TED2008
Brian Cox: CERN's supercollider
Braiens Kokss par CERN paātrinātāju
Filmed:
Readability: 4.2
4,087,820 views
"Fiziķis-rokzvaigne" Braiens Kokss (Brian Cox) informē par savu darbu pie CERN Lielā hadronu paātrinātāja. Stāstot par visu laiku nopietnāko zinātni pievilcīgā un viegli uztveramā veidā, Kokss ved mūs ekskursijā pa šo masīvo projektu.
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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:19
This is the Large Hadron Collider.
0
1000
3000
Šis ir Lielais hadronu paātrinātājs.
00:22
It's 27 kilometers in circumference.
1
4000
2000
Tā perimetrs ir 27 kilometri.
00:24
It's the biggest scientific experiment ever attempted.
2
6000
3000
Tas ir vislielākais jebkad mēģinātais zinātnes eksperiments.
00:27
Over 10,000 physicists and engineers
3
9000
3000
Vairāk nekā 10 000 fiziķu un inženieru
00:30
from 85 countries around the world
4
12000
2000
no 85 dažādām pasaules valstīm
00:32
have come together over several decades
5
14000
2000
ir kopā strādājuši vairākus gadu desmitus,
00:34
to build this machine.
6
16000
2000
lai uzbūvētu šo iekārtu.
00:36
What we do is we accelerate protons --
7
18000
2000
Mēs paātrinām protonu kustību —
00:38
so, hydrogen nuclei --
8
20000
2000
tātad ūdeņraža kodolu kustību —
00:40
around 99.999999
9
22000
4000
līdz aptuveni 99,999999
00:44
percent the speed of light.
10
26000
2000
procentiem no gaismas ātruma.
00:46
Right? At that speed, they go around
11
28000
2000
Tādā ātrumā tie riņķo
00:48
that 27 kilometers 11,000 times a second.
12
30000
4000
pa šo 27 kilometru iekārtu 11 000 reizes sekundē.
00:52
And we collide them with another beam of protons
13
34000
2000
Un mēs liekam tiem sadurties ar citu protonu staru,
00:54
going in the opposite direction.
14
36000
3000
kas riņķo pretējā virzienā.
00:57
We collide them inside giant detectors.
15
39000
2000
Tie saduras gigantisku detektoru iekšpusē.
00:59
They're essentially digital cameras.
16
41000
2000
Principā tās ir digitālās kameras.
01:01
And this is the one that I work on, ATLAS.
17
43000
2000
Pie šī – pie ATLAS – strādāju es.
01:03
You get some sense of the size --
18
45000
2000
Jūs varat nojaust izmērus —
01:05
you can just see these EU standard-size
19
47000
2000
apakšā var knapi redzēt šos ES standarta
01:07
people underneath.
20
49000
2000
lieluma cilvēkus.
01:09
(Laughter)
21
51000
2000
(Smiekli)
01:11
You get some sense of the size: 44 meters wide,
22
53000
3000
Varat nojaust izmērus: 44 metru platums,
01:14
22 meters in diameter, 7,000 tons.
23
56000
3000
22 metru diametrs, 7000 tonnu svars.
01:17
And we re-create the conditions that were present
24
59000
3000
Mēs no jauna radām apstākļus, kas bija
01:20
less than a billionth of a second after the universe began
25
62000
3000
mazāk nekā vienu miljardo sekundes daļu pēc visuma sākuma —
01:23
up to 600 million times a second
26
65000
2000
līdz 600 miljoniem reižu sekundē
01:25
inside that detector -- immense numbers.
27
67000
3000
tā detektora iekšpusē — neaptverami skaitļi.
01:29
And if you see those metal bits there --
28
71000
2000
Ja redzat tās metāla daļas —
01:31
those are huge magnets that bend
29
73000
2000
tie ir milzīgi magnēti, kas liec
01:33
electrically charged particles,
30
75000
2000
elektriski uzlādētās daļiņas,
01:35
so it can measure how fast they're traveling.
31
77000
2000
lai varētu mērīt, kādā ātrumā tās pārvietojas.
01:37
This is a picture about a year ago.
32
79000
2000
Šī bilde ir uzņemta aptuveni pirms gada.
01:39
Those magnets are in there.
33
81000
2000
Tie magnēti ir tur.
01:41
And, again, a EU standard-size, real person,
34
83000
2000
Un atkal, ES standarta lieluma reāls cilvēks,
01:43
so you get some sense of the scale.
35
85000
3000
lai jūs varētu nojaust izmērus.
01:46
And it's in there that those mini-Big Bangs will be created,
36
88000
2000
Un tur iekšā tiks radīti tie mazie-Lielie sprādzieni,
01:48
sometime in the summer this year.
37
90000
2000
kaut kad šī gada vasarā.
01:50
And actually, this morning, I got an email
38
92000
2000
Patiesībā šorīt es saņēmu e-pastu
01:52
saying that we've just finished, today,
39
94000
2000
ar ziņu, ka esam tikko, šodien pabeiguši
01:54
building the last piece of ATLAS.
40
96000
2000
pēdējās ATLAS daļas būvēšanu.
01:56
So as of today, it's finished. I'd like to say
41
98000
2000
Tā kā kopš šodienas tas ir pabeigts. Man gribētos teikt,
01:58
that I planned that for TED,
42
100000
2000
ka es to plānoju priekš TED,
02:00
but I didn't. So it's been completed as of today.
43
102000
3000
bet tā nebija. Tātad tas ir pabeigts kopš šodienas.
02:03
(Applause)
44
105000
4000
(Aplausi)
02:07
Yeah, it's a wonderful achievement.
45
109000
2000
Jā, brīnišķīgs sasniegums.
02:09
So, you might be asking, "Why?
46
111000
2000
Jūs varētu vaicāt: "Kādēļ?
02:11
Why create the conditions that were present
47
113000
2000
Kāpēc radīt apstākļus, kas bija
02:13
less than a billionth of a second after the universe began?"
48
115000
3000
mazāk nekā miljardo daļu sekundes pēc visuma sākuma?"
02:16
Well, particle physicists are nothing if not ambitious.
49
118000
3000
Elementārdaļiņu fiziķi ir ārkārtīgi ambiciozi.
02:19
And the aim of particle physics is to understand
50
121000
3000
Elementārdaļiņu fizikas mērķis ir izprast,
02:22
what everything's made of, and how everything sticks together.
51
124000
3000
no kā viss sastāv un kā viss tiek sasaistīts kopā.
02:25
And by everything I mean, of course,
52
127000
2000
Un ar "visu" es, protams, domāju
02:27
me and you, the Earth, the Sun,
53
129000
3000
mani un jūs, Zemi, Sauli,
02:30
the 100 billion suns in our galaxy
54
132000
3000
simtiem miljardu sauļu mūsu galaktikā
02:33
and the 100 billion galaxies
55
135000
2000
un simtiem miljardu galaktiku
02:35
in the observable universe.
56
137000
2000
novērojamajā visumā.
02:37
Absolutely everything.
57
139000
2000
Absolūti visu.
02:39
Now you might say, "Well, OK, but why not just look at it?
58
141000
2000
Tagad jūs varat teikt: "Nu, labi, bet kāpēc ne vienkārši paskatīties?
02:41
You know? If you want to know what I'm made of, let's look at me."
59
143000
3000
Ja vēlaties zināt, no kā es sastāvu, paskatieties uz mani."
02:44
Well, we found that as you look back in time,
60
146000
3000
Mēs konstatējām, ka, raugoties pagātnē,
02:47
the universe gets hotter and hotter,
61
149000
3000
visums kļūst karstāks un karstāks,
02:50
denser and denser, and simpler and simpler.
62
152000
3000
blīvāks un blīvāks, un vienkāršāks un vienkāršāks.
02:53
Now, there's no real reason I'm aware of for that,
63
155000
2000
Es īsti nezinu tam iemeslu,
02:55
but that seems to be the case.
64
157000
3000
bet šķiet, ka tā ir.
02:58
So, way back in the early times of the universe,
65
160000
2000
Mēs domājam, ka sen sen atpakaļ
03:00
we believe it was very simple and understandable.
66
162000
3000
visums bija ļoti vienkāršs un saprotams.
03:03
All this complexity, all the way to these wonderful things --
67
165000
3000
Visa šī sarežģītība, visas šīs burvīgās lietas —
03:06
human brains -- are a property of an old
68
168000
2000
cilvēka smadzenes — ir sena un
03:08
and cold and complicated universe.
69
170000
3000
auksta, un sarežģīta visuma īpatnība.
03:11
Back at the start, in the first billionth of a second,
70
173000
3000
Pašā sākumā, pirmajā miljardajā daļā sekundes,
03:14
we believe, or we've observed, it was very simple.
71
176000
2000
mēs domājam, vai esam novērojuši, ka tas bija ļoti vienkāršs.
03:16
It's almost like ...
72
178000
2000
Tas ir gandrīz kā...
03:18
imagine a snowflake in your hand,
73
180000
2000
iedomājieties sniegpārslu uz plaukstas,
03:20
and you look at it, and it's an incredibly complicated,
74
182000
3000
un jūs uz to skatāties, un tā ir neticami sarežģīts,
03:23
beautiful object. But as you heat it up,
75
185000
3000
skaists objekts. Bet jūs to sasildāt,
03:26
it'll melt into a pool of water,
76
188000
3000
tā izkūst ūdens lāsē,
03:29
and you would be able to see that, actually, it was just made
77
191000
2000
un jūs varat redzēt, ka patiesībā tā sastāv
03:31
of H20, water.
78
193000
3000
tikai no H2O, no ūdens.
03:34
So it's in that same sense that we look back in time
79
196000
2000
Tieši tādā nozīmē mēs raugāmies pagātnē,
03:36
to understand what the universe is made of.
80
198000
3000
lai saprastu, no kā sastāv visums.
03:39
And, as of today, it's made of these things.
81
201000
3000
Un šodien visums sastāv no tām lietām.
03:42
Just 12 particles of matter,
82
204000
2000
Tikai no 12 daļiņām masas,
03:44
stuck together by four forces of nature.
83
206000
3000
salipinātām dabas spēku ietekmē.
03:48
The quarks, these pink things, are the things that make up protons and neutrons
84
210000
3000
Kvarki, tās rozā lietas, ir tas, no kā sastāv protoni un neitroni,
03:51
that make up the atomic nuclei in your body.
85
213000
3000
kas veido jūsu ķermeņu atomu kodolus.
03:54
The electron -- the thing that goes around
86
216000
2000
Elektrons — daļiņa, kas riņķo
03:56
the atomic nucleus --
87
218000
2000
atomu kodolos —
03:58
held around in orbit, by the way, by the electromagnetic force
88
220000
3000
tiek noturēts orbītā, starp citu, elektromagnētiskā spēka ietekmē,
04:01
that's carried by this thing, the photon.
89
223000
2000
kas piemīt šai lietai, protonam.
04:03
The quarks are stuck together by other things called gluons.
90
225000
3000
Kvarkus kopā satur citas daļiņas, sauktas par gluoniem.
04:06
And these guys, here, they're the weak nuclear force,
91
228000
2000
Un šiem te ir vājš kodolspēks,
04:08
probably the least familiar.
92
230000
2000
iespējams, vismazāk izpētīts.
04:10
But, without it, the sun wouldn't shine.
93
232000
2000
Bet bez tā saule nespīdētu.
04:12
And when the sun shines, you get copious quantities
94
234000
2000
Un, kad saule spīd, ārā plūst bagātīgi daudzumi
04:14
of these things, called neutrinos, pouring out.
95
236000
3000
šo lietu, ko sauc par neutrino.
04:17
Actually, if you just look at your thumbnail --
96
239000
3000
Faktiski, ja jūs tikai paskatāties uz savu īkšķa nagu —
04:20
about a square centimeter --
97
242000
3000
aptuveni vienu kvadrātcentimetru —, no saules
04:23
there are something like 60 billion neutrinos per second
98
245000
3000
plūst neutrino, un katru sekundi kādi 60 miljardi no tiem
04:26
from the sun, passing
99
248000
2000
šķērso
04:28
through every square centimeter of your body.
100
250000
2000
katru kvadrātcentimetru no jūsu ķermeņa.
04:30
But you don't feel them, because the weak force
101
252000
2000
Bet jūs tos nejūtat, jo vājais spēks
04:32
is correctly named --
102
254000
2000
ir pareizi nosaukts.
04:34
very short range and very weak,
103
256000
2000
Ļoti īss diapazons un ļoti vājš,
04:36
so they just fly through you.
104
258000
2000
tāpēc tie viekārši izlido jums cauri.
04:38
And these particles have been discovered
105
260000
2000
Un šīs daļiņas ir atklātas
04:40
over the last century, pretty much.
106
262000
2000
praktiski pēdējā gadsimta laikā.
04:42
The first one, the electron, was discovered in 1897,
107
264000
2000
Pirmā daļiņa, elektrons, tika atklāta 1897. gadā,
04:44
and the last one, this thing called the tau neutrino,
108
266000
3000
un pēdējo, pēdējo sauc par tau neutrino,
04:47
in the year 2000. Actually just --
109
269000
2000
atklāja 2000. gadā. Patiesībā tepat —
04:49
I was going to say, just up the road in Chicago. I know it's a big country,
110
271000
3000
es taisījot teikt, tepat netālu, Čikāgā. Es zinu, šī ir liela valsts,
04:52
America, isn't it?
111
274000
2000
Amerika, vai ne?
04:55
Just up the road.
112
277000
2000
Tepat netālu.
04:58
Relative to the universe, it's just up the road.
113
280000
3000
Salīdzinājumā ar visumu, tas ir tepat blakus.
05:01
(Laughter)
114
283000
2000
(Smiekli)
05:03
So, this thing was discovered in the year 2000,
115
285000
2000
Tātad, šī lieta tika atklāta 2000. gadā,
05:05
so it's a relatively recent picture.
116
287000
3000
tā kā tā ir relatīvi nesena aina.
05:08
One of the wonderful things, actually, I find,
117
290000
2000
Manuprāt, viena no burvīgajām lietām ir tā,
05:10
is that we've discovered any of them, when you realize how tiny they are.
118
292000
3000
ka mēs esam atklājuši jebkuru no tām, ja padomā, cik maziņas tās ir.
05:13
You know, they're a step in size
119
295000
2000
Zināt, to izmēru attiecība ir salīdzināma
05:15
from the entire observable universe.
120
297000
2000
ar visu novērojamo visumu.
05:17
So, 100 billion galaxies,
121
299000
2000
Tātad 100 miljardu galaktiku,
05:19
13.7 billion light years away --
122
301000
3000
13,7 miljardu gaismas gadu attālumā —
05:22
a step in size from that to Monterey, actually,
123
304000
3000
to izmēru attiecība patiesībā ir tāda pati kā
05:25
is about the same as from Monterey to these things.
124
307000
3000
no Monterejas līdz šīm lietām.
05:28
Absolutely, exquisitely minute,
125
310000
3000
Absolūti, ārkārtīgi niecīgas,
05:31
and yet we've discovered pretty much the full set.
126
313000
3000
un tomēr, mēs esam atklājuši principā visu komplektu.
05:35
So, one of my most illustrious forebears
127
317000
3000
Viens no maniem visslavenākajiem priekštečiem
05:38
at Manchester University, Ernest Rutherford,
128
320000
2000
Mančesteras Universitātē, Ernests Ruterfords (Ernest Rutherford),
05:40
discoverer of the atomic nucleus,
129
322000
2000
atoma kodolu atklājējs,
05:42
once said, "All science is either physics
130
324000
2000
reiz teica: "Visa zinātne ir vai nu fizika,
05:44
or stamp collecting."
131
326000
2000
vai pastmarku kolekcionēšana".
05:46
Now, I don't think he meant to insult
132
328000
3000
Es nedomāju, ka viņš gribēja apvainot
05:49
the rest of science,
133
331000
2000
pārējās zinātnes nozares,
05:51
although he was from New Zealand, so it's possible.
134
333000
3000
lai gan viņš bija no Jaunzēlandes, tā kā tas ir iespējams.
05:54
(Laughter)
135
336000
2000
(Smiekli)
05:56
But what he meant was that what we've done, really,
136
338000
2000
Viņš gribēja teikt, ka tas, ar ko esam nodarbojušies,
05:58
is stamp collect there.
137
340000
2000
patiesībā ir pastmarku kolekcionēšana —
06:00
OK, we've discovered the particles,
138
342000
2000
labi, mēs atklājām daļiņas,
06:02
but unless you understand the underlying
139
344000
2000
bet, ja nesaprotat to pamatā esošos
06:04
reason for that pattern -- you know, why it's built the way it is --
140
346000
3000
likumus un to sistēmu — zināt, kāpēc tās ir tādas, kādas tās ir —,
06:07
really you've done stamp collecting. You haven't done science.
141
349000
3000
jūs patiesībā tikai esat kolekcionējuši pastmarkas, nevis nodarbojušies ar zinātni.
06:10
Fortunately, we have
142
352000
2000
Par laimi mums, iespējams, ir
06:12
probably one of the greatest scientific achievements of the twentieth century
143
354000
3000
viens no lieliskākajiem 20. gadsimta zinātnes sasniegumiem,
06:15
that underpins that pattern.
144
357000
2000
kas apstiprina šo sistēmu.
06:17
It's the Newton's laws, if you want,
145
359000
2000
Ja vēlaties, tie ir Ņūtona likumi
06:19
of particle physics.
146
361000
2000
elementārdaļiņu fizikā.
06:21
It's called the standard model -- beautifully simple mathematical equation.
147
363000
3000
To sauc par "standarta modeli" — burvīgi vienkāršs matemātisks vienādojums.
06:24
You could stick it on the front of a T-shirt,
148
366000
2000
Varat to pielīmēt pie T krekla,
06:26
which is always the sign of elegance.
149
368000
3000
kas vienmēr ir elegances pazīme.
06:29
This is it.
150
371000
2000
Tā nu tas ir.
06:31
(Laughter)
151
373000
2000
(Smiekli)
06:33
I've been a little disingenuous, because I've expanded it out
152
375000
2000
Es biju mazliet negodīgs, jo izvērsu to
06:35
in all its gory detail.
153
377000
2000
visās briesmīgajās detaļās.
06:37
This equation, though, allows you to calculate everything --
154
379000
2000
Tomēr šis vienādojums ļauj aprēķināt visu —
06:39
other than gravity -- that happens in the universe.
155
381000
3000
izņemot gravitāti —, kas notiek visumā.
06:42
So, you want to know why the sky is blue, why atomic nuclei stick together --
156
384000
3000
Tāpēc, ja vēlaties uzzināt, kāpēc debesis ir zilas, kāpēc atomu kodoli turas kopā —
06:45
in principle, you've got a big enough computer --
157
387000
2000
principā, jums ir pietiekami liels dators —
06:47
why DNA is the shape it is.
158
389000
2000
kāpēc DNS ir tādā formā, kādā tā ir.
06:49
In principle, you should be able to calculate it from that equation.
159
391000
3000
Principā jums ir jāvar to aprēķināt ar šo vienādojumu.
06:52
But there's a problem.
160
394000
2000
Bet ir viena problēma.
06:55
Can anyone see what it is?
161
397000
3000
Vai kāds var pateikt, kāda tā ir?
06:59
A bottle of champagne for anyone that tells me.
162
401000
3000
Pudeli šampanieša tam, kas to pateiks.
07:02
I'll make it easier, actually, by blowing one of the lines up.
163
404000
2000
Atvieglošu šo uzdevumu, palielinot vienu no rindām.
07:05
Basically, each of these terms
164
407000
2000
Principā katrs no šiem terminiem
07:07
refers to some of the particles.
165
409000
2000
attiecas uz kādu no daļiņām.
07:09
So those Ws there refer to the Ws, and how they stick together.
166
411000
3000
Tātad W daļiņa tur attiecas uz W, un uz veidu, kā tās ir sastiprinātas kopā.
07:12
These carriers of the weak force, the Zs, the same.
167
414000
3000
Tāpat ar šiem vājā spēka nesējiem, Z daļiņām.
07:15
But there's an extra symbol in this equation: H.
168
417000
2000
Bet šajā vienādojumā ir papildu simbols: H.
07:17
Right, H.
169
419000
2000
Tieši tā, H.
07:19
H stands for Higgs particle.
170
421000
2000
"H" nozīmē "Higsa daļiņa".
07:21
Higgs particles have not been discovered.
171
423000
3000
Higsa daļiņas nav atklātas.
07:24
But they're necessary: they're necessary
172
426000
2000
Bet tās ir nepieciešamas — tās ir nepieciešamas,
07:26
to make that mathematics work.
173
428000
2000
lai matemātika darbotos.
07:28
So all the exquisitely detailed calculations we can do
174
430000
2000
Tā kā visi ārkārtīgi detalizētie aprēķini, ko varam veikt
07:30
with that wonderful equation
175
432000
2000
ar to burvīgo vienādojumu,
07:32
wouldn't be possible without an extra bit.
176
434000
2000
nebūtu iespējami bez papildu gabaliņa.
07:34
So it's a prediction:
177
436000
2000
Tā kā tā ir prognoze —
07:36
a prediction of a new particle.
178
438000
2000
jaunas daļiņas prognoze.
07:38
What does it do?
179
440000
2000
Ko tā dara?
07:40
Well, we had a long time to come up with good analogies.
180
442000
2000
Nu, mums bija daudz laika izdomāt labas analoģijas.
07:42
And back in the 1980s, when we wanted the money
181
444000
3000
1980. gados, kad vēlējāmies saņemt naudu
07:45
for the LHC from the U.K. government,
182
447000
2000
LHC projektam no Apvienotās Karalistes valdības,
07:47
Margaret Thatcher, at the time, said,
183
449000
2000
Margareta Tečere tolaik teica:
07:49
"If you guys can explain, in language
184
451000
2000
"Ja varat paskaidrot tādiem vārdiem,
07:51
a politician can understand,
185
453000
2000
lai politiķis saprastu,
07:53
what the hell it is that you're doing, you can have the money.
186
455000
3000
ko jūs īsti darāt, tad varēsiet saņemt naudu.
07:56
I want to know what this Higgs particle does."
187
458000
2000
Es gribu zināt, ko tā Higsa daļiņa dara."
07:58
And we came up with this analogy, and it seemed to work.
188
460000
2000
Un mēs izdomājām analoģiju, un liekas, tā darbojās.
08:00
Well, what the Higgs does is, it gives mass to the fundamental particles.
189
462000
3000
Higsa daļiņas piešķir elementārdaļiņām masu.
08:03
And the picture is that the whole universe --
190
465000
2000
Un aina ir tāda, ka viss visums —
08:05
and that doesn't mean just space, it means me as well, and inside you --
191
467000
3000
un tas nenozīmē tikai telpu, tas nozīmē arī mani, un jūsu iekšieni —
08:08
the whole universe is full of something called a Higgs field.
192
470000
3000
viss visums ir pilns ar Higsa lauku.
08:11
Higgs particles, if you will.
193
473000
2000
Higsa daļiņām, ja vēlaties.
08:13
The analogy is that these people in a room
194
475000
2000
Analoģija ir tāda, ka cilvēki, kas atrodas istabā,
08:15
are the Higgs particles.
195
477000
2000
ir Higsa daļiņas.
08:17
Now when a particle moves through the universe,
196
479000
2000
Kad daļiņa pārvietojas visumā,
08:19
it can interact with these Higgs particles.
197
481000
3000
tā var mijiedarbieties ar šīm Higsa daļiņām.
08:22
But imagine someone who's not very popular moves through the room.
198
484000
3000
Bet iedomājieties, ka pārvietojas pa istabu kāds ne pārāk populārs.
08:25
Then everyone ignores them. They can just pass through the room very quickly,
199
487000
3000
Tad visi viņu ignorē. Viņš var šķērsot istabu ļoti ātri,
08:28
essentially at the speed of light. They're massless.
200
490000
3000
principā gaismas ātrumā. Viņam nav masas.
08:31
And imagine someone incredibly important
201
493000
2000
Un iedomājieties, ka istabā ienāk kāds,
08:33
and popular and intelligent
202
495000
2000
kas ir ļoti svarīgs un populārs,
08:35
walks into the room.
203
497000
3000
un inteliģents.
08:38
They're surrounded by people, and their passage through the room is impeded.
204
500000
3000
Viņu ieskauj cilvēki, un viņiem ir grūtības šķērsot istabu.
08:41
It's almost like they get heavy. They get massive.
205
503000
3000
Tas ir gandrīz tā, itkā viņš kļūtu smags. Viņš kļūst masīvs.
08:44
And that's exactly the way the Higgs mechanism works.
206
506000
3000
Un tieši tā darbojas Higsa mehānisms.
08:47
The picture is that the electrons and the quarks
207
509000
2000
Aina ir tāda, ka elektroni un kvarki
08:49
in your body and in the universe that we see around us
208
511000
3000
jūsu ķermenī un visumā, kas mūs ieskauj,
08:52
are heavy, in a sense, and massive,
209
514000
2000
ir smagi un masīvi,
08:54
because they're surrounded by Higgs particles.
210
516000
2000
jo tos aptver Higsa daļiņas.
08:56
They're interacting with the Higgs field.
211
518000
3000
Tie mijiedarbojas ar Higsa lauku.
08:59
If that picture's true,
212
521000
2000
Ja šī aina ir patiesa,
09:01
then we have to discover those Higgs particles at the LHC.
213
523000
3000
tad ar LHC mums ir jāatklāj tās Higsa daļiņas.
09:05
If it's not true -- because it's quite a convoluted mechanism,
214
527000
2000
Ja tā nav patiesa — jo tas ir diezgan sarežģīts mehānisms,
09:07
although it's the simplest we've been able to think of --
215
529000
3000
lai arī tas ir visvienkāršākais, kādu mēs varējām izdomāt —
09:10
then whatever does the job of the Higgs particles
216
532000
2000
tad LHC ir jāuzrodas kaut kam, kas veic
09:12
we know have to turn up
217
534000
2000
Higsa daļiņu
09:14
at the LHC.
218
536000
2000
darbu.
09:16
So, that's one of the prime reasons we built this giant machine.
219
538000
3000
Tas ir viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc mēs uzbūvējām šo gigantisko iekārtu.
09:19
I'm glad you recognize Margaret Thatcher.
220
541000
2000
Man prieks, ka atpazināt Margaretu Tečeri.
09:21
Actually, I thought about making it more culturally relevant, but --
221
543000
3000
Patiesībā es domāju to padarīt kulturāli saistošāku, bet —
09:24
(Laughter)
222
546000
3000
(Smiekli)
09:27
anyway.
223
549000
2000
jebkurā gadījumā.
09:29
So that's one thing.
224
551000
2000
Tad nu tas ir viena lieta.
09:31
That's essentially a guarantee of what the LHC will find.
225
553000
3000
Principā tā ir garantija par to, ko atradīs LHC.
09:34
There are many other things. You've heard
226
556000
2000
Ir vēl daudzas citas lietas. Esat dzirdējuši
09:36
many of the big problems in particle physics.
227
558000
2000
par daudzajām lielajām problēmām elementārdaļiņu fizikā.
09:38
One of them you heard about: dark matter, dark energy.
228
560000
3000
Viena, par kurām dzirdējāt: tumšā matērija, tumšā enerģija.
09:41
There's another issue,
229
563000
2000
Ir arī cits jautājums,
09:43
which is that the forces in nature -- it's quite beautiful, actually --
230
565000
2000
par dabas spēkiem — patiesībā tas ir visai skaisti —,
09:45
seem, as you go back in time,
231
567000
2000
paveroties pagātnē,
09:47
they seem to change in strength.
232
569000
2000
liekas, ka to stiprums mainās.
09:49
Well, they do change in strength.
233
571000
2000
To stiprums tiešām mainās.
09:51
So, the electromagnetic force, the force that holds us together,
234
573000
3000
Magnētiskais spēks, tas spēks, kas mūs satur kopā,
09:54
gets stronger as you go to higher temperatures.
235
576000
3000
kļūst stiprāks, pieaugot temperatūrai.
09:57
The strong force, the strong nuclear force, which sticks nuclei together,
236
579000
3000
Stiprais spēks, stiprais atomiskais spēks, kas satur kopā kodolus,
10:00
gets weaker. And what you see is the standard model --
237
582000
3000
kļūst vājāks. Un strandarta modelī var redzēt —
10:03
you can calculate how these change -- is the forces,
238
585000
2000
varat aprēķināt, kā tie mainās —, ka spēki —
10:05
the three forces, other than gravity,
239
587000
2000
trīs spēki, izņemot gravitāti —
10:07
almost seem to come together at one point.
240
589000
2000
liekas gandrīz sastopamies vienā punktā.
10:09
It's almost as if there was one beautiful
241
591000
2000
Tas ir gandrīz itkā būtu viens, skaists
10:11
kind of super-force, back at the beginning of time.
242
593000
3000
super-spēka veids, laika sākumā.
10:14
But they just miss.
243
596000
2000
Bet tie satiekas tikai gandrīz.
10:16
Now there's a theory called super-symmetry,
244
598000
2000
Ir terorija, ko sauc par supersimetriju,
10:18
which doubles the number of particles in the standard model,
245
600000
3000
kura dublē daļiņu skaitu standarta modelī.
10:21
which, at first sight, doesn't sound like a simplification.
246
603000
2000
Sākumā tā neizklausās pēc vienkārošanas.
10:23
But actually, with this theory,
247
605000
2000
Bet patiesībā, izmantojot šo teoriju,
10:25
we find that the forces of nature
248
607000
2000
varam redzēt, ka dabas spēki
10:27
do seem to unify together, back at the Big Bang --
249
609000
3000
agrāk, Lielajā sprādzienā, liekas patiešām apvienojušies.
10:30
absolutely beautiful prophecy. The model wasn't built to do that,
250
612000
3000
Absolūti skaists pareģojums. Šis modelis netika izveidots, lai to izdarītu,
10:33
but it seems to do it.
251
615000
2000
bet liekas, ka tas to dara.
10:35
Also, those super-symmetric particles
252
617000
2000
Turklāt šīs supersimetriskās daļiņas
10:37
are very strong candidates for the dark matter.
253
619000
2000
ir ļoti spēcīgi tumšās matērijas kandidāti.
10:39
So a very compelling theory
254
621000
2000
Ļoti aizraujoša terorija,
10:41
that's really mainstream physics.
255
623000
2000
kas patiesībā ir galvenais fizikas virziens.
10:43
And if I was to put money on it, I would put money on --
256
625000
2000
Un ja es uz to saderētu, es saderēt uz to, ka —
10:45
in a very unscientific way -- that
257
627000
2000
ļoti nezinātniskā veidā —
10:47
that these things would also crop up at the LHC.
258
629000
2000
ka ar LHC tiks iegūtas arī šīs lietas.
10:50
Many other things that the LHC could discover.
259
632000
3000
Daudzas citas lietas, ko LHC varētu atklāt.
10:53
But in the last few minutes, I just want to give you
260
635000
3000
Bet pēdējās dažās minūtēs es tikai vēlētos jums
10:56
a different perspective
261
638000
2000
sniegt citu perspektīvu
10:58
of what I think -- what particle physics
262
640000
2000
par to, ko es domāju — ko elementārdaļiņu fizika
11:00
really means to me -- particle physics and cosmology.
263
642000
3000
patiesībā man nozīmē — elementārdaļiņu fizika un kosmoloģija.
11:03
And that's that I think it's given us a wonderful
264
645000
3000
Un tas ir — es domāju, tā mums ir devusi brīnišķīgu
11:06
narrative -- almost a creation story,
265
648000
3000
stāstu — gandrīz vai stāstu par radīšanu,
11:09
if you'd like -- about the universe,
266
651000
2000
ja vēlaties — par šo visumu,
11:11
from modern science over the last few decades.
267
653000
3000
no modernās zinātnes viedokļa pēdējo dažu desmitgažu laikā.
11:14
And I'd say that it deserves,
268
656000
2000
Un es teiktu, šis stāsts ir pelnījis,
11:16
in the spirit of Wade Davis' talk,
269
658000
2000
Veida Deivisa (Wade Davis) runas garā,
11:18
to be at least put up there with these wonderful creation stories
270
660000
3000
būt vismaz izlikts kopā ar tiem burvīgajiem stāstiem par radīšanu,
11:21
of the peoples of the high Andes and the frozen north.
271
663000
4000
ko stāsta Andu kalnu ļaudis un ļaudis no sasalušajiem ziemeļiem.
11:25
This is a creation story, I think, equally as wonderful.
272
667000
3000
Šis stāsts par radīšanu, manuprāt, ir tik pat burvīgs.
11:29
The story goes like this: we know that
273
671000
2000
Stāsts ir šāds: mēs zinām, ka
11:31
the universe began 13.7 billion years ago,
274
673000
3000
visums sākās pirms 13,7 miljardiem gadu,
11:34
in an immensely hot, dense state,
275
676000
3000
neticami karstā, blīvā stāvoklī,
11:37
much smaller than a single atom.
276
679000
2000
daudz mazāks par vienu atomu.
11:39
It began to expand about
277
681000
2000
Tas sāka izplesties apmēram
11:41
a million, billion, billion, billion billionth
278
683000
3000
miljon miljard miljard miljard miljardo
11:44
of a second -- I think I got that right -- after the Big Bang.
279
686000
4000
daļu sekundes — es domāju, to es pateicu pareizi — pēc Lielā sprādziena.
11:48
Gravity separated away from the other forces.
280
690000
2000
Gravitāte atdalījās no citiem spēkiem.
11:50
The universe then underwent
281
692000
2000
Tad visums pārdzīvoja
11:52
an exponential expansion called inflation.
282
694000
3000
eksponenciālu izplešanos, sauktu par piepūšanos.
11:55
In about the first billionth of a second or so,
283
697000
2000
Aptuveni pirmajā sekundes miljarddaļā
11:57
the Higgs field kicked in, and the quarks
284
699000
2000
sāka darboties Higsa lauks, un kvarki
11:59
and the gluons and the electrons
285
701000
3000
un gluoni, un elektroni,
12:02
that make us up got mass.
286
704000
2000
kas mums liek iegūt masu.
12:04
The universe continued to expand and cool.
287
706000
3000
Visums turpināja izplesties un atdzist.
12:07
After about a few minutes,
288
709000
2000
Dažas minūtes vēlāk
12:09
there was hydrogen and helium in the universe. That's all.
289
711000
3000
visumā jau bija ūdeņradis un hēlijs. Tas arī viss.
12:12
The universe was about 75 percent hydrogen,
290
714000
3000
Aptuveni 75% no visuma bija ūdeņradis un
12:15
25 percent helium. It still is today.
291
717000
3000
25% bija hēlijs. Arī vēl šodien.
12:18
It continued to expand
292
720000
2000
Tas turpināja izplesties
12:20
about 300 million years.
293
722000
2000
aptuveni 300 miljonus gadu.
12:22
Then light began to travel through the universe.
294
724000
2000
Tad caur visumu sāka ceļot gaisma.
12:24
It was big enough to be transparent to light,
295
726000
2000
Tas bija pietiekami liels, lai būtu caurspīdīgs gaismai,
12:26
and that's what we see in the cosmic microwave background
296
728000
2000
un to mēs redzam kosmisko mikroviļņu fonā,
12:28
that George Smoot described
297
730000
2000
ko Džordžs Smūts (George Smoot) aprakstīja
12:30
as looking at the face of God.
298
732000
2000
kā skatīšanos Dieva sejā.
12:32
After about 400 million years, the first stars formed,
299
734000
3000
Aptuveni 400 miljonus gadu vēlāk izveidojās pirmās zvaigznes,
12:35
and that hydrogen, that helium, then began to cook
300
737000
2000
un ūdeņradis un hēlijs tad sāka pārvērsties
12:37
into the heavier elements.
301
739000
2000
smagākos elementos.
12:39
So the elements of life --
302
741000
2000
Tātad dzīvības elementi —
12:41
carbon, and oxygen and iron,
303
743000
2000
ogleklis, skābeklis un dzelzs,
12:43
all the elements that we need to make us up --
304
745000
2000
visi elementi, kas veido mūs —
12:45
were cooked in those first generations of stars,
305
747000
3000
tika pagatavoti, veidojoties pirmajām zvaigznēm,
12:48
which then ran out of fuel, exploded,
306
750000
2000
kurām tad beidzās degviela un tās uzsprāga,
12:50
threw those elements back into the universe.
307
752000
3000
izmeta tos elementus atpakaļ visumā.
12:53
They then re-collapsed into another generation
308
755000
2000
Tie atkal sakļāvās citā zvaigžņu
12:55
of stars and planets.
309
757000
3000
un planētu paaudzē.
12:58
And on some of those planets, the oxygen, which had been created
310
760000
3000
Un uz dažām no tām planētām skābeklis, kas tika izveidots
13:01
in that first generation of stars, could fuse with hydrogen
311
763000
3000
pirmo zvaigžņu veidošanās laikā, varēja saplūst ar ūdeņradi,
13:04
to form water, liquid water on the surface.
312
766000
3000
tā veidojot ūdeni, šķidru ūdeni uz virsmas.
13:07
On at least one, and maybe only one of those planets,
313
769000
3000
Vismaz uz vienas, un varbūt tikai uz vienas no šīm planētām
13:10
primitive life evolved,
314
772000
2000
attīstījās primitīva dzīvība,
13:13
which evolved over millions of years into
315
775000
2000
kas miljoniem gadu laikā attīstījās un kļuva par
13:15
things that walked upright and left footprints
316
777000
2000
lietām, kas staigāja apkārt un atstāja pēdu nospiedumus
13:17
about three and a half million years ago in the mud flats of Tanzania,
317
779000
3000
Tanzānijas dubļu slāņos pirms aptuveni trīs ar pus miljoniem gadu,
13:20
and eventually
318
782000
2000
un galu galā
13:22
left a footprint on another world.
319
784000
2000
atstāja pēdu nospiedumus citā pasaulē.
13:24
And built this civilization,
320
786000
2000
Un izveidoja šo civilizāciju,
13:26
this wonderful picture,
321
788000
2000
šo burvīgo ainu,
13:28
that turned the darkness into light,
322
790000
3000
kas tumsu pārvērta gaismā,
13:31
and you can see the civilization from space.
323
793000
2000
un tagad civilizāciju var redzēt no kosmosa.
13:33
As one of my great heroes, Carl Sagan, said,
324
795000
3000
Kā teica liels mans varonis, Karls Sagans (Carl Sagan),
13:36
these are the things -- and actually, not only these,
325
798000
2000
šīs ir tās lietas — un patiesībā, ne tikai šīs,
13:38
but I was looking around -- these are the things,
326
800000
2000
bet es skatījos apkārt — šīs ir tās lietas,
13:40
like Saturn V rockets, and Sputnik,
327
802000
3000
kā Saturn V raķetes un Sputņiks,
13:43
and DNA, and literature and science --
328
805000
2000
un DNS, un literatūra, un zinātne —
13:45
these are the things that hydrogen atoms do
329
807000
2000
šīs ir tās lietas, ko izdara ūdeņraža atomi,
13:47
when given 13.7 billion years.
330
809000
4000
ja tiem dod 13,7 miljardus gadu laika.
13:51
Absolutely remarkable.
331
813000
2000
Absolūti iespaidīgi.
13:53
And, the laws of physics. Right?
332
815000
2000
Un fizikas likumi. Vai ne?
13:55
So, the right laws of physics --
333
817000
2000
Tā kā pareizie fizikas likumi —
13:57
they're beautifully balanced.
334
819000
2000
tie ir skaisti līdzsvaroti.
13:59
If the weak force had been a little bit different,
335
821000
2000
Ja vājais spēks būtu bijis mazliet citāds,
14:01
then carbon and oxygen wouldn't be stable
336
823000
2000
tad ogleklis un skābeklis nebūtu stabils
14:03
inside the hearts of stars,
337
825000
2000
zvaigžņu kodolos,
14:05
and there would be none of that in the universe.
338
827000
3000
un visumā tādu nebūtu.
14:08
And I think that's
339
830000
2000
Un es domāju, tas ir
14:10
a wonderful and significant story.
340
832000
2000
burvīgs un svarīgs stāsts.
14:12
50 years ago, I couldn't have told that story,
341
834000
2000
Pirms 50 gadiem es šādu stāstu nevarētu pastāstīt,
14:14
because we didn't know it.
342
836000
2000
jo mēs to vēl nezinājām.
14:16
It makes me really feel that
343
838000
2000
Tas man tiešām liek justies, ka
14:18
that civilization --
344
840000
2000
civilizācija —
14:20
which, as I say, if you believe
345
842000
2000
kura, kā es teicu, ja ticat
14:22
the scientific creation story,
346
844000
2000
zinātniskajam stāstam par rašanos,
14:24
has emerged purely as a result of the laws of physics,
347
846000
3000
ir radusies tikai fizikas likumu un
14:27
and a few hydrogen atoms --
348
849000
2000
dažu ūdeņraža atomu rezultātā —
14:29
then I think, to me anyway,
349
851000
2000
tad, es domāju, vismaz man,
14:32
it makes me feel incredibly valuable.
350
854000
2000
tas liek justies neiedomājami vērtīgam.
14:34
So that's the LHC.
351
856000
2000
Tas nu ir LHC.
14:36
The LHC is certainly, when it turns on in summer,
352
858000
3000
Kad vasarā to ieslēgs, LHC noteikti
14:39
going to write the next chapter of that book.
353
861000
3000
ierakstīs nākamo nodaļu šajā grāmatā.
14:42
And I'm certainly looking forward with
354
864000
2000
Un es pilnīgi noteikti to gaidu
14:44
immense excitement to it being turned on.
355
866000
2000
ar neaptveramu uztraukumu par tā ieslēgšanu.
14:46
Thanks.
356
868000
2000
Paldies.
14:48
(Applause)
357
870000
5000
(Aplausi)
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