌아가서, 저희는 LHC를 건설하기 위해서
07:45
for the LHC from the U.K. government,
182
447000
2000
영국 정부에 자금지원을 요청했습니다.
07:47
Margaret Thatcher, at the time, said,
183
449000
2000
그때 당시에 마거릿 대처(당시 영국수상)이 이렇게 말했습니다.
07:49
"If you guys can explain, in language
184
451000
2000
만약 당신들이
07:51
a politician can understand,
185
453000
2000
정치가들이 이해할수 있는 언어로
07:53
what the hell it is that you're doing, you can have the money.
186
455000
3000
당신들이 뭘 할려고 하는지 설명할수 있다면 자금을 지원해 주겠다.
07:56
I want to know what this Higgs particle does."
187
458000
2000
나는 도대체 힉스입자가 뭔지 알고 싶다."
07:58
And we came up with this analogy, and it seemed to work.
188
460000
2000
우리는 적당한 비유를 하나 생각해 냈고, 이게 먹혀들어갔습니다.
08:00
Well, what the Higgs does is, it gives mass to the fundamental particles.
189
462000
3000
자, 힉스입자가 뭘 하는거냐면 기초 입자에 질량을 주는 겁니다.
08:03
And the picture is that the whole universe --
190
465000
2000
전체 우주를 함 그려보세요.
08:05
and that doesn't mean just space, it means me as well, and inside you --
191
467000
3000
그냥 우주뿐만 아니라 당신 내부도 포함해서요.
08:08
the whole universe is full of something called a Higgs field.
192
470000
3000
전체 우주는 힉스장이라 불리는 것으로 채워져 있죠.
08:11
Higgs particles, if you will.
193
473000
2000
그러니까 힉스입자들로요.
08:13
The analogy is that these people in a room
194
475000
2000
사람들이 들어있는 방을 한번 빗대어 보죠
08:15
are the Higgs particles.
195
477000
2000
사람들은 힉스 입자라 생각하구요.
08:17
Now when a particle moves through the universe,
196
479000
2000
이제 입자가 우주를 지나가면
08:19
it can interact with these Higgs particles.
197
481000
3000
이런 힉스 입자들과 상호작용을 하게 됩니다.
08:22
But imagine someone who's not very popular moves through the room.
198
484000
3000
하지만 생각해보세요. 누군가 별로 유명하지 않은 사람이 방을 지나가면
08:25
Then everyone ignores them. They can just pass through the room very quickly,
199
487000
3000
모두가 이를 무시하죠. 그래서 그들은 방을 매우 빨리 지나갈수 있습니다.
08:28
essentially at the speed of light. They're massless.
200
490000
3000
거의 빛의 속도에 맞먹게 말이죠. 이것들은 질량이 없는거에요.
08:31
And imagine someone incredibly important
201
493000
2000
그리고 누군가 엄청 중요하고
08:33
and popular and intelligent
202
495000
2000
유명하고 똑똑한 사람이
08:35
walks into the room.
203
497000
3000
방으로 걸어들어온다고 생각해보세요.
08:38
They're surrounded by people, and their passage through the room is impeded.
204
500000
3000
그들은 사람들에게 둘러 싸이게 됩니다. 그리고 그들이 지나갈 길은 방해되죠.
08:41
It's almost like they get heavy. They get massive.
205
503000
3000
이건 그것들이 무거워 지는것과 마찬가지입니다. 그것들은 질량을 가지게 되죠.
08:44
And that's exactly the way the Higgs mechanism works.
206
506000
3000
그리고 그게 힉스 매커니즘이 동작하는 방식입니다.
08:47
The picture is that the electrons and the quarks
207
509000
2000
이 그림은 전자와 쿼크,
08:49
in your body and in the universe that we see around us
208
511000
3000
여러분의 몸속에도 있고 우리 주변에도 있는 그것들이
08:52
are heavy, in a sense, and massive,
209
514000
2000
무겁다는것을 그리고 질량이 있다는 것을 시사합니다.
08:54
because they're surrounded by Higgs particles.
210
516000
2000
왜냐면 이것들은 힉스 입자로 둘러싸여 있기 때문이죠.
08:56
They're interacting with the Higgs field.
211
518000
3000
그것들은 힉스장과 상호작용하게 되는 겁니다.
08:59
If that picture's true,
212
521000
2000
이 가정이 사실이라면,
09:01
then we have to discover those Higgs particles at the LHC.
213
523000
3000
우리는 LHC를 통해서 이 힉스입자들을 발견해 내야되고.
09:05
If it's not true -- because it's quite a convoluted mechanism,
214
527000
2000
만일 사실이 아니라면, 이 (질량생성)매커니즘은 꽤 복잡하기 때문에
09:07
although it's the simplest we've been able to think of --
215
529000
3000
비록 그것(힉스장)이 우리가 생각할수 있는 가장 간단한 방법이라고 해도
09:10
then whatever does the job of the Higgs particles
216
532000
2000
힉스 입자가 무엇을 하는지는
09:12
we know have to turn up
217
534000
2000
LHC에서 우리가
09:14
at the LHC.
218
536000
2000
밝혀내야 할 것들입니다.
09:16
So, that's one of the prime reasons we built this giant machine.
219
538000
3000
그리하여 그것이 우리가 이 거대한 기계를 만들어야 하는 첫번째 이유이지요.
09:19
I'm glad you recognize Margaret Thatcher.
220
541000
2000
여러분이 마거릿 대처를 알아보시다니 다행이네요.
09:21
Actually, I thought about making it more culturally relevant, but --
221
543000
3000
사실, 저는 이것을 좀더 그럴싸하게 만들려고 했는데요, 하지만...
09:24
(Laughter)
222
546000
3000
(웃음)
09:27
anyway.
223
549000
2000
어쨌든.
09:29
So that's one thing.
224
551000
2000
그래서 그것이
09:31
That's essentially a guarantee of what the LHC will find.
225
553000
3000
LHC가 무엇을 찾아 낼것인지를 확실히 보장하는 것이지요.
09:34
There are many other things. You've heard
226
556000
2000
여기엔 다른 많은 것들이 있습니다. 여러분이 들어왔듯이
09:36
many of the big problems in particle physics.
227
558000
2000
입자물리학에서는 많은 큰 문제들이 있지요.
09:38
One of them you heard about: dark matter, dark energy.
228
560000
3000
그중에 하나가 바로 암흑물질, 암흑 에너지일 것입니다.
09:41
There's another issue,
229
563000
2000
여기엔 또다른 이슈가 있는데요,
09:43
which is that the forces in nature -- it's quite beautiful, actually --
230
565000
2000
실제로도 자연의 힘은 꽤 아름답죠.
09:45
seem, as you go back in time,
231
567000
2000
과거로 돌아갈수록,
09:47
they seem to change in strength.
232
569000
2000
(자연의)힘들은 그 세기가 변화하는 것처럼 보이죠.
09:49
Well, they do change in strength.
233
571000
2000
그러니까, 그 힘들의 세기가 변화하죠.
09:51
So, the electromagnetic force, the force that holds us together,
234
573000
3000
따라서, 우리의 몸을 구성하는 원자들을 하나로 묶어주는 전자기력이
09:54
gets stronger as you go to higher temperatures.
235
576000
3000
온도가 올라갈수록 강력해집니다.
09:57
The strong force, the strong nuclear force, which sticks nuclei together,
236
579000
3000
강력한 힘, 즉 핵들을 묶어주는 강한 핵력이
10:00
gets weaker. And what you see is the standard model --
237
582000
3000
약해집니다. 그리고 여러분이 보는 표준모형 -
10:03
you can calculate how these change -- is the forces,
238
585000
2000
여러분은 이제 이러한 변화들을 계산할수 있죠 - 이 힘들 -
10:05
the three forces, other than gravity,
239
587000
2000
중력을 제외한 나머지 3개의 힘들이
10:07
almost seem to come together at one point.
240
589000
2000
거의 하나로 뭉치는 것처럼 보입니다.
10:09
It's almost as if there was one beautiful
241
591000
2000
마치 하나의 초강력한 힘이
10:11
kind of super-force, back at the beginning of time.
242
593000
3000
존재하는 것처럼요, 시간이 시작될 때 말이죠.
10:14
But they just miss.
243
596000
2000
하지만 금방 없어지죠.
10:16
Now there's a theory called super-symmetry,
244
598000
2000
이제 초대칭이라는 이론이 있습니다.
10:18
which doubles the number of particles in the standard model,
245
600000
3000
표준모형의 입자의 수를 두배로 늘리는 것이죠.
10:21
which, at first sight, doesn't sound like a simplification.
246
603000
2000
딱 봐서는 전혀 간단해 보이지 않지요.
10:23
But actually, with this theory,
247
605000
2000
하지만 실제로, 이 이론을 통해서,
10:25
we find that the forces of nature
248
607000
2000
우리는 자연의 힘들이
10:27
do seem to unify together, back at the Big Bang --
249
609000
3000
빅뱅 때에는 하나로 통일되어 있는 것으로 알 수 있었습니다.
10:30
absolutely beautiful prophecy. The model wasn't built to do that,
250
612000
3000
정말 아름다운 예측이죠. 이 모델은 이것때문에 만들어지진 않았지만,
10:33
but it seems to do it.
251
615000
2000
마치 그렇게 하는것처럼 보이죠.
10:35
Also, those super-symmetric particles
252
617000
2000
게다가 이 초대칭 입자들은
10:37
are very strong candidates for the dark matter.
253
619000
2000
굉장히 강력한 암흑물질 후보입니다.
10:39
So a very compelling theory
254
621000
2000
그래서 이건 굉장히 앞선 이론이자
10:41
that's really mainstream physics.
255
623000
2000
진짜 주류 물리학이죠.
10:43
And if I was to put money on it, I would put money on --
256
625000
2000
그리고 만일 제가 돈을 건다면, 저는 -
10:45
in a very unscientific way -- that
257
627000
2000
좀 매우 비 과학적인 방법이지만 -
10:47
that these things would also crop up at the LHC.
258
629000
2000
이러한 초대칭 입자들이 LHC에 잡힐것에 걸겠습니다.
10:50
Many other things that the LHC could discover.
259
632000
3000
다른 많은 것들도 LHC가 발견해 낼 수 있습니다.
10:53
But in the last few minutes, I just want to give you
260
635000
3000
하지만 마지막 몇분동안, 저는 여러분에게
10:56
a different perspective
261
638000
2000
저의 입자 물리학과 우주론에 대한 다른 생각을
10:58
of what I think -- what particle physics
262
640000
2000
보여드리고 싶습니다. - 입자 물리학이
11:00
really means to me -- particle physics and cosmology.
263
642000
3000
진짜 저에게 어떠한 의미인지요-
11:03
And that's that I think it's given us a wonderful
264
645000
3000
입자 물리학과 우주론은 우리에게 멋진 나레이션을 떠올리게 합니다.
11:06
narrative -- almost a creation story,
265
648000
3000
여러분이 좋아하는 창조 이야기,
11:09
if you'd like -- about the universe,
266
651000
2000
우주의 창조 이야기,
11:11
from modern science over the last few decades.
267
653000
3000
이것들은 현대 과학에서부터 이후 수십년 동안의 연구에서 나온것이지요.
11:14
And I'd say that it deserves,
268
656000
2000
그리고 이것이 이런 가치가 있다고 생각합니다.
11:16
in the spirit of Wade Davis' talk,
269
658000
2000
즉, 웨이드 데이비스의 정신에 기초하여,
11:18
to be at least put up there with these wonderful creation stories
270
660000
3000
적어도 이러한 창조에 대한 이야기를
11:21
of the peoples of the high Andes and the frozen north.
271
663000
4000
높은 안데스와 얼어붙은 북구의 사람들에게도 전해야 한다고요.
11:25
This is a creation story, I think, equally as wonderful.
272
667000
3000
이 창조 이야기는 제가 생각하기엔 기적과도 같다고 생각합니다.
11:29
The story goes like this: we know that
273
671000
2000
이이기는 이런식으로 흘러갑니다 :
11:31
the universe began 13.7 billion years ago,
274
673000
3000
우리는 우주가 137 억년전에 생겼고,
11:34
in an immensely hot, dense state,
275
676000
3000
엄청나게 뜨겁고, 빽빽한 상태였으며,
11:37
much smaller than a single atom.
276
679000
2000
한개의 원자보다도 훨씬 작은 상태였다는 것을 압니다.
11:39
It began to expand about
277
681000
2000
우주는 커지기 시작했었죠 약
11:41
a million, billion, billion, billion billionth
278
683000
3000
수 백만의 억 억 억 억 분의
11:44
of a second -- I think I got that right -- after the Big Bang.
279
686000
4000
일초후 - 제 생각이 옳다면 - 빅뱅후에 말입니다.
11:48
Gravity separated away from the other forces.
280
690000
2000
중력이 다른 힘들에서 분리되어 나왔고
11:50
The universe then underwent
281
692000
2000
우주는 인플레이션이라 불리는
11:52
an exponential expansion called inflation.
282
694000
3000
기하급수적인 확장을 시작했죠.
11:55
In about the first billionth of a second or so,
283
697000
2000
약 수억분의 일초가 시작될 쯤에는
11:57
the Higgs field kicked in, and the quarks
284
699000
2000
힉스장이 생성되고, 쿼크와
11:59
and the gluons and the electrons
285
701000
3000
글루온들과 전자들이 생겨
12:02
that make us up got mass.
286
704000
2000
우리들이 질량을 가지도록 해주죠.
12:04
The universe continued to expand and cool.
287
706000
3000
우주는 계속 커지고 차가워지죠.
12:07
After about a few minutes,
288
709000
2000
약 수분이 지난 후에,
12:09
there was hydrogen and helium in the universe. That's all.
289
711000
3000
수소와 헬륨이 우주에 생겨나죠. 그게 전부입니다.
12:12
The universe was about 75 percent hydrogen,
290
714000
3000
우주의 약 75퍼센트가 수소이고,
12:15
25 percent helium. It still is today.
291
717000
3000
25퍼센트가 헬륨입니다. 지금도 그렇습니다.
12:18
It continued to expand
292
720000
2000
우주는 지속적으로 커졌습니다.
12:20
about 300 million years.
293
722000
2000
약 3억년 동안 말이죠.
12:22
Then light began to travel through the universe.
294
724000
2000
그리고 나서 빛이 우주를 돌아다니기 시작했습니다.
12:24
It was big enough to be transparent to light,
295
726000
2000
우주가 충분히 커져서 빛이 돌아다닐수 있을만큼 투명해졌기 때문이죠.
12:26
and that's what we see in the cosmic microwave background
296
728000
2000
그리고 그것이 우리가 우주 배경 복사라 부르는겁니다.
12:28
that George Smoot described
297
730000
2000
조지 스무트가
12:30
as looking at the face of God.
298
732000
2000
신의 얼굴이라고 이야기 한 것이지요.
12:32
After about 400 million years, the first stars formed,
299
734000
3000
약 4억년 후에 첫번째 별들이 생겨났지요.
12:35
and that hydrogen, that helium, then began to cook
300
737000
2000
그리고 수소와 헬룸이 합쳐지면서
12:37
into the heavier elements.
301
739000
2000
좀 더 무거운 원소들이 생겨나기 시작했습니다.
12:39
So the elements of life --
302
741000
2000
그리하여 우리가 생명을 이루는 원소들 --
12:41
carbon, and oxygen and iron,
303
743000
2000
탄소, 산소 그리고 철등
12:43
all the elements that we need to make us up --
304
745000
2000
우리를 구성하는 모든 원소들이
12:45
were cooked in those first generations of stars,
305
747000
3000
이러한 첫 세대의 별에서 만들어졌습니다.
12:48
which then ran out of fuel, exploded,
306
750000
2000
그리고 별의 연료가 소멸되자, 폭발하면서
12:50
threw those elements back into the universe.
307
752000
3000
이러한 원소들을 다시 우주로 뿌렸죠.
12:53
They then re-collapsed into another generation
308
755000
2000
이 원소들은 다시 다른 별들과 행성들을
12:55
of stars and planets.
309
757000
3000
생성하면서 뭉쳤습니다.
12:58
And on some of those planets, the oxygen, which had been created
310
760000
3000
그리고 이들 몇몇의 행성들에는
13:01
in that first generation of stars, could fuse with hydrogen
311
763000
3000
초기에 생성된 별에서 만들어진 산소가 수소와 융합하여
13:04
to form water, liquid water on the surface.
312
766000
3000
물을 만들어 냅니다. 표면에 물이 흐르게 되죠.
13:07
On at least one, and maybe only one of those planets,
313
769000
3000
이런 행성중에 적어도 하나, 또는 정말 한개의 행성에서,
13:10
primitive life evolved,
314
772000
2000
초기의 생명이 진화합니다.
13:13
which evolved over millions of years into
315
775000
2000
이 생명은 수백만년에 걸쳐
13:15
things that walked upright and left footprints
316
777000
2000
두발로 걸을 정도의 존재로 진화하여 발자국을 남깁니다.
13:17
about three and a half million years ago in the mud flats of Tanzania,
317
779000
3000
약 3백 5십만년 전의 탄자니아의 진흙밭에 말이죠.
13:20
and eventually
318
782000
2000
그리고 나아가
13:22
left a footprint on another world.
319
784000
2000
다른 세상에 발자국을 남깁니다.
13:24
And built this civilization,
320
786000
2000
그리고 이 문명을 만들어 냈죠.
13:26
this wonderful picture,
321
788000
2000
여기 멋진 그림이 있습니다.
13:28
that turned the darkness into light,
322
790000
3000
어둠을 빛으로 바꿈으로서 우리는
13:31
and you can see the civilization from space.
323
793000
2000
우주에서 문명을 바라볼수 있게 되었죠.
13:33
As one of my great heroes, Carl Sagan, said,
324
795000
3000
저의 위대한 영웅중 한 사람인 칼 세이건이 말하길,
13:36
these are the things -- and actually, not only these,
325
798000
2000
"이것들이 그것이다."라 했습니다. 그리고 정말로, 오직 이것들 뿐만이 아니라,
13:38
but I was looking around -- these are the things,
326
800000
2000
제 주변의 이것들이 정말 "그것"(수소에서 이뤄진 것들)입니다.
13:40
like Saturn V rockets, and Sputnik,
327
802000
3000
새턴 V 로켓이나, 스푸트니크
13:43
and DNA, and literature and science --
328
805000
2000
DNA, 그리고 문학과 과학
13:45
these are the things that hydrogen atoms do
329
807000
2000
이러한 것들이 수소원자들이 이뤄내는 것들이지요.
13:47
when given 13.7 billion years.
330
809000
4000
137억년전에 만들어진 수소원자들이요.
13:51
Absolutely remarkable.
331
813000
2000
정말로 놀라운 일이자
13:53
And, the laws of physics. Right?
332
815000
2000
물리의 법칙 이지요. 그렇지 않습니까?
13:55
So, the right laws of physics --
333
817000
2000
그리하여, 올바른 물리의 법칙들이
13:57
they're beautifully balanced.
334
819000
2000
아름답게 균형을 이루고 있지요.
13:59
If the weak force had been a little bit different,
335
821000
2000
만일 약력이 약간만 달랐다고 한다면,
14:01
then carbon and oxygen wouldn't be stable
336
823000
2000
탄소나 수소는 안정되지 못했을 겁니다.
14:03
inside the hearts of stars,
337
825000
2000
별의 심장속에 있는 것들이요,
14:05
and there would be none of that in the universe.
338
827000
3000
그리고 우주에는 무엇도 존재할수 없었을 겁니다.
14:08
And I think that's
339
830000
2000
그리고 저는 그러한 것,
14:10
a wonderful and significant story.
340
832000
2000
그러한 사실이 놀랍고 멋지다고 생각합니다.
14:12
50 years ago, I couldn't have told that story,
341
834000
2000
50년전에 이러한 이야기를 할 수 없었습니다.
14:14
because we didn't know it.
342
836000
2000
왜냐면 잘 몰랐으니까요.
14:16
It makes me really feel that
343
838000
2000
제게 이건 이런 느낌을 줍니다.
14:18
that civilization --
344
840000
2000
저 문명이 -
14:20
which, as I say, if you believe
345
842000
2000
제 말처럼, 만일 여러분이
14:22
the scientific creation story,
346
844000
2000
이런 과학적 창조론을 믿는다면 -
14:24
has emerged purely as a result of the laws of physics,
347
846000
3000
그러니까 문명이 물리법칙의 결과로서 순수하게 등장했으며
14:27
and a few hydrogen atoms --
348
849000
2000
몇개의 수소 원자를 바탕으로 한 것들이라는 것을 믿는다면
14:29
then I think, to me anyway,
349
851000
2000
그렇다면, 저로서는 어찌되었든,
14:32
it makes me feel incredibly valuable.
350
854000
2000
매우 큰 보람을 느낄 것입니다.
14:34
So that's the LHC.
351
856000
2000
이제, 저것이 LHC입니다.
14:36
The LHC is certainly, when it turns on in summer,
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858000
3000
LHC가 올 여름에 동작하게 되면
14:39
going to write the next chapter of that book.
353
861000
3000
책(역사)의 새로운 페이지를 쓰게될 것입니다.
14:42
And I'm certainly looking forward with
354
864000
2000
그리고 저는 매우 흥분된 상태로
14:44
immense excitement to it being turned on.
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866000
2000
LHC가 가동되기를 손꼽아 기다리고 있습니다.
14:46
Thanks.
356
868000
2000
감사합니다.
14:48
(Applause)
357
870000
5000
(박수)
ABOUT THE SPEAKER
Brian Cox - PhysicistPhysicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester.
Why you should listen
Based at the University of Manchester, Brian Cox works at CERN in Geneva on the ATLAS experiment, studying the forward proton detectors for the Large Hadron Collider there. He's a professor at the University of Manchester, working in the High Energy Physics group, and is a research fellow of the Royal Society.
He's also become a vital voice in the UK media for explaining physics to the public. With his rockstar hair and accessible charm, he's the go-to physicist for explaining heady concepts on British TV and radio. (If you're in the UK, watch him on The Big Bang Machine.) He was the science advisor for the 2007 film Sunshine. He answers science questions every Friday on BBC6 radio's Breakfast Show.
Brian Cox | Speaker | TED.com