TEDxCERN
Gian Giudice: Why our universe might exist on a knife-edge
جيان جوديس: لماذا قد يكون الكون الذي نعيش فيه موجودا على طرف سكين؟
Filmed:
Readability: 5.1
2,152,454 views
اكبر مفاجأة عند اكتشاف جسيم هيقز بوزون؟ لم يكن هناك أية مفاجأة. جيان جوديس يحدثنا عن مشكلة في الفيزياء النظرية: ماذا اذا وجد مجال هيقز في حالة فائقة الكثافة و التي يمكن أن تعني انهيار كل الكواد الذرية؟ بطرافة و سحر, يقوم جوديس بتحديد مصير مظلم -- و لماذا ليس علينا أن نقلق الان. (تم التصوير في 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
اذا العام الماضي,
في الرابع من يوليو(تموز)
في الرابع من يوليو(تموز)
00:15
experiments at the Large Hadron Collider
1
3523
2499
التجارب في مسارع الجسيمات الضخم
00:18
discovered the Higgs boson.
2
6022
2290
كشفت عن جسيم هيقز بوزونز
00:20
It was a historical day.
3
8312
1968
لقد كان يوما تاريخيا.
00:22
There's no doubt that from now on,
4
10280
2295
لايوجد شك انه من الان فصاعدا,
00:24
the Fourth of July will be remembered
5
12575
1834
الرابع من يوليو(تموز) سيتم نذكره
00:26
not as the day of the Declaration of Independence,
6
14409
2442
ليس فقط انه يوم اعلان الاستقلال الامريكي,
00:28
but as the day of the discovery of the Higgs boson.
7
16851
3834
ولكن يوم اكتشاف جسيم هيقز بوزون.
00:32
Well, at least, here at CERN.
8
20685
2432
حسنا, على الاقل, هنا في سيرن.
00:35
But for me, the biggest surprise of that day
9
23117
4155
ولكن بالنسبة لي, اكبر مفاجأة في اليوم
00:39
was that there was no big surprise.
10
27272
2499
انه لم تكن هناك أي مفاجأة.
00:41
In the eye of a theoretical physicist,
11
29771
2599
في نظر علماء الفيزياء النظرية,
00:44
the Higgs boson is a clever explanation
12
32370
1893
جسيم هبقز بوزون هو طريقة شرح ذكية
00:46
of how some elementary particles gain mass,
13
34263
3523
للكيفية التي تكتسب بها الجسيمات الاولية كتلة,
00:49
but it seems a fairly unsatisfactory
14
37786
2836
و لكن ذلك يبدو غير مقبول الى حد ما
00:52
and incomplete solution.
15
40622
2206
و حل غير مكتمل.
00:54
Too many questions are left unanswered.
16
42828
3024
الكثير من الاسئلة تركت دون اجابات.
00:57
The Higgs boson does not share the beauty,
17
45852
2835
لا يتشارك جسيم هيقز بوزون في الجمال,
01:00
the symmetry, the elegance,
18
48687
1885
أو التناظر, أو الاناقة,
01:02
of the rest of the elementary particle world.
19
50572
2728
مع عالم الجسيمات الاولية الاخرى.
01:05
For this reason, the majority of theoretical physicists
20
53300
3622
و لهذا السبب, معظم علماء الفيزياء النظرية
01:08
believe that the Higgs boson could not
21
56922
2942
يعتقدون أن جسيم هيقز بوزون لا يمكن
01:11
be the full story.
22
59864
2482
أن يكون هو القصة الكاملة.
01:14
We were expecting new particles and new phenomena
23
62346
2854
نحن نتوقع جسيمات جديدة و ظواهر جديدة
01:17
accompanying the Higgs boson.
24
65200
2450
مصاحبة لجسيم هيقز بوزون.
01:19
Instead, so far, the measurements
25
67650
2318
عزضا عن ذلك, حتى الان, القياسات
01:21
coming from the LHC show no signs of new particles
26
69968
3758
القادمة من مسارع الجسيمات الضخم
لا تظهر أي علامات لعنصر جديد
لا تظهر أي علامات لعنصر جديد
01:25
or unexpected phenomena.
27
73726
2149
أو ظاهرة غير متوقعة.
01:27
Of course, the verdict is not definitive.
28
75875
3653
بالطبع, الحكم غبر نهائي.
01:31
In 2015, the LHC will almost double
29
79528
3994
في عام 2015, مسارع الجسيمات الضخم
سيقوم تقريبا بمضاعفة
سيقوم تقريبا بمضاعفة
01:35
the energy of the colliding protons,
30
83522
2691
طاقة الجسيمات المتصادمة,
01:38
and these more powerful collisions
31
86213
2071
و هذه الاصطدامات ذات القوة الاعلى
01:40
will allow us to explore further the particle world,
32
88284
4584
ستسمح لنا بالغوص أكثر
في عالم الجسيمات,
في عالم الجسيمات,
01:44
and we will certainly learn much more.
33
92868
3132
و بالتاكيد سنتعلم أكثر بكثير.
01:48
But for the moment, since we have found
34
96000
3146
و لكن في الوقت الحالي,
و بما أننا لم نجد
و بما أننا لم نجد
01:51
no evidence for new phenomena, let us suppose
35
99146
3149
أي دليل على ظاهرة جديدة, سنفترض
01:54
that the particles that we know today,
36
102295
3164
أن الجسيمات التي نعرفها في وقتنا الحالي,
01:57
including the Higgs boson,
37
105459
1856
متضمنة جسيم هيقز بوزون,
01:59
are the only elementary particles in nature,
38
107315
3285
هي الجسيمات الاولية الوحيدة في الطبيعة,
02:02
even at energies much larger
39
110600
2744
حتى في طاقات أعلى بكثير
02:05
than what we have explored so far.
40
113344
2766
من التي قد استكشفناها حتى الان.
02:08
Let's see where this hypothesis is going to lead us.
41
116110
4632
لننظر أين ستقودنا هذه الفرضية.
02:12
We will find a surprising and intriguing result
42
120742
3432
سوف نجد نتيجة مفاجاة و مثيرة للفضول
02:16
about our universe, and to explain my point,
43
124174
3799
عن كوننا, و حتى أشرح قصدي,
02:19
let me first tell you what the Higgs is about,
44
127973
3876
دعوني أخبركم عن ماذا يتحدث هيقز,
02:23
and to do so, we have to go back
45
131849
3134
و حتى افعل ذلك, لابد من العودة
02:26
to one tenth of a billionth of a second
46
134983
4357
الى العشر من الجزء من المليار من الثانية
02:31
after the Big Bang.
47
139340
1531
قبل الانفجار الكبير.
02:32
And according to the Higgs theory,
48
140871
2041
و على حسب نظرية هيقز,
02:34
at that instant, a dramatic event took place
49
142912
3366
في تلك اللحظة, حصل حدث دراماتيكي
02:38
in the universe.
50
146278
1591
في الكون.
02:39
Space-time underwent a phase transition.
51
147869
4791
خضع بعد الزمكان الى تغيير في الطور.
02:44
It was something very similar to the phase transition
52
152660
3077
لقد كان شيئا شبيها جدا بالتغيير في الطور
02:47
that occurs when water turns into ice
53
155737
3545
الذي يحدث عندما يتحول الماء الى ثلج
02:51
below zero degrees.
54
159282
1961
تحت درجة الصفر المئوية.
02:53
But in our case, the phase transition
55
161243
2940
و لكن في حالتنا هذه,
التغيير في الطور
التغيير في الطور
02:56
is not a change in the way the molecules
56
164183
2531
ليس تغيير في ترتيب الجزيئات
02:58
are arranged inside the material,
57
166714
2286
داخل المادة,
03:01
but is about a change
58
169000
1888
ولكن تغيير
03:02
of the very fabric of space-time.
59
170888
3626
في النسيج الاساسي لبعد الزمكان.
03:06
During this phase transition, empty space
60
174514
2626
خلال فترة التغيير في الطور, الفراغ الخالي
03:09
became filled with a substance
61
177140
2672
اصبح مليئا بالمواد
03:11
that we now call Higgs field.
62
179812
3032
و التي نسميها الان مجال هيقز.
03:14
And this substance may seem invisible to us,
63
182844
2329
و هذه المادة قد تكون غير مرئية بالنسبة لنا
03:17
but it has a physical reality.
64
185173
2678
و لكن لديها واقع فيزيائي.
03:19
It surrounds us all the time,
65
187851
2058
انها تحيط بنا في جميع الاوقات,
03:21
just like the air we breathe in this room.
66
189909
3701
تمام مثل الهواء الذي نتنفسه في هذه الغرفة.
03:25
And some elementary particles interact
67
193610
2318
و بعض الجزيمات الاولية تتفاعل
03:27
with this substance, gaining energy in the process.
68
195928
3828
مع هذه المادة, و تكتسب طاقة أثناء هذه العملية.
03:31
And this intrinsic energy is what we call
69
199756
3075
و هذه الطاقة الجوهرية هي ما نسميه
03:34
the mass of a particle,
70
202831
2133
كتلة الجسيم,
03:36
and by discovering the Higgs boson, the LHC
71
204964
3253
و باكتشاف جسيم هبقز بوزون,
مسارع الجسيمات الضخم
مسارع الجسيمات الضخم
03:40
has conclusively proved that this substance is real,
72
208217
4532
أثبت بشكل قاطع أن هذه المادة حقيقية,
03:44
because it is the stuff the Higgs bosons are made of.
73
212749
3919
لانها هي المادة التي يتكون منها
جسيم هيقز بوزون
جسيم هيقز بوزون
03:48
And this, in a nutshell, is the essence of the Higgs story.
74
216668
3444
وذلك باختصار, هو ماهية قصة هيقز.
03:52
But this story is far more interesting than that.
75
220112
4743
ولكن هذه القصة حتى أكثر اثارة للاهتمام من ذلك
03:56
By studying the Higgs theory,
76
224855
2311
عند دراسة نظرية هيقز,
03:59
theoretical physicists discovered,
77
227166
2360
اكتشف علماء الفيزياء النظرية,
04:01
not through an experiment
78
229526
1904
ليس عن طريق التجربة
04:03
but with the power of mathematics,
79
231430
2476
ولكن باستخدام قوة الرياضيات,
04:05
that the Higgs field does not necessarily exist
80
233906
3712
أنه ليس بالضرورة أن يكون مجال هيقز موجودا
04:09
only in the form that we observe today.
81
237618
3337
فقط بالطريقة التي نشاهدها اليوم.
04:12
Just like matter can exist as liquid or solid,
82
240955
5045
تمام مثلما تتواجد المادة كسائل أو صلب,
04:18
so the Higgs field, the substance that fills all space-time,
83
246000
4572
اذا مجال هيقز, المادة التي
تملأ كل الزمكان
تملأ كل الزمكان
04:22
could exist in two states.
84
250572
3354
يمكن أن تتواجد في حالتين.
04:25
Besides the known Higgs state,
85
253926
2310
بالاضافة الحالة المعروفة لهيقز,
04:28
there could be a second state in which the Higgs field
86
256236
3147
يمكن أن يكون هناك حالة أخرى يكون فيها مجال هيقز
04:31
is billions and billions times denser
87
259383
3536
أكثر كثافة بملايين الملايين من المرات
04:34
than what we observe today,
88
262919
2045
مما نشاهده اليوم,
04:36
and the mere existence of another state
89
264964
3487
و مجرد وجود حالة أخرى
04:40
of the Higgs field poses a potential problem.
90
268451
4245
من مجال هيقز يشكل مشكلة محتملة.
04:44
This is because, according to the laws
91
272696
3238
و سبب ذلك, على حسب قوانين
04:47
of quantum mechanics, it is possible
92
275934
2693
ميكانيكا الكم, من الممكن
04:50
to have transitions between two states,
93
278627
2832
أن بحدث انتقال بين الحالتين,
04:53
even in the presence of an energy barrier
94
281459
2949
حتى في وجود حاجز للطاقة
04:56
separating the two states,
95
284408
2628
يفصل بين الحالتين,
04:59
and the phenomenon is called,
96
287036
2209
و هذه الظاهرة تسمى,
05:01
quite appropriately, quantum tunneling.
97
289245
4142
بشكل مناسب تماما, نفق الكم.
05:05
Because of quantum tunneling,
98
293387
1891
بسبب نفق الكم,
05:07
I could disappear from this room
99
295278
2533
من الممكن أن اختفي من هذه الغرفة
05:09
and reappear in the next room,
100
297811
3322
و أظهر في الغرفة التالية,
05:13
practically penetrating the wall.
101
301133
3395
عمليا, مخترقا الجدار.
05:16
But don't expect me to actually perform the trick
102
304528
2815
و لكن لا تتوقعوا مني أن اقوم بالخدعة
05:19
in front of your eyes, because the probability
103
307343
2578
أمام اعينكم, لان احتمال
05:21
for me to penetrate the wall is ridiculously small.
104
309921
4388
أن اخترق الجدار صغير لدرجة
تبعث على السخرية.
تبعث على السخرية.
05:26
You would have to wait a really long time
105
314309
2598
سيكون عليكم أن تنتظروا لمدة طويلة جدا
05:28
before it happens, but believe me,
106
316907
2132
قبل أن يحدث ذلك, ولكن صدقوني,
05:31
quantum tunneling is a real phenomenon,
107
319039
3177
نفق الكم ظاهرة حقيقية,
05:34
and it has been observed in many systems.
108
322216
3195
و تمت مشاهدتها في العديد من الانظمة.
05:37
For instance, the tunnel diode,
109
325411
2562
على سبيل المثال, الثنائي النفقي,
05:39
a component used in electronics,
110
327973
2197
وهو مكون يستخدم في الالكترونيات,
05:42
works thanks to the wonders
111
330170
2422
يعمل بفضل عجائب
05:44
of quantum tunneling.
112
332592
2320
نفق الكم.
05:46
But let's go back to the Higgs field.
113
334912
2292
ولكن لنعود الى مجال هيقز.
05:49
If the ultra-dense Higgs state existed,
114
337204
4563
اذا وجدت حالة هيقز فائقة الكثافة,
05:53
then, because of quantum tunneling,
115
341767
2354
اذا, و بسبب نفق الكم,
05:56
a bubble of this state could suddenly appear
116
344121
3713
قد تظهر فقاعة من هذه الحالة فجأة
05:59
in a certain place of the universe at a certain time,
117
347834
3242
في مكان و زمان معينين في الكون,
06:03
and it is analogous to what happens when you boil water.
118
351076
3765
و هي مماثلة لما يحدث عند غليان الماء.
06:06
Bubbles of vapor form inside the water,
119
354841
3089
تتشكل فقاعات من البخار داخل الماء,
06:09
then they expand, turning liquid into gas.
120
357930
3856
و من ثم تتمدد, محولة السائل الى غاز.
06:13
In the same way, a bubble of the ultra-dense Higgs state
121
361786
4804
و بنفس الطريقة, فقاعة من حالة هيقز فائقة الكثافة
06:18
could come into existence because of quantum tunneling.
122
366590
3427
قد تتواجد بسبب نفق الكم.
06:22
The bubble would then expand at the speed of light,
123
370017
2837
بعد ذلك ستتمدد الفقاعة بسرعة الضوء,
06:24
invading all space, and turning the Higgs field
124
372854
3486
محتلة الفضاء كله, و محولة مجال هيقز
06:28
from the familiar state into a new state.
125
376340
3649
من الحالة المعروفة الى الحالة الجديدة.
06:31
Is this a problem? Yes, it's a big a problem.
126
379989
4161
هل هذه مشكلة؟
أجل, انها مشكلة كبيرة.
أجل, انها مشكلة كبيرة.
06:36
We may not realize it in ordinary life,
127
384150
2745
قد لا ندركها في الحياة العادية,
06:38
but the intensity of the Higgs field is critical
128
386895
3205
و لكن كثافة مجال هيقز امر بالغ الاهمية
06:42
for the structure of matter.
129
390100
2645
لبنية المادة.
06:44
If the Higgs field were only a few times more intense,
130
392745
4073
اذا كان مجال هيقز اكثر شدة بعدة مرات,
06:48
we would see atoms shrinking, neutrons decaying
131
396818
2944
كنا سنرى الذرات تنكمش, و النيوترونات تتحلل
06:51
inside atomic nuclei, nuclei disintegrating,
132
399762
3686
داخل الانوية الذرية, و الانوية تتفكك,
06:55
and hydrogen would be
133
403448
2340
و الهيدروجين سيصبح
06:57
the only possible chemical element in the universe.
134
405788
4352
العنصر الكيميائي الوحيد الممكن في الكون.
07:02
And the Higgs field, in the ultra-dense Higgs state,
135
410140
3011
و مجال هيقز, في حالة هيقز فائقة الكثافة,
07:05
is not just a few times more intense than today,
136
413151
3814
ليس فقط عدة مرات أكثر شدة عن اليوم,
07:08
but billions of times,
137
416965
2195
بي مليارات المرات,
07:11
and if space-time were filled by this Higgs state,
138
419160
3202
واذا كان الزمكان مليئا بحالة هيقز هذه,
07:14
all atomic matter would collapse.
139
422362
3153
كل المواد الذرية سوف تنهار.
07:17
No molecular structures would be possible, no life.
140
425515
4490
لن تكون هنال بنية ذرية ممكنة, لا حياة.
07:22
So, I wonder, is it possible
141
430005
3338
اذا, أتسائل, هل من الممكن
07:25
that in the future, the Higgs field
142
433343
2586
في المستقبل, أن يخضع مجال هيقز
07:27
will undergo a phase transition and,
143
435929
2565
الى تغيير في الطور,
07:30
through quantum tunneling, will be transformed
144
438494
3129
و عبر نفق الكم, أن يتحول
07:33
into this nasty, ultra-dense state?
145
441623
4687
الى هذه الحالة البغيضة فائقة الكثافة؟
07:38
In other words, I ask myself, what is the fate
146
446310
3525
أو في عبارة اخرى, سألت نفسي, ما هو مصير
07:41
of the Higgs field in our universe?
147
449835
3083
مجال هيقز في كوننا؟
07:44
And the crucial ingredient necessary
148
452918
2251
و العنصر الحاسم اللازم
07:47
to answer this question is the Higgs boson mass.
149
455169
4386
للاجابة على هذا السؤال هو
كتلة جسيم هيقز بوزون.
كتلة جسيم هيقز بوزون.
07:51
And experiments at the LHC found that the mass
150
459555
4111
تجربة في مسارع الجسيمات الضخم وجدت ان كتلة
07:55
of the Higgs boson is about 126 GeV.
151
463666
4274
جسيم هيقز بوزون هي حوال 126GeV.
07:59
This is tiny when expressed in familiar units,
152
467940
3036
وهذه الوحدة صغيرة عند التعبير عنها بالوحدات المألوفة,
08:02
because it's equal to something like
153
470976
1320
لانها شيئا مثل
08:04
10 to the minus 22 grams,
154
472296
2207
10 مرفوعة الى القوة سالب 22 جرام,
08:06
but it is large in particle physics units,
155
474503
3970
ولكنها كبيرة في وحدات الفيزياء الجزيئية,
08:10
because it is equal to the weight
156
478473
2104
لانها تساوي وزن
08:12
of an entire molecule
157
480577
2246
جزيء كامل
08:14
of a DNA constituent.
158
482823
2420
من تأسيسية الحمض النووي (DNA).
08:17
So armed with this information from the LHC,
159
485243
3387
اذا مسلحين بالمعلومات من مسارع الجسيمات الضخم,
08:20
together with some colleagues here at CERN,
160
488630
1944
انا و زميل لي هنا في سيرن,
08:22
we computed the probability
161
490574
1909
حسبنا احتمالية
08:24
that our universe could quantum tunnel
162
492483
3015
أن يحدث نفق الكم في كوننا
08:27
into the ultra-dense Higgs state,
163
495498
3118
الى حالة هيقز فائقة الكثافة,
08:30
and we found a very intriguing result.
164
498616
3677
و وجدنا نتيجة مثيرة للفضول.
08:34
Our calculations showed
165
502293
2149
أظهرت حساباتنا
08:36
that the measured value of the Higgs boson mass
166
504442
3172
أن القمة المقاسة لكتلة جسيم هيقز بوزون
08:39
is very special.
167
507614
1845
خاصة جدا.
08:41
It has just the right value
168
509459
2919
انها القيمة الصحيحة
08:44
to keep the universe hanging
169
512378
2693
حتى تحافظ على الكون
08:47
in an unstable situation.
170
515071
2570
في حالة مستقرة.
08:49
The Higgs field is in a wobbly configuration
171
517641
3256
مجال هيقز في حالة متهادية
08:52
that has lasted so far
172
520897
2049
و هذه الحالة قد ظلت هكذا حتى الان
08:54
but that will eventually collapse.
173
522946
3045
و لكن في نهاية الامر ستنهار.
08:57
So according to these calculations,
174
525991
3179
اذا و على حسب هذه الحسابات,
09:01
we are like campers
175
529170
2030
نحن مثل المعسكرين
09:03
who accidentally set their tent
176
531200
2452
الذين و عن طريق الخطأ نصبوا خيمتهم
09:05
at the edge of a cliff.
177
533652
1794
على حافة هاوية.
09:07
And eventually, the Higgs field
178
535446
1790
و في نهاية المطاف, مجال هيقز
09:09
will undergo a phase transition
179
537236
1936
سوف يخضع الى تغيير في الطور
09:11
and matter will collapse into itself.
180
539172
3044
و ستنهار المادة على نفسها.
09:14
So is this how humanity is going to disappear?
181
542216
3444
اذا هل هذه هي الطريقة التي ستختفي بها البشرية؟
09:17
I don't think so.
182
545660
1755
لا أعتقد ذلك.
09:19
Our calculation shows that quantum tunneling
183
547415
3353
حساباتنا توضح أن نفق الكم
09:22
of the Higgs field is not likely to occur
184
550768
3656
لمجال هيقز ليس من المحتمل حدوثه
09:26
in the next 10 to the 100 years,
185
554424
3504
في ال10 مرفوعة الى القوة 100 سنة القادمة,
09:29
and this is a very long time.
186
557928
3042
و هذه فترة طويلة جدا.
09:32
It's even longer than
187
560970
1768
انها اطول حتى
09:34
the time it takes for Italy to form a stable government.
188
562738
3669
من الزمن الذي تحتاجه ايطاليا
لتكون حكومة مستقرة
لتكون حكومة مستقرة
09:38
(Laughter)
189
566407
2407
(ضحك)
09:40
Even so, we will be long gone by then.
190
568814
3791
وحتى ان حدث ذلك, سنكون قد انقرضنا حتى ذلك الوقت.
09:44
In about five billion years,
191
572605
2608
في حوالي خمسة مليارات سنة,
09:47
our sun will become a red giant,
192
575213
2457
ستصبح شمسنا عملاقا أحمر اللون,
09:49
as large as the Earth's orbit,
193
577670
2513
بحجم مدار كوكب الارض,
09:52
and our Earth will be kaput,
194
580183
3277
و ستصبح أرضنا مفلسة,
09:55
and in a thousand billion years,
195
583460
2357
و في ألف ميار سنة,
09:57
if dark energy keeps on fueling
196
585817
2286
اذا استمرت الطاقة السداء بالتأجج
10:00
space expansion at the present rate,
197
588103
2835
توسع الفضاء بالمعدل الحالي,
10:02
you will not even be able to see as far as your toes,
198
590938
4177
لن تكون قادرا على الرؤية حتى أصابع قدميك,
10:07
because everything around you
199
595115
1697
لان كل شيء من حولك
10:08
expands at a rate faster than the speed of light.
200
596812
3701
توسع بمعدل اسرع من سرعة الضوء.
10:12
So it is really unlikely
201
600513
1985
اذا من غير المحتمل
10:14
that we will be around to see the Higgs field collapse.
202
602498
3870
ان نكون موجودين لنرى مجال هيقز ينهار.
10:18
But the reason why I am interested
203
606368
3579
و لكن السبب وراء اهتمامي
10:21
in the transition of the Higgs field
204
609947
2012
في تحول مجال هيقز
10:23
is because I want to address the question,
205
611959
3285
هو انني اريد ان اجيب على السؤال,
10:27
why is the Higgs boson mass so special?
206
615244
4965
لماذا كتلة جسيم هيقز بوزون خاصة؟
10:32
Why is it just right to keep the universe
207
620209
2974
لماذا هي بالكاد صحيحة للحفاظ على الكون
10:35
at the edge of a phase transition?
208
623183
3490
على حافة التغيير في الطور؟
10:38
Theoretical physicists always ask "why" questions.
209
626673
3862
علماء الفيزياء النظرية دائما يسألون "لماذا؟".
10:42
More than how a phenomenon works,
210
630535
2675
اكثر من كيفية عمل ظاهرة ما,
10:45
theoretical physicists are always interested in
211
633210
2472
علماء الفيزياء النظرية داثما مهتمون
10:47
why a phenomenon works in the way it works.
212
635682
3232
لماذا تعمل ظاهرة ما بالطريقة التي تعمل بها.
10:50
We think that this these "why" questions
213
638914
3362
نحن نعتقد أن أسئلة "لماذا؟" هذه
10:54
can give us clues
214
642276
1723
يمكن أن تعطينا أدلة
10:55
about the fundamental principles of nature.
215
643999
3538
عن المبادئ الاساسية للطبيعة.
10:59
And indeed, a possible answer to my question
216
647537
3905
و بالفعل, اجابة ممكنة لسؤالي
11:03
opens up new universes, literally.
217
651442
4364
تفتح أكوان جديدة, حرفيا.
11:07
It has been speculated that our universe
218
655806
3441
لقد تم التكهن من قبل أن كوننا
11:11
is only a bubble in a soapy multiverse
219
659247
4133
ليس الا فقاعة في أكوان صابونية متعددة
11:15
made out of a multitude of bubbles,
220
663380
2563
مصنوعة من عدد وفير من الفقاعات,
11:17
and each bubble is a different universe
221
665943
2216
و كل فقاعة هي عبارة عن كون مختلف
11:20
with different fundamental constants
222
668159
1894
له ثوابت اساسية مختلفة
11:22
and different physical laws.
223
670053
1865
و قوانين فيزيائية مختلفة.
11:23
And in this context, you can only talk about
224
671918
2006
و في هذا السياق, يمكنك الحديث فقط عن
11:25
the probability of finding a certain value of the Higgs mass.
225
673924
4711
احتمالية ايجاد قيمة محددة لكتلة جسيم فيقز بوزون.
11:30
Then the key to the mystery
226
678635
2343
اذا المفتاح لهذه المعضلة
11:32
could lie in the statistical properties
227
680978
3263
قد يكمن في الخصائص الاحصائية
11:36
of the multiverse.
228
684241
2228
لهذه الاكوان المتعددة.
11:38
It would be something like what happens
229
686469
2414
قد يكون شيئا مثل الذي يحدث
11:40
with sand dunes on a beach.
230
688883
2237
بالنسبة للكثبان الرملية على الشاطئ.
11:43
In principle, you could imagine to find sand dunes
231
691120
2872
مبدئيا, قد تتصور أن تجد كثبان رملية
11:45
of any slope angle in a beach,
232
693992
2430
باي ميلان على الشاطئ,
11:48
and yet, the slope angles of sand dunes
233
696422
4161
ومع ذلك, زوايا الميلان للكثبان الرملية
11:52
are typically around 30, 35 degrees.
234
700583
3470
عادة حوالي 30,35 درجة.
11:56
And the reason is simple:
235
704053
1668
و السبب بسيط:
11:57
because wind builds up the sand, gravity makes it fall.
236
705721
3678
لان الرياح تبني الكثبان و الجاذبية تجعلها تسقط.
12:01
As a result, the vast majority of sand dunes
237
709399
2884
كنتيجة لذلك, الغالبية العظمى من الكثبان الرملية
12:04
have slope angles around the critical value,
238
712283
3919
لها ميلان قريب من القيمة الحرجة,
12:08
near to collapse.
239
716202
1984
قريبة من الانهيار.
12:10
And something similar could happen
240
718186
2997
و شيء مماثل قد بيحدث
12:13
for the Higgs boson mass in the multiverse.
241
721183
4537
لكتلة جسيم هيقز بوزون في الاكوان المتعددة.
12:17
In the majority of bubble universes,
242
725720
2872
في الغالبية من الاكوان الفقاعية,
12:20
the Higgs mass could be around the critical value,
243
728592
3057
كتلة هيقز تكون قريبة من القيمة الحرجة,
12:23
near to a cosmic collapse of the Higgs field,
244
731649
3596
قريبة من انهيار كوني لمجال هيقز,
12:27
because of two competing effects,
245
735245
1947
بسبب مؤثرين متنافسين,
12:29
just as in the case of sand.
246
737192
3586
مثل ما هي الحالة مع الرمال.
12:32
My story does not have an end,
247
740778
3145
قصتي ليس لديها نهاية,
12:35
because we still don't know the end of the story.
248
743923
3735
لاننا لازلنا لا نعرف نهاية القصة.
12:39
This is science in progress,
249
747658
3288
ان هذا علم قيد التطوير,
12:42
and to solve the mystery, we need more data,
250
750946
3834
و لحل هذه المعضلة, نحتاج الى معطيات اكثر,
12:46
and hopefully, the LHC will soon add new clues
251
754780
4616
و على أمل أن يضيف مسرع الجسيمات الضخم المزيد من الادلة
12:51
to this story.
252
759396
2621
لهذه القصة.
12:54
Just one number, the Higgs boson mass,
253
762017
3830
رقم واحد فقط, كتلة جسيم هيقز بوزون,
12:57
and yet, out of this number we learn so much.
254
765847
5329
و مع ذلك, من هذا الرقم نتعلم الكثير.
13:03
I started from a hypothesis, that the known particles
255
771176
3047
بدأت بافتراض, أن الجسيمات المعروفة
13:06
are all there is in the universe,
256
774223
2036
هي كل موجودة في الكون,
13:08
even beyond the domain explored so far.
257
776259
2706
حتى ابعد من المجال الذي استكشفناه حتى الان.
13:10
From this, we discovered that the Higgs field
258
778965
3768
ومن ذلك, اكتشفنا ان مجال هيقز
13:14
that permeates space-time may be standing
259
782733
3443
الذي يتخلل الزمكان قد يكون
13:18
on a knife edge, ready for cosmic collapse,
260
786176
4557
على طرف سكين, مستعدا لانهيار كوني,
13:22
and we discovered that this may be a hint
261
790733
3550
و اكتشفنا ان ذلك قد يكون تلميحا
13:26
that our universe is only a grain of sand
262
794283
4033
أن كوننا ليس الا حبة رمل
13:30
in a giant beach, the multiverse.
263
798316
3613
على شاطئ ضخم, الاكوان المتعددة.
13:33
But I don't know if my hypothesis is right.
264
801929
3251
ولكن انا لا اعلم اذا كانت فرضيتي صحيحة.
13:37
That's how physics works: A single measurement
265
805180
3683
هكذا تعمل الفيزياء: قياس واحد
13:40
can put us on the road to a new understanding
266
808863
2864
قد يضعنا على الطرق الى فهم جديد
13:43
of the universe
267
811727
1663
للكون
13:45
or it can send us down a blind alley.
268
813390
3019
أو قد يرسلنا الى طريق مسدود.
13:48
But whichever it turns out to be,
269
816409
2564
ولكن في كلتا الحالتين,
13:50
there is one thing I'm sure of:
270
818973
3192
هنالك شيء واحد انا متأكد منه:
13:54
The journey will be full of surprises.
271
822165
3349
ستكون الرحلة مليئة بالمفاجآت.
13:57
Thank you.
272
825514
1373
شكرا.
13:58
(Applause)
273
826887
5248
(تصفيق)
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