TEDxCERN
Gian Giudice: Why our universe might exist on a knife-edge
Gian Giudice: Tại sao vũ trụ của chúng ta có thể tồn tại trên một lưỡi dao ?
Filmed:
Readability: 5.1
2,152,454 views
Bất ngờ lớn nhất từ việc tìm ra hạt Higgs là gì? Đó là chẳng có gì bất ngờ. Gian Giudice dẫn dắt chúng ta qua một vấn đề trong lý thuyết vật lý: nếu như trường higgs tồn tại một trạng thái siêu đặc mà có thể gây ra sự sụp đổ của tất cả vật chất nguyên tử ? Với trí thông minh và quyến rũ, Giudice phác thảo một số phận nghiệt ngã - và tại sao chúng ta chưa cần vội lo lắng. (Quay tại TEDxCERN.)
Gian Giudice - Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology. Full bio
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
So last year, on the Fourth of July,
0
1179
2344
Vào ngày mùng 4 của tháng 7 năm ngoái,
00:15
experiments at the Large Hadron Collider
1
3523
2499
những cuộc thí nghiệm ở máy gia tốc hạt lớn (Large Hadron Collider)
00:18
discovered the Higgs boson.
2
6022
2290
đã khám phá ra hạt Higgs.
00:20
It was a historical day.
3
8312
1968
Và đó là một ngày lịch sử.
00:22
There's no doubt that from now on,
4
10280
2295
Không còn nghi ngờ gì nữa kể từ đây,
00:24
the Fourth of July will be remembered
5
12575
1834
ngày mùng 4 của tháng 7 sẽ được ghi nhớ
00:26
not as the day of the Declaration of Independence,
6
14409
2442
không phải ngày Tuyên Ngôn Độc Lập,
00:28
but as the day of the discovery of the Higgs boson.
7
16851
3834
mà là ngày hạt Higgs được khám phá.
00:32
Well, at least, here at CERN.
8
20685
2432
Ah ít nhất là ở đây, tại CERN.
00:35
But for me, the biggest surprise of that day
9
23117
4155
Còn đối với tôi, sự bất ngờ lớn nhất trong ngày đó
00:39
was that there was no big surprise.
10
27272
2499
là chẳng có bất ngờ lớn nào cả.
00:41
In the eye of a theoretical physicist,
11
29771
2599
Trong mắt của một nhà vật lý lý thuyết,
00:44
the Higgs boson is a clever explanation
12
32370
1893
hạt Higgs là một cách giải thích thông minh
00:46
of how some elementary particles gain mass,
13
34263
3523
cho khối lượng của các hạt cơ bản,
00:49
but it seems a fairly unsatisfactory
14
37786
2836
nhưng nó dường như chưa thõa đáng
00:52
and incomplete solution.
15
40622
2206
và là một cách giải thích chưa hoàn chỉnh.
00:54
Too many questions are left unanswered.
16
42828
3024
Quá nhiều câu hỏi chưa được giải đáp.
00:57
The Higgs boson does not share the beauty,
17
45852
2835
Hạt Higgs không có chung vẻ đẹp,
01:00
the symmetry, the elegance,
18
48687
1885
sự cân đối, tao nhã
01:02
of the rest of the elementary particle world.
19
50572
2728
với phần còn lại của thế giới các hạt cơ bản.
01:05
For this reason, the majority of theoretical physicists
20
53300
3622
Bởi lý do đó, phần lớn những nhà vật lý lý thuyết
01:08
believe that the Higgs boson could not
21
56922
2942
tin rằng hạt Higgs không thể là
01:11
be the full story.
22
59864
2482
cách giải thích chu toàn.
01:14
We were expecting new particles and new phenomena
23
62346
2854
Chúng ta đang chờ một hiện tượng mới, một hạt mới
01:17
accompanying the Higgs boson.
24
65200
2450
đến cùng hạt Higgs.
01:19
Instead, so far, the measurements
25
67650
2318
Thay vào đó cho đến nay, các phép đo đạt
01:21
coming from the LHC show no signs of new particles
26
69968
3758
từ máy gia tốc hạt lớn chưa cho thấy những dấu hiệu của các hạt mới
01:25
or unexpected phenomena.
27
73726
2149
hay những hiện tượng ngoài mong đợi.
01:27
Of course, the verdict is not definitive.
28
75875
3653
Tất nhiên, những công bố chưa phải là cuối cùng.
01:31
In 2015, the LHC will almost double
29
79528
3994
Vào năm 2015, máy gia tốc hạt lớn
sẽ tăng gần gấp đôi
sẽ tăng gần gấp đôi
01:35
the energy of the colliding protons,
30
83522
2691
năng lượng va chạm các hạt proton,
01:38
and these more powerful collisions
31
86213
2071
và những va chạm mạnh hơn
01:40
will allow us to explore further the particle world,
32
88284
4584
sẽ cho phép chúng ta khám phá xa hơn
về thế giới hạt cơ bản,
về thế giới hạt cơ bản,
01:44
and we will certainly learn much more.
33
92868
3132
và chúng ta chắc chắn sẽ học được nhiều hơn
01:48
But for the moment, since we have found
34
96000
3146
Nhưng hiện tại, chúng ta vẫn chưa tìm ra
01:51
no evidence for new phenomena, let us suppose
35
99146
3149
những bằng chứng về hiện tượng mới, giúp chúng ta công nhận
01:54
that the particles that we know today,
36
102295
3164
rằng những hạt cơ bản mà chúng ta biết ngày nay,
01:57
including the Higgs boson,
37
105459
1856
kể cả hạt Higgs,
01:59
are the only elementary particles in nature,
38
107315
3285
là những hạt cơ bản duy nhất trong tự nhiên,
02:02
even at energies much larger
39
110600
2744
ngay cả ở mức năng lượng lớn hơn nhiều
02:05
than what we have explored so far.
40
113344
2766
những gì chúng ta đã khám phá cho đến nay.
02:08
Let's see where this hypothesis is going to lead us.
41
116110
4632
Hãy xem những giả thuyết sẽ đưa ta đến đâu.
02:12
We will find a surprising and intriguing result
42
120742
3432
Chúng ta sẽ tìm được những kết quả bất ngờ và thú vị
02:16
about our universe, and to explain my point,
43
124174
3799
về vũ trụ của chúng ta, và để giải thích quan điểm của tôi,
02:19
let me first tell you what the Higgs is about,
44
127973
3876
hãy để tôi kể cho bạn về hạt Higgs,
02:23
and to do so, we have to go back
45
131849
3134
và để làm điều đó, chúng ta hãy quay trở lại
02:26
to one tenth of a billionth of a second
46
134983
4357
một phần mười của một phần tỷ của một giây
02:31
after the Big Bang.
47
139340
1531
sau vụ nổ Big Bang.
02:32
And according to the Higgs theory,
48
140871
2041
Và theo nhưng lý thuyết của hạt Higgs,
02:34
at that instant, a dramatic event took place
49
142912
3366
ngay lúc đó, một sự kiện kịch tính đã diễn ra
02:38
in the universe.
50
146278
1591
trong vũ trụ.
02:39
Space-time underwent a phase transition.
51
147869
4791
Không gian - thời gian đã trải qua giai đoạn chuyển tiếp.
02:44
It was something very similar to the phase transition
52
152660
3077
Có một điều rất giống với giai đoạn chuyển tiếp
02:47
that occurs when water turns into ice
53
155737
3545
xảy ra khi nước hóa thành băng
02:51
below zero degrees.
54
159282
1961
dưới 0 độ C.
02:53
But in our case, the phase transition
55
161243
2940
Nhưng trong trường hợp này, giai đoạn chuyển tiếp
02:56
is not a change in the way the molecules
56
164183
2531
không phải là sự thay đổi trong cách mà các phân tử
02:58
are arranged inside the material,
57
166714
2286
được sắp xếp bên trong các vật liệu,
03:01
but is about a change
58
169000
1888
mà là sự thay đổi
03:02
of the very fabric of space-time.
59
170888
3626
trong từng kết cấu của không-thời gian.
03:06
During this phase transition, empty space
60
174514
2626
Trong suốt giai đoạn này, không gian trống
03:09
became filled with a substance
61
177140
2672
sẽ được phủ đầy một chất
03:11
that we now call Higgs field.
62
179812
3032
mà ngày nay chúng ta gọi là trường Higgs.
03:14
And this substance may seem invisible to us,
63
182844
2329
Và chất này dường như vô hình với chúng ta
03:17
but it has a physical reality.
64
185173
2678
nhưng nó là vật chất thực.
03:19
It surrounds us all the time,
65
187851
2058
Chúng luôn vây quanh ta,
03:21
just like the air we breathe in this room.
66
189909
3701
giống nhưng không khí mà chúng ta hít thở trong căn phòng này.
03:25
And some elementary particles interact
67
193610
2318
Và một vài hạt cơ bản tương tác
03:27
with this substance, gaining energy in the process.
68
195928
3828
với vật chất này, đạt được năng lượng trong quá trình này.
03:31
And this intrinsic energy is what we call
69
199756
3075
Và năng lực nội tại này chúng ta gọi là
03:34
the mass of a particle,
70
202831
2133
khối lượng của các hạt,
03:36
and by discovering the Higgs boson, the LHC
71
204964
3253
and với sự khám phát ra hạt Higgs, máy gia tốc hạt lớn
03:40
has conclusively proved that this substance is real,
72
208217
4532
đã chắc chắn chứng minh chất này là có thật,
03:44
because it is the stuff the Higgs bosons are made of.
73
212749
3919
bởi vì đó là vật chất làm nên hạt Higgs.
03:48
And this, in a nutshell, is the essence of the Higgs story.
74
216668
3444
Và tóm lại, đó là bản chất câu chuyện về hạt Higgs.
03:52
But this story is far more interesting than that.
75
220112
4743
Nhưng câu truyện còn thú vị hơn thế nữa.
03:56
By studying the Higgs theory,
76
224855
2311
Bằng việc nghiên cứu lý thuyết hạt Higgs,
03:59
theoretical physicists discovered,
77
227166
2360
những nhà vật lý lý thuyết đã phát hiện,
04:01
not through an experiment
78
229526
1904
không phải bằng một thí nghiệm
04:03
but with the power of mathematics,
79
231430
2476
mà bằng sức mạnh của toán học,
04:05
that the Higgs field does not necessarily exist
80
233906
3712
trường Higgs không nhất thiết chỉ tồn tại
04:09
only in the form that we observe today.
81
237618
3337
ở trang thái mà chúng ta quan sát ngày nay.
04:12
Just like matter can exist as liquid or solid,
82
240955
5045
Giống như vật chất có thể tồn tại ở thể lỏng hoặc thể rắn,
04:18
so the Higgs field, the substance that fills all space-time,
83
246000
4572
nên trường Higgs, chất tràn ngập cả không-thời gian,
04:22
could exist in two states.
84
250572
3354
có thể tồn tại ở 2 trạng thái.
04:25
Besides the known Higgs state,
85
253926
2310
Bên cạnh trạng thái được biết đến,
04:28
there could be a second state in which the Higgs field
86
256236
3147
có thể tồn tại trạng thái thứ 2 nơi mà trường Higgs
04:31
is billions and billions times denser
87
259383
3536
dày đặc hơn hàng tỉ tỉ lần
04:34
than what we observe today,
88
262919
2045
những gì chúng ta quan sát được ngày nay,
04:36
and the mere existence of another state
89
264964
3487
và chỉ sự tồn tại ở một trạng thái khác
04:40
of the Higgs field poses a potential problem.
90
268451
4245
của trường Higgs đã đưa ra một vấn đề tiềm tàng.
04:44
This is because, according to the laws
91
272696
3238
Đó là vì, theo những định luật
04:47
of quantum mechanics, it is possible
92
275934
2693
của cơ học lượng tử, hoàn toàn có thể
04:50
to have transitions between two states,
93
278627
2832
tồn tại quá trình chuyển đổi giữa 2 trạng thái,
04:53
even in the presence of an energy barrier
94
281459
2949
ngay cả khi có một hàng rào năng lượng
04:56
separating the two states,
95
284408
2628
chia cắt 2 trạng thái,
04:59
and the phenomenon is called,
96
287036
2209
và hiện tượng này được gọi,
05:01
quite appropriately, quantum tunneling.
97
289245
4142
khá chính xác là, đường hầm lượng tử.
05:05
Because of quantum tunneling,
98
293387
1891
Bởi đường hầm lượng tử,
05:07
I could disappear from this room
99
295278
2533
tôi có thể biến mất khỏi căn phòng này
05:09
and reappear in the next room,
100
297811
3322
và xuất hiện ở căn phòng bên cạnh,
05:13
practically penetrating the wall.
101
301133
3395
như xuyên qua bức tường.
05:16
But don't expect me to actually perform the trick
102
304528
2815
Nhưng đừng mong tôi có thể biểu diễn
05:19
in front of your eyes, because the probability
103
307343
2578
trước mặt mọi người, vì xác suất
05:21
for me to penetrate the wall is ridiculously small.
104
309921
4388
mà tôi có thể xuyên qua bức tường là rất rất nhỏ.
05:26
You would have to wait a really long time
105
314309
2598
Bạn phải đợi một thời gian rất dài
05:28
before it happens, but believe me,
106
316907
2132
trước khi điều đó diễn ra, nhưng tin tôi đi,
05:31
quantum tunneling is a real phenomenon,
107
319039
3177
đường hầm lượng tử là một hiện tượng có thật,
05:34
and it has been observed in many systems.
108
322216
3195
và đã được nhận thấy ở nhiều hệ thống.
05:37
For instance, the tunnel diode,
109
325411
2562
Ví dụ, đường hầm điốt,
05:39
a component used in electronics,
110
327973
2197
một thành phần được sử dụng trong các thiết bị điện tử,
05:42
works thanks to the wonders
111
330170
2422
hoạt động nhờ vào sự kỳ diệu
05:44
of quantum tunneling.
112
332592
2320
của đường hầm lượng tử.
05:46
But let's go back to the Higgs field.
113
334912
2292
Nhưng hãy quay trở lại trường Higgs.
05:49
If the ultra-dense Higgs state existed,
114
337204
4563
Nếu trạng thái cực kỳ dày đặc của trường Higgs tồn tại,
05:53
then, because of quantum tunneling,
115
341767
2354
sau đó, bởi vì đường hầm lượng tử,
05:56
a bubble of this state could suddenly appear
116
344121
3713
một bong bóng của trạng thái có thể đột ngột xuất hiện
05:59
in a certain place of the universe at a certain time,
117
347834
3242
ở một nơi nào đó trong vũ trụ vào thời điểm nào đó,
06:03
and it is analogous to what happens when you boil water.
118
351076
3765
và nó xảy ra tương tự như việc bạn đun sối nước
06:06
Bubbles of vapor form inside the water,
119
354841
3089
Bong bóng bốc hơi ngay bên trong nước,
06:09
then they expand, turning liquid into gas.
120
357930
3856
sau đó chúng mở rộng, hóa lỏng thành khí.
06:13
In the same way, a bubble of the ultra-dense Higgs state
121
361786
4804
Cũng theo cách đó, một bong bóng trong trạng thái dày đặc của hạt Higgs
06:18
could come into existence because of quantum tunneling.
122
366590
3427
có thể tồn tại vì đường hầm lượng tử
06:22
The bubble would then expand at the speed of light,
123
370017
2837
Và bọt khí sẽ mở rộng theo tốc độ ánh sáng,
06:24
invading all space, and turning the Higgs field
124
372854
3486
thâm nhập tới nơi, và biến trường Higgs
06:28
from the familiar state into a new state.
125
376340
3649
từ trạng thái này sang một trang thái mới.
06:31
Is this a problem? Yes, it's a big a problem.
126
379989
4161
Đây có phải là một vấn đề? Vâng, nó là một vấn đề nghiêm trọng.
06:36
We may not realize it in ordinary life,
127
384150
2745
Chúng ta có thể không nhận ra nó trong cuộc sống thường ngày,
06:38
but the intensity of the Higgs field is critical
128
386895
3205
nhưng cường độ của trường Higgs là rất quan trọng
06:42
for the structure of matter.
129
390100
2645
đối với cấu trúc của vật chất.
06:44
If the Higgs field were only a few times more intense,
130
392745
4073
Nếu trường Higgs chỉ mạnh lên vài lần,
06:48
we would see atoms shrinking, neutrons decaying
131
396818
2944
chúng ta sẽ thấy các phân tử thu hẹp lại, các neutrons phân rã
06:51
inside atomic nuclei, nuclei disintegrating,
132
399762
3686
bên trong hạt nhân phân tử, hạt nhân phân rã,
06:55
and hydrogen would be
133
403448
2340
và hidro có thể sẽ
06:57
the only possible chemical element in the universe.
134
405788
4352
là nguyên tố hóa học duy nhất
tồn tại trong vũ trụ.
tồn tại trong vũ trụ.
07:02
And the Higgs field, in the ultra-dense Higgs state,
135
410140
3011
Và trường Higgs, trong trạng thái siêu đặc,
07:05
is not just a few times more intense than today,
136
413151
3814
không chỉ một vài lần dày đặc hơn ngày nay,
07:08
but billions of times,
137
416965
2195
mà là hàng tỉ lần,
07:11
and if space-time were filled by this Higgs state,
138
419160
3202
and nếu không-thời gian bị lấp đầy bởi trạng thái hạt Higgs này,
07:14
all atomic matter would collapse.
139
422362
3153
tất cả dạng nguyên tử sẽ sụp đổ.
07:17
No molecular structures would be possible, no life.
140
425515
4490
Không cấu trúc phân tử nào tồn tại, không sự sống
07:22
So, I wonder, is it possible
141
430005
3338
Vì thế, tôi tự hỏi, có thể như vậy không
07:25
that in the future, the Higgs field
142
433343
2586
rằng trong tương lại, trường Higgs
07:27
will undergo a phase transition and,
143
435929
2565
sẽ trải qua một giai đoạn chuyển tiếp và,
07:30
through quantum tunneling, will be transformed
144
438494
3129
thông qua đường hầm lượng tử, sẽ được chuyển đổi
07:33
into this nasty, ultra-dense state?
145
441623
4687
sang trạng thái xấu này, trạng thái dày đặc?
07:38
In other words, I ask myself, what is the fate
146
446310
3525
Nói cách khác, tôi tự hỏi, đâu là số phận
07:41
of the Higgs field in our universe?
147
449835
3083
của trường Higgs trong vũ trụ chúng ta?
07:44
And the crucial ingredient necessary
148
452918
2251
Và những điều cốt yếu cần thiết
07:47
to answer this question is the Higgs boson mass.
149
455169
4386
để trả lời câu hỏi này là khối lượng của hạt Higgs.
07:51
And experiments at the LHC found that the mass
150
459555
4111
Và những thí nghiệm ở LHC tìm ra
07:55
of the Higgs boson is about 126 GeV.
151
463666
4274
khối lượng của hạt Higgs vào khoảng 126 GeV.
07:59
This is tiny when expressed in familiar units,
152
467940
3036
Nó thật sự rất nhỏ khi thể hiện trong đơn vị thông thường
08:02
because it's equal to something like
153
470976
1320
bởi vì nó bằng với thứ gì đó cỡ
08:04
10 to the minus 22 grams,
154
472296
2207
2x10 mũ -22 grams,
08:06
but it is large in particle physics units,
155
474503
3970
nhưng nó lớn trong những đơn vị hạt cơ bản
08:10
because it is equal to the weight
156
478473
2104
bởi vì nó bằng với trọng lượng
08:12
of an entire molecule
157
480577
2246
của cả một phân tử
08:14
of a DNA constituent.
158
482823
2420
trong thành phần ADN
08:17
So armed with this information from the LHC,
159
485243
3387
Vậy với thông tin này từ LHC,
08:20
together with some colleagues here at CERN,
160
488630
1944
cùng với các đồng nghiệp ở CERN,
08:22
we computed the probability
161
490574
1909
chúng tôi đã tính toán xác suất
08:24
that our universe could quantum tunnel
162
492483
3015
mà vũ trụ chúng ta có thể dùng đường hầm lượng tử
08:27
into the ultra-dense Higgs state,
163
495498
3118
chuyển thành trạng thái Higgs siêu đặc,
08:30
and we found a very intriguing result.
164
498616
3677
và chúng tôi đã tìm thấy một kết quả rất thú vị
08:34
Our calculations showed
165
502293
2149
Những tính toán của chúng tôi cho thấy
08:36
that the measured value of the Higgs boson mass
166
504442
3172
rằng giá trị đo được của khối lượng hạt Higgs
08:39
is very special.
167
507614
1845
rất đặc biệt.
08:41
It has just the right value
168
509459
2919
Đó là một giá trị vừa đủ
08:44
to keep the universe hanging
169
512378
2693
để giữ cả vũ trụ treo trong
08:47
in an unstable situation.
170
515071
2570
một trạng thái không ổn định.
08:49
The Higgs field is in a wobbly configuration
171
517641
3256
Trường Higgs là một cấu trúc dễ bị lung lay
08:52
that has lasted so far
172
520897
2049
đã tồn tại cho đến ngày nay
08:54
but that will eventually collapse.
173
522946
3045
nhưng cuối cùng nó sẽ sụp đổ.
08:57
So according to these calculations,
174
525991
3179
Dựa trên những tính toán đó,
09:01
we are like campers
175
529170
2030
chúng tôi giống như những người cắm trại
09:03
who accidentally set their tent
176
531200
2452
những người vô tình đặt lều của họ
09:05
at the edge of a cliff.
177
533652
1794
trên một bờ vực.
09:07
And eventually, the Higgs field
178
535446
1790
Và cuối cùng, trường Higgs
09:09
will undergo a phase transition
179
537236
1936
sẽ trải qua một giai đoạn chuyển tiếp
09:11
and matter will collapse into itself.
180
539172
3044
và vật chất sẽ sụp đổ vào chính nó.
09:14
So is this how humanity is going to disappear?
181
542216
3444
Vậy đây có phải là cách mà nhân loại biến mất?
09:17
I don't think so.
182
545660
1755
Tôi không nghĩ vậy.
09:19
Our calculation shows that quantum tunneling
183
547415
3353
Tính toán của chúng tôi đã cho thấy đường hầm lượng tử
09:22
of the Higgs field is not likely to occur
184
550768
3656
của trường Higgs không có khả năng xảy ra
09:26
in the next 10 to the 100 years,
185
554424
3504
trong 10 hay 100 năm tới,
09:29
and this is a very long time.
186
557928
3042
và đây là một khoảng thời gian rất dài
09:32
It's even longer than
187
560970
1768
Thậm chí còn dài hơn cả
09:34
the time it takes for Italy to form a stable government.
188
562738
3669
thời gian mà Ý cần đề thành lập nên một chính phủ ổn định.
09:38
(Laughter)
189
566407
2407
(tiếng cười)
09:40
Even so, we will be long gone by then.
190
568814
3791
Dù vậy thì chúng ta cũng chết trước đó từ lâu rồi.
09:44
In about five billion years,
191
572605
2608
Trong khoảng 5 tỉ năm,
09:47
our sun will become a red giant,
192
575213
2457
mặt trời của chúng ta đã thành kẻ khổng lồ màu đỏ
09:49
as large as the Earth's orbit,
193
577670
2513
lớn bằng cả quỹ đạo của Trái Đất,
09:52
and our Earth will be kaput,
194
580183
3277
và trái đất của chúng ta sẽ bị thiêu rụi,
09:55
and in a thousand billion years,
195
583460
2357
và trong một ngàn tỉ năm,
09:57
if dark energy keeps on fueling
196
585817
2286
nếu năng lượng tối tiếp tục cung cấp năng lượng
10:00
space expansion at the present rate,
197
588103
2835
cho sự giãn nở của không gian với tỷ lệ như hiện tại,
10:02
you will not even be able to see as far as your toes,
198
590938
4177
bạn thậm chí sẽ không thể nhìn được xa hơn ngón chân mình,
10:07
because everything around you
199
595115
1697
bởi vì mọi thứ xung quanh bạn
10:08
expands at a rate faster than the speed of light.
200
596812
3701
mở rộng với tốc độ nhanh hơn cả tốc độ ánh sáng.
10:12
So it is really unlikely
201
600513
1985
Nên thực tế không có khả năng
10:14
that we will be around to see the Higgs field collapse.
202
602498
3870
là chúng ta sẽ ở đó để chứng kiến trường Higgs sụp đổ.
10:18
But the reason why I am interested
203
606368
3579
Nhưng lý do khiến tôi cảm thấy hứng thú
10:21
in the transition of the Higgs field
204
609947
2012
vào sự chuyển đổi của trường Higgs
10:23
is because I want to address the question,
205
611959
3285
là vì tôi muốn giải quyết câu hỏi,
10:27
why is the Higgs boson mass so special?
206
615244
4965
tại sao khối lượng hạt Higgs lại đặc biệt?
10:32
Why is it just right to keep the universe
207
620209
2974
Tại sao nó lại vừa đủ để giữ cả vũ trụ
10:35
at the edge of a phase transition?
208
623183
3490
ở mép của giai đoạn chuyển đổi?
10:38
Theoretical physicists always ask "why" questions.
209
626673
3862
Những nhà vật lý lý thuyết hỏi "tại sao".
10:42
More than how a phenomenon works,
210
630535
2675
Nhiều hơn hỏi một hiện tượng hoạt động như thế nào,
10:45
theoretical physicists are always interested in
211
633210
2472
những nhàvật lý lý thuyết luôn hứng thú với việc
10:47
why a phenomenon works in the way it works.
212
635682
3232
tại sao một hiện tượng lại hoạt động theo cách đó.
10:50
We think that this these "why" questions
213
638914
3362
Chúng tôi nghĩ những câu hỏi "tại sao" ấy
10:54
can give us clues
214
642276
1723
có thể cho chúng tôi những manh mối
10:55
about the fundamental principles of nature.
215
643999
3538
về những nguyên lý cơ bản của tự nhiên.
10:59
And indeed, a possible answer to my question
216
647537
3905
Và thực sự, một câu trả lời cho câu hỏi của tôi có thể
11:03
opens up new universes, literally.
217
651442
4364
mở ra những vũ trụ mới, theo nghĩa đen.
11:07
It has been speculated that our universe
218
655806
3441
Vũ trụ của chúng ta được suy đoán
11:11
is only a bubble in a soapy multiverse
219
659247
4133
là bong bóng duy nhất trong một đa vũ trụ kiểu xà phòng
11:15
made out of a multitude of bubbles,
220
663380
2563
được tạo nên bởi vô số bong bóng,
11:17
and each bubble is a different universe
221
665943
2216
và mỗi bong bóng là một vũ trụ khác
11:20
with different fundamental constants
222
668159
1894
với hằng số cơ bản khác nhau
11:22
and different physical laws.
223
670053
1865
và quy luật vật lý khác nhau.
11:23
And in this context, you can only talk about
224
671918
2006
Và trong bối cảnh này, bạn chỉ có thể bàn về
11:25
the probability of finding a certain value of the Higgs mass.
225
673924
4711
xác suất tìm ra một giá trị cụ thể của khối lượng hạt Higgs.
11:30
Then the key to the mystery
226
678635
2343
Thì chìa khóa giải mã bí ẩn
11:32
could lie in the statistical properties
227
680978
3263
có thể nằm trong các thuộc tính thống kê
11:36
of the multiverse.
228
684241
2228
của đa vũ trụ.
11:38
It would be something like what happens
229
686469
2414
Nó giống như điều xảy ra
11:40
with sand dunes on a beach.
230
688883
2237
với cồn cát trên bãi biển.
11:43
In principle, you could imagine to find sand dunes
231
691120
2872
Về nguyên tắc, bạn có thể tưởng tượng để thấy những cồn cát
11:45
of any slope angle in a beach,
232
693992
2430
ở bất kỳ độ dốc nào trên bãi biển,
11:48
and yet, the slope angles of sand dunes
233
696422
4161
tuy nhiên góc dốc của cồn cát
11:52
are typically around 30, 35 degrees.
234
700583
3470
thường nằm trong khoảng 30 - 35 độ.
11:56
And the reason is simple:
235
704053
1668
Và lý do rất đơn giản:
11:57
because wind builds up the sand, gravity makes it fall.
236
705721
3678
vì gió đã xây lên cồn cát và trọng lực đã làm nó ngã
12:01
As a result, the vast majority of sand dunes
237
709399
2884
Kết quả là, phần lớn các cồn cát
12:04
have slope angles around the critical value,
238
712283
3919
có độ dốc nằm trong giá trị tới hạn,
12:08
near to collapse.
239
716202
1984
gần giá trị sụp đổ..
12:10
And something similar could happen
240
718186
2997
Và điều tương tự có thể xảy ra
12:13
for the Higgs boson mass in the multiverse.
241
721183
4537
đối với khối lượng hạt Higgs trong đa vũ trụ.
12:17
In the majority of bubble universes,
242
725720
2872
Trong phần lớn các bong bóng vũ trụ,
12:20
the Higgs mass could be around the critical value,
243
728592
3057
khối lượng hạt Higgs có thể nằm gần giá trị tới hạn,
12:23
near to a cosmic collapse of the Higgs field,
244
731649
3596
gần với sự sự sụp đổ vũ trụ của trường Higgs,
12:27
because of two competing effects,
245
735245
1947
bởi vì 2 tác động cạnh tranh,
12:29
just as in the case of sand.
246
737192
3586
giống trong trường hợp của cát.
12:32
My story does not have an end,
247
740778
3145
Chuyện của tôi không có hồi kết,
12:35
because we still don't know the end of the story.
248
743923
3735
bởi vì chúng tôi vẫn chưa biết kết cục của chuyện.
12:39
This is science in progress,
249
747658
3288
Đây là tiến trình khoa học,
12:42
and to solve the mystery, we need more data,
250
750946
3834
và để giải quyết những bí ẩn, chúng tôi cần nhiều dữ liệu hơn
12:46
and hopefully, the LHC will soon add new clues
251
754780
4616
và mong rằng, máy gia tốc hạt lớn sẽ có thêm manh mối
12:51
to this story.
252
759396
2621
cho câu chuyện.
12:54
Just one number, the Higgs boson mass,
253
762017
3830
Chỉ một con số, khối lượng hạt Higgs,
12:57
and yet, out of this number we learn so much.
254
765847
5329
tuy nhiên qua con số này, chúng ta học được rất nhiều.
13:03
I started from a hypothesis, that the known particles
255
771176
3047
Tôi đã bắt đầu từ một giả thuyết,
rằng tất cả những hạt đã biết
rằng tất cả những hạt đã biết
13:06
are all there is in the universe,
256
774223
2036
đều ở cả ngoài kia,trong vũ trụ,
13:08
even beyond the domain explored so far.
257
776259
2706
thậm chí xa hơn những phạm vi đã khám phá cho đến nay.
13:10
From this, we discovered that the Higgs field
258
778965
3768
Từ đó, chúng tôi đã khám phá ra trường Higgs
13:14
that permeates space-time may be standing
259
782733
3443
tràn ngập không-thời giang có thể đứng trên
13:18
on a knife edge, ready for cosmic collapse,
260
786176
4557
một lưỡi dao, sẵn sàng cho sự sụp đổ vũ trụ,
13:22
and we discovered that this may be a hint
261
790733
3550
và chúng tôi đã khám phá rằng đây có thể là một gợi ý
13:26
that our universe is only a grain of sand
262
794283
4033
rằng vũ trụ của chúng ta chỉ là một hạt cát
13:30
in a giant beach, the multiverse.
263
798316
3613
trong một bãi biển khổng lồ, đa vũ trụ.
13:33
But I don't know if my hypothesis is right.
264
801929
3251
Nhưng tôi không biết liệu giả thuyết của tôi là đúng.
13:37
That's how physics works: A single measurement
265
805180
3683
Đó là cách mà vật lý vận hành: Một phép đo
13:40
can put us on the road to a new understanding
266
808863
2864
có thể đưa chúng ta lên con đường mới
để hiểu biết
để hiểu biết
13:43
of the universe
267
811727
1663
về vũ trụ
13:45
or it can send us down a blind alley.
268
813390
3019
hoặc nó có thể đưa chúng ta vào ngõ cụt.
13:48
But whichever it turns out to be,
269
816409
2564
Nhưng dù điều gì xảy ra,
13:50
there is one thing I'm sure of:
270
818973
3192
thì có một điều tôi chắc chắn là:
13:54
The journey will be full of surprises.
271
822165
3349
Hành trình sẽ đầy những bất ngờ.
13:57
Thank you.
272
825514
1373
Cảm ơn các bạn.
13:58
(Applause)
273
826887
5248
(tiếng vỗ tay)
ABOUT THE SPEAKER
Gian Giudice - Theoretical physicistGian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology.
Why you should listen
Gian Giudice is a permanent member of CERN's group for theoretical physics. He has researched topics like supersymmetry, extra dimensions and dark matter, and has formulated theories that describe the earliest stages of the universe and that apply our knowledge of the particle world to smaller distances.
As author of the popular book, A Zeptospace Odyssey, Giudice is active in communicating the complex work of the Large Hadron Collider to the public. Meant for the lay reader, the book shares both the innovations needed to build the LHC and the theories it was created to prove. After the Higgs boson discovery, Giudice found the surprising result that, if the Standard Model continues to hold up at very small distances, the universe must be in a critical state, near to a phase transition that could lead to the collapse of all atomic matter. Luckily, in his TED Talk, he shares that this would happen very, very, very far in the future.
Gian Giudice | Speaker | TED.com