TEDGlobal>Geneva
Harry Cliff: Have we reached the end of physics?
Harry Cliff: Dospěli jsme už na konec fyziky?
Filmed:
Readability: 4.7
2,620,349 views
Proč vůbec něco existuje namísto toho, aby nic neexistovalo? Proč ve vesmíru existuje tolik zajímavých věcí? Částicový fyzik Harry Cliff pracuje u Velkého hadronového urychlovače v CERN a pro lidi, kteří na tyto otázky hledají odpovědi, má potenciálně špatné zprávy. Navzdory všem snahám vědců (a ani za pomoci největšího stroje na planetě) možná stejně nikdy nebudeme schopni vysvětlit podivné vlastnosti přírody. Je tohle konec fyziky? V této fascinující přednášce se o nejnovějších výzkumech tajemné struktury vesmíru dozvíte víc.
Harry Cliff - Particle physicist
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature. Full bio
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
A hundred years ago this month,
a 36-year-old Albert Einstein
a 36-year-old Albert Einstein
0
480
3696
Na měsíc přesně před 100 lety stanul
tehdy šestatřicetiletý Albert Einstein
tehdy šestatřicetiletý Albert Einstein
před Pruskou akademií věd v Berlíně,
00:16
stood up in front of the Prussian
Academy of Sciences in Berlin
Academy of Sciences in Berlin
1
4200
3256
aby zde prezentoval radikální novou
teorii o prostoru, čase a gravitaci:
teorii o prostoru, čase a gravitaci:
00:19
to present a radical new theory
of space, time and gravity:
of space, time and gravity:
2
7480
4456
obecnou teorii relativity.
00:23
the general theory of relativity.
3
11960
3016
Obecná teorie relativity je nesporně
Einsteinovo mistrovské dílo,
Einsteinovo mistrovské dílo,
00:27
General relativity is unquestionably
Einstein's masterpiece,
Einstein's masterpiece,
4
15000
3056
00:30
a theory which reveals the workings
of the universe at the grandest scales,
of the universe at the grandest scales,
5
18080
3976
teorie, která odhaluje fungování
vesmíru v těch největších měřítcích
vesmíru v těch největších měřítcích
a zachycuje v jedné
krásné algebraické řadě
krásné algebraické řadě
00:34
capturing in one beautiful line of algebra
6
22080
2376
00:36
everything from why apples fall from trees
to the beginning of time and space.
to the beginning of time and space.
7
24480
4520
vše od padání jablek ze stromů
až po počátek času a prostoru.
až po počátek času a prostoru.
00:41
1915 must have been an exciting year
to be a physicist.
to be a physicist.
8
29720
3096
Rok 1915 musel být pro fyziky vzrušující.
Dvě nové myšlenky
obrátily fyziku vzhůru nohama.
obrátily fyziku vzhůru nohama.
00:44
Two new ideas were turning
the subject on its head.
the subject on its head.
9
32840
3496
Jedna byla Einsteinova teorie relativity,
00:48
One was Einstein's theory of relativity,
10
36360
2336
ta druhá byla dost možná
ještě revolučnější:
ještě revolučnější:
00:50
the other was arguably
even more revolutionary:
even more revolutionary:
11
38720
3176
kvantová mechanika,
00:53
quantum mechanics,
12
41920
1456
00:55
a mind-meltingly strange
yet stunningly successful new way
yet stunningly successful new way
13
43400
3536
nesdělitelně podivný,
a přesto ohromně úspěšný nový způsob,
a přesto ohromně úspěšný nový způsob,
jak chápat mikrosvět,
svět atomů a částic.
svět atomů a částic.
00:58
of understanding the microworld,
the world of atoms and particles.
the world of atoms and particles.
14
46960
4280
01:03
Over the last century,
these two ideas have utterly transformed
these two ideas have utterly transformed
15
51920
3656
V průběhu minulého století tyto dvě
myšlenky naprosto přeměnily
myšlenky naprosto přeměnily
naše chápání vesmíru.
01:07
our understanding of the universe.
16
55600
1736
01:09
It's thanks to relativity
and quantum mechanics
and quantum mechanics
17
57360
2336
To díky relativitě
a kvantové mechanice
a kvantové mechanice
jsme pochopili, co tvoří vesmír,
01:11
that we've learned
what the universe is made from,
what the universe is made from,
18
59720
2336
jak vesmír započal a kam se vyvíjí.
01:14
how it began
and how it continues to evolve.
and how it continues to evolve.
19
62080
2519
01:17
A hundred years on, we now find ourselves
at another turning point in physics,
at another turning point in physics,
20
65360
4296
Po sto letech jsme ve fyzice
dospěli k jinému zlomovému okamžiku,
dospěli k jinému zlomovému okamžiku,
ale dnes je v sázce
něco trochu jiného.
něco trochu jiného.
01:21
but what's at stake now
is rather different.
is rather different.
21
69680
2480
01:24
The next few years may tell us
whether we'll be able
whether we'll be able
22
72840
2456
Příští roky nám snad napoví,
jestli jsme schopni
jestli jsme schopni
i nadále prohlubovat
naše poznatky o přírodě,
naše poznatky o přírodě,
01:27
to continue to increase
our understanding of nature,
our understanding of nature,
23
75320
2856
nebo jestli, snad poprvé v dějinách vědy,
01:30
or whether maybe for the first time
in the history of science,
in the history of science,
24
78200
3416
narazíme na otázky,
na které nelze odpovědět.
na které nelze odpovědět.
01:33
we could be facing questions
that we cannot answer,
that we cannot answer,
25
81640
3936
Ne proto, že by na to nestačily
naše mozky nebo technika,
naše mozky nebo technika,
01:37
not because we don't have
the brains or technology,
the brains or technology,
26
85600
2576
ale protože to nedovolí
samotné zákony fyziky.
samotné zákony fyziky.
01:40
but because the laws of physics
themselves forbid it.
themselves forbid it.
27
88200
3240
01:44
This is the essential problem:
the universe is far, far too interesting.
the universe is far, far too interesting.
28
92560
4576
Zásadní problém je v tom,
že je náš vesmír až přespříliš zajímavý.
že je náš vesmír až přespříliš zajímavý.
Relativita a kvantová
mechanika naznačují,
mechanika naznačují,
01:49
Relativity and quantum mechanics
appear to suggest
appear to suggest
29
97160
2656
01:51
that the universe
should be a boring place.
should be a boring place.
30
99840
2296
že by měl být nudným místem.
Měl by být temný, nehostinný a bez života.
01:54
It should be dark, lethal and lifeless.
31
102160
2896
Ale když se rozhlédneme kolem, vidíme,
že žijeme ve světě plném zajímavých věcí,
že žijeme ve světě plném zajímavých věcí,
01:57
But when we look around us, we see we live
in a universe full of interesting stuff,
in a universe full of interesting stuff,
32
105080
3936
všude je plno hvězd,
planet, stromů, veverek.
planet, stromů, veverek.
02:01
full of stars, planets, trees, squirrels.
33
109040
3056
Nakonec vyvstává otázka,
02:04
The question is, ultimately,
34
112120
1496
02:05
why does all this interesting stuff exist?
35
113640
3296
proč všechny ty zajímavé věci existují?
Proč vůbec něco je, místo toho,
aby nic nebylo?
aby nic nebylo?
02:08
Why is there something
rather than nothing?
rather than nothing?
36
116960
3080
02:13
This contradiction is the most pressing
problem in fundamental physics,
problem in fundamental physics,
37
121080
3496
Tento rozpor je nejnaléhavějším
problémem v základní fyzice
problémem v základní fyzice
a v příštích letech snad zjistíme,
zda ho vůbec někdy budeme schopni vyřešit.
zda ho vůbec někdy budeme schopni vyřešit.
02:16
and in the next few years, we may find out
whether we'll ever be able to solve it.
whether we'll ever be able to solve it.
38
124600
4720
02:23
At the heart of this problem
are two numbers,
are two numbers,
39
131080
3096
Jádrem tohoto problému jsou dvě čísla,
dvě nesmírně nebezpečná čísla.
02:26
two extremely dangerous numbers.
40
134200
2496
02:28
These are properties of the universe
that we can measure,
that we can measure,
41
136720
2696
Ztělesňují vlastnosti vesmíru,
které umíme změřit,
které umíme změřit,
a jsou nesmírně nebezpečná,
02:31
and they're extremely dangerous
42
139440
1536
protože kdyby se jen o drobet lišila,
02:33
because if they were different,
even by a tiny bit,
even by a tiny bit,
43
141000
2416
pak by vesmír, tak jak jej
dnes známe, neexistoval.
dnes známe, neexistoval.
02:35
then the universe as we know it
would not exist.
would not exist.
44
143440
2720
02:38
The first of these numbers is associated
with the discovery that was made
with the discovery that was made
45
146720
3456
První číslo je spojeno s objevem,
který jsme učinili
který jsme učinili
pár kilometrů od této haly, v CERNu,
v němž má svůj domov tento stroj,
v němž má svůj domov tento stroj,
02:42
a few kilometers from this hall,
at CERN, home of this machine,
at CERN, home of this machine,
46
150200
2976
02:45
the largest scientific device
ever built by the human race,
ever built by the human race,
47
153200
3056
největší vědecké zařízení,
které kdy lidstvo postavilo,
které kdy lidstvo postavilo,
02:48
the Large Hadron Collider.
48
156280
1856
Velký hadronový urychlovač.
[LHC]
[LHC]
02:50
The LHC whizzes subatomic particles
around a 27-kilometer ring,
around a 27-kilometer ring,
49
158160
3976
LHC urychluje subatomární částice
na 27kilometrovém okruhu
na 27kilometrovém okruhu
a čím dál víc jejich rychlost
přibližuje rychlosti světla,
přibližuje rychlosti světla,
02:54
getting them closer and closer
to the speed of light
to the speed of light
50
162160
2456
než je nechá uvnitř obřího
detektoru částic srazit.
detektoru částic srazit.
02:56
before smashing them into each other
inside gigantic particle detectors.
inside gigantic particle detectors.
51
164640
4656
4. července 2012 oznámili
fyzikové z CERNu světu,
fyzikové z CERNu světu,
03:01
On July 4, 2012, physicists
at CERN announced to the world
at CERN announced to the world
52
169320
4496
že zaznamenali novou
základní částici,
základní částici,
03:05
that they'd spotted
a new fundamental particle
a new fundamental particle
53
173840
2536
která vznikla při prudké kolizi
uvnitř LHC: Higgsův boson.
uvnitř LHC: Higgsův boson.
03:08
being created at the violent collisions
at the LHC: the Higgs boson.
at the LHC: the Higgs boson.
54
176400
4360
03:13
Now, if you followed the news at the time,
55
181440
2056
Pokud byste tou dobou sledovali zprávy,
viděli byste v nich plno
opravdu velmi vzrušených fyziků
opravdu velmi vzrušených fyziků
03:15
you'll have seen a lot of physicists
getting very excited indeed,
getting very excited indeed,
56
183520
3056
a nelze vám mít za zlé,
jestli si myslíte,
jestli si myslíte,
03:18
and you'd be forgiven for thinking
57
186600
1656
že se tak chováme pokaždé,
když objevíme novou částici.
když objevíme novou částici.
03:20
we get that way every time
we discover a new particle.
we discover a new particle.
58
188280
2536
V jistém smyslu je to pravda,
03:22
Well, that is kind of true,
59
190840
1336
03:24
but the Higgs boson
is particularly special.
is particularly special.
60
192200
2696
ale Higgsův boson
je obzvláště výjimečný.
je obzvláště výjimečný.
Všichni jsme cítili vzrušení,
protože jeho nalezení
protože jeho nalezení
03:26
We all got so excited
because finding the Higgs
because finding the Higgs
61
194920
2456
dokazuje existenci
kosmického energetického pole.
kosmického energetického pole.
03:29
proves the existence
of a cosmic energy field.
of a cosmic energy field.
62
197400
3336
Možná si nedokážete představit
energetické pole,
energetické pole,
03:32
Now, you may have trouble
imagining an energy field,
imagining an energy field,
63
200760
2616
ale jedno takové všichni vnímáme.
03:35
but we've all experienced one.
64
203400
1429
03:36
If you've ever held a magnet
close to a piece of metal
close to a piece of metal
65
204853
2536
Pokud jste někdy drželi magnet
blízko kusu kovu
blízko kusu kovu
a cítili sílu, kterou je přitahován,
03:39
and felt a force pulling across that gap,
66
207413
2123
03:41
then you've felt the effect of a field.
67
209560
1858
pak jste pociťovali účinky pole.
03:43
And the Higgs field
is a little bit like a magnetic field,
is a little bit like a magnetic field,
68
211442
3374
A Higgsovo pole se
magnetickému poli trochu podobá,
magnetickému poli trochu podobá,
jen jeho účinky jsou všude konstantní.
03:46
except it has a constant value everywhere.
69
214840
2816
Je všude kolem nás.
03:49
It's all around us right now.
70
217680
1456
Nemůžeme ho vidět, ani se ho dotknout,
03:51
We can't see it or touch it,
71
219160
1736
03:52
but if it wasn't there,
72
220920
1216
ale kdyby tady nebylo,
neexistovali bychom.
neexistovali bychom.
03:54
we would not exist.
73
222160
1440
03:56
The Higgs field gives mass
74
224200
1776
Higgsovo pole dává hmotnost
základním částicím,
ze kterých se skládáme.
ze kterých se skládáme.
03:58
to the fundamental particles
that we're made from.
that we're made from.
75
226000
2376
Nebýt něho, částice by neměly hmotnost,
04:00
If it wasn't there, those particles
would have no mass,
would have no mass,
76
228400
2616
nezformovaly by se atomy
a nebyli bychom ani my.
a nebyli bychom ani my.
04:03
and no atoms could form
and there would be no us.
and there would be no us.
77
231040
2680
04:06
But there is something deeply mysterious
about the Higgs field.
about the Higgs field.
78
234880
4456
Ale na Higgsově poli je cosi
hluboce tajemného.
hluboce tajemného.
04:11
Relativity and quantum mechanics tell us
that it has two natural settings,
that it has two natural settings,
79
239360
3696
Relativita a kvantová mechanika říká,
že má mít dvě přirozené hodnoty,
že má mít dvě přirozené hodnoty,
asi jako vypínač osvětlení.
04:15
a bit like a light switch.
80
243080
1656
04:16
It should either be off,
81
244760
1376
Higgsovo pole může být buď vypnuté,
a všude ve vesmíru mít nulovou hodnotu,
a všude ve vesmíru mít nulovou hodnotu,
04:18
so that it has a zero value
everywhere in space,
everywhere in space,
82
246160
2656
04:20
or it should be on so it has
an absolutely enormous value.
an absolutely enormous value.
83
248840
3360
nebo zapnuté, a mít všude
naprosto obrovskou hodnotu.
naprosto obrovskou hodnotu.
04:24
In both of these scenarios,
atoms could not exist,
atoms could not exist,
84
252840
2736
V obou těchto scénářích
by atomy nemohly existovat
by atomy nemohly existovat
a všechny ty zajímavé věci
ve vesmíru kolem nás by neexistovaly.
ve vesmíru kolem nás by neexistovaly.
04:27
and therefore all the other
interesting stuff
interesting stuff
85
255600
2136
04:29
that we see around us
in the universe would not exist.
in the universe would not exist.
86
257760
2639
04:33
In reality, the Higgs field
is just slightly on,
is just slightly on,
87
261000
3616
Ve skutečnosti má Higgsovo pole
jen nepatrnou velikost,
jen nepatrnou velikost,
ne nulovou, ale 10 000 bilionkrát slabší,
než je plná velikost,
než je plná velikost,
04:36
not zero but 10,000 trillion times weaker
than its fully on value,
than its fully on value,
88
264640
5056
asi jako vypínač zaseknutý
těsně před polohou vypnuto.
těsně před polohou vypnuto.
04:41
a bit like a light switch that's got stuck
just before the off position.
just before the off position.
89
269720
4120
04:46
And this value is crucial.
90
274480
1616
A tato hodnota je kritická.
04:48
If it were a tiny bit different,
91
276120
1856
Kdyby se lišila jen o drobet,
04:50
then there would be
no physical structure in the universe.
no physical structure in the universe.
92
278000
3656
ve vesmíru by neexistovala
žádná fyzikální struktura.
žádná fyzikální struktura.
Takže to je první z našich
nebezpečných čísel,
nebezpečných čísel,
04:53
So this is the first
of our dangerous numbers,
of our dangerous numbers,
93
281680
2176
velikost Higgsova pole.
04:55
the strength of the Higgs field.
94
283880
2056
Teoretikové se pokoušeli
po celá desetiletí pochopit,
po celá desetiletí pochopit,
04:57
Theorists have spent decades
trying to understand
trying to understand
95
285960
2736
proč má tak neobyčejně jemně
nastavenou hodnotu,
nastavenou hodnotu,
05:00
why it has this very peculiarly
fine-tuned number,
fine-tuned number,
96
288720
2656
a přišli se spoustou možných vysvětlení.
05:03
and they've come up
with a number of possible explanations.
with a number of possible explanations.
97
291400
2816
Dali jim sexy znějící názvy,
jako třeba „supersymetrie“
jako třeba „supersymetrie“
05:06
They have sexy-sounding names
like "supersymmetry"
like "supersymmetry"
98
294240
2936
nebo „rozlehlé dodatečné rozměry“.
05:09
or "large extra dimensions."
99
297200
1936
05:11
I'm not going to go
into the details of these ideas now,
into the details of these ideas now,
100
299160
2776
Nechci teď kolem těchto teorií
zacházet do detailů,
zacházet do detailů,
ale klíčová myšlenka je tato:
05:13
but the key point is this:
101
301960
2376
jestliže kterákoliv z nich vysvětluje
podivnou velikost Higgsova pole,
podivnou velikost Higgsova pole,
05:16
if any of them explained this weirdly
fine-tuned value of the Higgs field,
fine-tuned value of the Higgs field,
102
304360
3856
potom bychom měli v LHC vidět,
05:20
then we should see new particles
being created at the LHC
being created at the LHC
103
308240
3736
jak společně s Higgsovým bosonem
vznikají nové částice.
vznikají nové částice.
05:24
along with the Higgs boson.
104
312000
1976
05:26
So far, though, we've not seen
any sign of them.
any sign of them.
105
314000
2960
Doposud jsme ale po nich
nenašli ani stopu.
nenašli ani stopu.
05:29
But there's actually an even worse example
106
317960
2056
Ale existuje vlastně ještě horší příklad
05:32
of this kind of fine-tuning
of a dangerous number,
of a dangerous number,
107
320040
2376
takhle jemně nastaveného
a nebezpečného čísla,
a nebezpečného čísla,
a tentokrát ho nacházíme
na druhém konci měřítka,
na druhém konci měřítka,
05:34
and this time it comes
from the other end of the scale,
from the other end of the scale,
108
322440
2616
při studiu vesmíru
v obrovských vzdálenostech.
v obrovských vzdálenostech.
05:37
from studying the universe
at vast distances.
at vast distances.
109
325080
2856
05:39
One of the most important consequences
of Einstein's general theory of relativity
of Einstein's general theory of relativity
110
327960
4336
Jedním z nejdůležitějších důsledků
Einsteinovy obecné teorie relativity
Einsteinovy obecné teorie relativity
bylo zjištění, že vesmír vznikl
při rychlé expanzi prostoru a času
při rychlé expanzi prostoru a času
05:44
was the discovery that the universe began
as a rapid expansion of space and time
as a rapid expansion of space and time
111
332320
4416
před 13,8 miliardami let
při Velkém třesku.
při Velkém třesku.
05:48
13.8 billion years ago, the Big Bang.
112
336760
3776
Podle raných verzí
teorie o Velkém třesku
teorie o Velkém třesku
05:52
Now, according to early versions
of the Big Bang theory,
of the Big Bang theory,
113
340560
2656
se vesmír od počátku rozpínal
05:55
the universe has been expanding ever since
114
343240
2176
05:57
with gravity gradually putting
the brakes on that expansion.
the brakes on that expansion.
115
345440
4056
a gravitace expanzi postupně brzdila.
06:01
But in 1998, astronomers made
the stunning discovery
the stunning discovery
116
349520
3336
Ale v roce 1998 učinili
astronomové ohromující objev,
astronomové ohromující objev,
06:04
that the expansion of the universe
is actually speeding up.
is actually speeding up.
117
352880
2816
že se rozpínání vesmíru
ve skutečnosti zrychluje.
ve skutečnosti zrychluje.
06:07
The universe is getting
bigger and bigger faster and faster
bigger and bigger faster and faster
118
355720
3136
Vesmír se neustále zvětšuje
větší a větší rychlostí,
větší a větší rychlostí,
06:10
driven by a mysterious repulsive force
called dark energy.
called dark energy.
119
358880
3840
poháněn tajemnou odpudivou silou
zvanou temná energie.
zvanou temná energie.
06:15
Now, whenever you hear
the word "dark" in physics,
the word "dark" in physics,
120
363280
2416
Pokaždé, když ve fyzice
uslyšíte slovo „temný“,
uslyšíte slovo „temný“,
měli byste být velmi obezřetní,
06:17
you should get very suspicious
121
365720
1496
06:19
because it probably means
we don't know what we're talking about.
we don't know what we're talking about.
122
367240
3056
protože to pravděpodobně znamená,
že nevíme, o čem je řeč.
že nevíme, o čem je řeč.
(Smích)
06:22
(Laughter)
123
370320
1016
Nevíme, co temná energie vlastně je,
06:23
We don't know what dark energy is,
124
371360
2016
06:25
but the best idea is that it's the energy
of empty space itself,
of empty space itself,
125
373400
4736
ale nejvíc ji asi vystihuje představa,
že je to energie prázdného prostoru,
že je to energie prázdného prostoru,
energie vakua.
06:30
the energy of the vacuum.
126
378160
2216
Když použijete starou dobrou
kvantovou mechaniku k výpočtu,
kvantovou mechaniku k výpočtu,
06:32
Now, if you use good old
quantum mechanics to work out
quantum mechanics to work out
127
380400
2536
06:34
how strong dark energy should be,
128
382960
1616
jak veliká by měla temná energie být,
dostanete naprosto ohromující výsledek.
dostanete naprosto ohromující výsledek.
06:36
you get an absolutely astonishing result.
129
384600
3216
06:39
You find that dark energy
130
387840
1856
Zjistíte, že temná energie
06:41
should be 10 to the power
of 120 times stronger
of 120 times stronger
131
389720
3976
by měla být 10^120 krát
silnější než hodnota,
silnější než hodnota,
která vychází z astronomických pozorování.
06:45
than the value we observe from astronomy.
132
393720
2816
To je číslo se 120 nulami.
06:48
That's one with 120 zeroes after it.
133
396560
4816
To je tak nesmírně obrovské číslo,
06:53
This is a number so mind-bogglingly huge
134
401400
2576
že si ho ztěží vůbec dokážeme představit.
06:56
that it's impossible
to get your head around.
to get your head around.
135
404000
2216
Když mluvíme o tak velikých číslech.
často užíváme výraz „astronomické“,
často užíváme výraz „astronomické“,
06:58
We often use the word "astronomical"
when we're talking about big numbers.
when we're talking about big numbers.
136
406240
3496
Tady nestačí ani to.
07:01
Well, even that one won't do here.
137
409760
1656
To číslo nemá obdobu
ani v astronomii.
ani v astronomii.
07:03
This number is bigger
than any number in astronomy.
than any number in astronomy.
138
411440
2416
Je tisíc bilionů
bilionů bilionůkrát větší,
bilionů bilionůkrát větší,
07:05
It's a thousand trillion
trillion trillion times bigger
trillion trillion times bigger
139
413880
3096
než je počet atomů v celém vesmíru.
07:09
than the number of atoms
in the entire universe.
in the entire universe.
140
417000
2640
Takže jde o dost špatný odhad.
07:12
So that's a pretty bad prediction.
141
420440
1816
Vlastně už ho nazvali nejhůře
předpovězeným číslem ve fyzice
předpovězeným číslem ve fyzice
07:14
In fact, it's been called
the worst prediction in physics,
the worst prediction in physics,
142
422280
2715
07:17
and this is more than just
a theoretical curiosity.
a theoretical curiosity.
143
425019
3277
a jde o víc, než jen
o teoretickou kuriozitu.
o teoretickou kuriozitu.
Kdyby se intenzita temné energie
byť jen blížila tomuto číslu,
byť jen blížila tomuto číslu,
07:20
If dark energy were
anywhere near this strong,
anywhere near this strong,
144
428320
2736
07:23
then the universe
would have been torn apart,
would have been torn apart,
145
431080
2136
pak by to vesmír roztrhalo na kusy,
07:25
stars and galaxies could not form,
and we would not be here.
and we would not be here.
146
433240
3320
hvězdy a galaxie by se nezformovaly
a my bychom tu nebyli.
a my bychom tu nebyli.
07:29
So this is the second
of those dangerous numbers,
of those dangerous numbers,
147
437240
2336
Takže to je druhé z těch
nebezpečných čísel,
nebezpečných čísel,
velikost temné energie,
07:31
the strength of dark energy,
148
439600
1376
07:33
and explaining it requires an even more
fantastic level of fine-tuning
fantastic level of fine-tuning
149
441000
3936
a k jejímu vysvětlení je třeba ještě
jemnější vyladění vesmíru,
jemnější vyladění vesmíru,
než jsme viděli u Higgsova pole.
07:36
than we saw for the Higgs field.
150
444960
1524
07:38
But unlike the Higgs field,
this number has no known explanation.
this number has no known explanation.
151
446840
4600
Ale na rozdíl od Higgsova pole
pro tohle číslo není žádné vysvětlení.
pro tohle číslo není žádné vysvětlení.
07:45
The hope was that a complete combination
152
453000
2456
Existovala naděje, že by kombinace
Einsteinovy obecné teorie relativity,
Einsteinovy obecné teorie relativity,
07:47
of Einstein's general
theory of relativity,
theory of relativity,
153
455480
2216
což je teorie světa velkých měřítek,
07:49
which is the theory
of the universe at grand scales,
of the universe at grand scales,
154
457720
2576
a kvantové mechaniky,
teorie světa malých měřítek,
teorie světa malých měřítek,
07:52
with quantum mechanics, the theory
of the universe at small scales,
of the universe at small scales,
155
460320
3456
mohla poskytnout řešení.
07:55
might provide a solution.
156
463800
1856
Samotný Einstein strávil
většinu posledních let svého života
většinu posledních let svého života
07:57
Einstein himself
spent most of his later years
spent most of his later years
157
465680
2456
08:00
on a futile search
for a unified theory of physics,
for a unified theory of physics,
158
468160
3176
marným hledáním sjednocené teorie fyziky
08:03
and physicists have kept at it ever since.
159
471360
3376
a fyzikové s tím doposud nepřestali.
Jedním z nejslibnějších kandidátů
sjednocené teorie je teorie strun.
sjednocené teorie je teorie strun.
08:06
One of the most promising candidates
for a unified theory is string theory,
for a unified theory is string theory,
160
474760
4136
Základní myšlenka spočívá v tom,
08:10
and the essential idea is,
161
478920
1296
08:12
if you could zoom in on the fundamental
particles that make up our world,
particles that make up our world,
162
480240
3496
že když si přiblížíte základní částice,
které tvoří náš svět,
které tvoří náš svět,
zjistíte, že to vůbec nejsou částice,
ale drobounké vibrující struny energie,
ale drobounké vibrující struny energie,
08:15
you'd see actually
that they're not particles at all,
that they're not particles at all,
163
483760
2656
08:18
but tiny vibrating strings of energy,
164
486440
2616
08:21
with each frequency of vibration
corresponding to a different particle,
corresponding to a different particle,
165
489080
4336
které kmitají frekvencemi
odpovídajícími jednotlivým částicím,
odpovídajícími jednotlivým částicím,
podobně jako struna kytary
kmitáním vytváří tóny.
kmitáním vytváří tóny.
08:25
a bit like musical notes
on a guitar string.
on a guitar string.
166
493440
2560
08:28
So it's a rather elegant, almost poetic
way of looking at the world,
way of looking at the world,
167
496680
3376
Je to poměrně elegantní,
téměř poetický pohled na svět,
téměř poetický pohled na svět,
08:32
but it has one catastrophic problem.
168
500080
3456
ale má jeden katastrofální problém.
08:35
It turns out that string theory
isn't one theory at all,
isn't one theory at all,
169
503560
2896
Znamená to, že teorie strun
není vůbec teorií,
není vůbec teorií,
ale celou kolekcí teorií.
08:38
but a whole collection of theories.
170
506480
2296
Vlastně se odhaduje,
08:40
It's been estimated, in fact,
171
508800
1416
08:42
that there are 10 to the 500
different versions of string theory.
different versions of string theory.
172
510240
3936
že existuje 10^500 různých
verzí teorie strun.
verzí teorie strun.
Každá by popisovala jiný vesmír
08:46
Each one would describe
a different universe
a different universe
173
514200
2376
s odlišnými zákony fyziky.
08:48
with different laws of physics.
174
516600
2136
Kritikové tvrdí, že se tím teorie strun
stává nevědeckou. Nedá se potvrdit.
stává nevědeckou. Nedá se potvrdit.
08:50
Now, critics say this makes
string theory unscientific.
string theory unscientific.
175
518760
2616
08:53
You can't disprove the theory.
176
521400
1936
Další tvrdili pravý opak, když říkali,
08:55
But others actually
turned this on its head
turned this on its head
177
523360
2000
08:57
and said, well,
maybe this apparent failure
maybe this apparent failure
178
525384
2272
že je tahle zjevná chyba možná naopak
největší předností teorie strun.
největší předností teorie strun.
08:59
is string theory's greatest triumph.
179
527680
2336
09:02
What if all of these 10 to the 500
different possible universes
different possible universes
180
530040
3376
Co když všech těch 10^500
různých potenciálních vesmírů
různých potenciálních vesmírů
09:05
actually exist out there somewhere
181
533440
2216
tam někde v nějakém velkém
multivesmíru vlastně existuje?
multivesmíru vlastně existuje?
09:07
in some grand multiverse?
182
535680
2120
09:10
Suddenly we can understand
183
538440
1696
Podivně nastavené hodnoty
těch dvou nebezpečných čísel.
těch dvou nebezpečných čísel.
09:12
the weirdly fine-tuned values
of these two dangerous numbers.
of these two dangerous numbers.
184
540160
3576
náhle začnou dávat smysl.
Ve většině multivesmírů
09:15
In most of the multiverse,
185
543760
1296
je temná energie tak silná,
že vesmír trhá na kusy,
že vesmír trhá na kusy,
09:17
dark energy is so strong
that the universe gets torn apart,
that the universe gets torn apart,
186
545080
2976
nebo Higgsovo pole tak slabé,
že se nezformují atomy.
že se nezformují atomy.
09:20
or the Higgs field is so weak
that no atoms can form.
that no atoms can form.
187
548080
3336
Žijeme na jednom z těch míst
v multivesmíru,
v multivesmíru,
09:23
We live in one of the places
in the multiverse
in the multiverse
188
551440
2176
kde jsou ta dvě čísla velká tak akorát.
09:25
where the two numbers are just right.
189
553640
2376
Jako velikost jedné z postýlek
v pohádce O třech medvědech.
v pohádce O třech medvědech.
09:28
We live in a Goldilocks universe.
190
556040
2360
09:31
Now, this idea is extremely controversial,
and it's easy to see why.
and it's easy to see why.
191
559640
4856
Tahle myšlenka je nesmírně kontroverzní
a není těžké uhádnout proč.
a není těžké uhádnout proč.
Přijmeme-li tuto linii uvažování,
09:36
If we follow this line of thinking,
192
564520
1896
pak nikdy nebudeme schopni
odpovědět na otázku:
odpovědět na otázku:
09:38
then we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
193
566440
2376
„Proč existuje něco, místo toho,
aby nic neexistovalo?“
aby nic neexistovalo?“
09:40
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
194
568840
2456
09:43
In most of the multiverse,
there is nothing,
there is nothing,
195
571320
2176
Ve většině multivesmíru nic neexistuje
a my žijeme na jednom z mála míst,
a my žijeme na jednom z mála míst,
09:45
and we live in one of the few places
196
573520
1816
kde zákony fyziky umožňují,
aby něco existovalo.
aby něco existovalo.
09:47
where the laws of physics
allow there to be something.
allow there to be something.
197
575360
3000
09:51
Even worse, we can't test
the idea of the multiverse.
the idea of the multiverse.
198
579360
3136
A co hůř, nedokážeme prověřit
ani myšlenku multivesmíru.
ani myšlenku multivesmíru.
Do dalších vesmírů se nedokážeme dostat,
09:54
We can't access these other universes,
199
582520
2136
09:56
so there's no way of knowing
whether they're there or not.
whether they're there or not.
200
584680
3240
takže není cesty, jak poznat,
jestli existují, nebo ne.
jestli existují, nebo ne.
10:01
So we're in an extremely
frustrating position.
frustrating position.
201
589640
3336
Nacházíme se v mimořádně
frustrující situaci.
frustrující situaci.
To neznamená, že multivesmír neexistuje.
10:05
That doesn't mean
the multiverse doesn't exist.
the multiverse doesn't exist.
202
593000
2696
Existují jiné planety, hvězdy, galaxie,
10:07
There are other planets,
other stars, other galaxies,
other stars, other galaxies,
203
595720
2576
tak proč ne další vesmíry?
10:10
so why not other universes?
204
598320
2176
Problém je v tom, že je pravděpodobné,
že to nebudeme nikdy vědět jistě.
že to nebudeme nikdy vědět jistě.
10:12
The problem is, it's unlikely
we'll ever know for sure.
we'll ever know for sure.
205
600520
3360
10:16
Now, the idea of the multiverse
has been around for a while,
has been around for a while,
206
604720
3336
Myšlenka multivesmíru
už nějakou dobu existovala,
už nějakou dobu existovala,
ale až v posledních letech se začaly
objevovat první spolehlivé náznaky,
objevovat první spolehlivé náznaky,
10:20
but in the last few years,
we've started to get the first solid hints
we've started to get the first solid hints
207
608080
3256
10:23
that this line of reasoning
may get born out.
may get born out.
208
611360
2760
že uvažování tímto směrem
může dojít potvrzení.
může dojít potvrzení.
10:27
Despite high hopes
for the first run of the LHC,
for the first run of the LHC,
209
615280
3376
Při prvním spuštění LHC jsme
měli vysoká očekávání.
měli vysoká očekávání.
Hledali jsme během něho
nové teorie fyziky:
nové teorie fyziky:
10:30
what we were looking for there --
210
618680
1572
10:32
we were looking
for new theories of physics:
for new theories of physics:
211
620276
2060
supersymetrie nebo teorie
rozlehlých dodatečných rozměrů,
rozlehlých dodatečných rozměrů,
10:34
supersymmetry or large extra dimensions
212
622360
1896
10:36
that could explain this weirdly
fine-tuned value of the Higgs field.
fine-tuned value of the Higgs field.
213
624280
4216
které by objasnily tu podivně
nastavenou velikost Higgsova pole.
nastavenou velikost Higgsova pole.
Ale navzdory velkým očekáváním
LHC odhalil neúrodnou subatomární poušť
LHC odhalil neúrodnou subatomární poušť
10:40
But despite high hopes, the LHC
revealed a barren subatomic wilderness
revealed a barren subatomic wilderness
214
628520
4216
10:44
populated only by a lonely Higgs boson.
215
632760
2680
obydlenou pouze osamoceným
Higgsovým bosonem.
Higgsovým bosonem.
10:48
My experiment published paper after paper
216
636680
2336
Publikovali jsme jednu studii za druhou
a museli jsme s nechutí konstatovat,
že po nové fyzice nebylo vidu ani slechu.
že po nové fyzice nebylo vidu ani slechu.
10:51
where we glumly had to conclude
that we saw no signs of new physics.
that we saw no signs of new physics.
217
639040
4480
10:56
The stakes now could not be higher.
218
644400
2656
V sázce už ani nemohlo být víc.
Letos v létě začal LHC
druhou fázi svých aktivit
druhou fázi svých aktivit
10:59
This summer, the LHC began
its second phase of operation
its second phase of operation
219
647080
2896
s téměř dvojnásobnou energií,
než jaké jsme dosáhli při prvním spuštění.
než jaké jsme dosáhli při prvním spuštění.
11:02
with an energy almost double
what we achieved in the first run.
what we achieved in the first run.
220
650000
3256
11:05
What particle physicists
are all desperately hoping for
are all desperately hoping for
221
653280
2656
Všichni částicoví fyzikové zoufale touží
11:07
are signs of new particles,
micro black holes,
micro black holes,
222
655960
2776
po náznacích nových částic,
černých mikrodírách
černých mikrodírách
11:10
or maybe something totally unexpected
223
658760
2096
nebo možná po něčem úplně neočekávaném,
11:12
emerging from the violent collisions
at the Large Hadron Collider.
at the Large Hadron Collider.
224
660880
3616
něčem, co vznikne z prudkých srážek
ve Velkém hadronovém urychlovači.
ve Velkém hadronovém urychlovači.
Kdyby to vyšlo, pak bychom
pokračovali v dlouhé cestě
pokračovali v dlouhé cestě
11:16
If so, then we can continue
this long journey
this long journey
225
664520
2336
11:18
that began 100 years ago
with Albert Einstein
with Albert Einstein
226
666880
2576
za ještě hlubším poznáním
zákonů přírody,
zákonů přírody,
11:21
towards an ever deeper understanding
of the laws of nature.
of the laws of nature.
227
669480
3520
kterou nastolil před 100 lety
Albert Einstein.
Albert Einstein.
11:25
But if, in two or three years' time,
228
673760
2016
Ale pokud bychom během dvou nebo tří let,
11:27
when the LHC switches off again
for a second long shutdown,
for a second long shutdown,
229
675800
3336
než LHC opět vypneme v rámci
dlouhodobé odstávky,
dlouhodobé odstávky,
nenašli nic jiného než Higgsův boson,
11:31
we've found nothing but the Higgs boson,
230
679160
2296
pak bychom ve fyzice zřejmě
vstoupili do nové éry:
vstoupili do nové éry:
11:33
then we may be entering
a new era in physics:
a new era in physics:
231
681480
3816
11:37
an era where there are weird features
of the universe that we cannot explain;
of the universe that we cannot explain;
232
685320
4776
éry, ve které existují podivné vlastnosti
vesmíru, které nedokážeme vysvětlit;
vesmíru, které nedokážeme vysvětlit;
11:42
an era where we have hints
that we live in a multiverse
that we live in a multiverse
233
690120
3056
éry, ve které existují náznaky,
že žijeme v multivesmíru,
že žijeme v multivesmíru,
který leží k uzoufání
navždy mimo náš dosah;
navždy mimo náš dosah;
11:45
that lies frustratingly
forever beyond our reach;
forever beyond our reach;
234
693200
3776
11:49
an era where we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
235
697000
3256
éry, během které nebudeme nikdy schopni
odpovědět na otázku:
odpovědět na otázku:
„Proč existuje něco, místo toho,
aby nic neexistovalo?“
aby nic neexistovalo?“
11:52
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
236
700280
3056
Děkuji vám.
11:55
Thank you.
237
703360
1216
11:56
(Applause)
238
704600
6416
(Potlesk)
12:03
Bruno Giussani: Harry,
even if you just said
even if you just said
239
711040
3056
Bruno Giussani: Harry,
i když jste právě teď řekl,
i když jste právě teď řekl,
že věda možná nebude
znát některé odpovědi,
znát některé odpovědi,
12:06
the science may not have some answers,
240
714120
1856
12:08
I would like to ask you a couple
of questions, and the first is:
of questions, and the first is:
241
716000
3016
chtěl bych vám položit pár otázek
a ta první zní:
a ta první zní:
postavit něco takového, jako je LHC,
je vícegenerační projekt.
je vícegenerační projekt.
12:11
building something like the LHC
is a generational project.
is a generational project.
242
719040
3016
Když jsem vás uváděl, říkal jsem,
že žijeme v době krátkodobých investic.
že žijeme v době krátkodobých investic.
12:14
I just mentioned, introducing you,
that we live in a short-term world.
that we live in a short-term world.
243
722080
4296
Jak dokážete plánovat tak dopředu,
12:18
How do you think so long term,
244
726400
2856
že stavíte něco, o čem víte,
že to bude spíš pro generace po vás.
že to bude spíš pro generace po vás.
12:21
projecting yourself out a generation
when building something like this?
when building something like this?
245
729280
3336
HC: Měl jsem velké štěstí,
že jsem se připojil k experimentu,
že jsem se připojil k experimentu,
12:24
Harry Cliff: I was very lucky
246
732640
1416
12:26
that I joined the experiment
I work on at the LHC in 2008,
I work on at the LHC in 2008,
247
734080
2816
na kterém pracuji u LHC, v roce 2008,
zrovna když jsme začínali,
zrovna když jsme začínali,
12:28
just as we were switching on,
248
736920
1381
a v mé výzkumné skupině jsou lidé,
kteří už tam pracovali 30 let,
kteří už tam pracovali 30 let,
12:30
and there are people in my research group
who have been working on it
who have been working on it
249
738325
3251
celou svoji kariéru u jednoho stroje.
12:33
for three decades,
their entire careers on one machine.
their entire careers on one machine.
250
741600
2616
Myslím, že se první debaty
ohledně LHC vedly v roce 1976.
ohledně LHC vedly v roce 1976.
12:36
So I think the first conversations
about the LHC were in 1976,
about the LHC were in 1976,
251
744240
3176
Začínáte plánovat výstavbu
stroje bez techniky
stroje bez techniky
12:39
and you start planning the machine
without the technology
without the technology
252
747440
2696
a víte, že ho bez ní nepostavíte.
12:42
that you know you're going to need
to be able to build it.
to be able to build it.
253
750160
2416
V 90. letech, kdy jsme museli
začít s projekčními pracemi,
začít s projekčními pracemi,
12:44
So the computing power
did not exist in the early '90s
did not exist in the early '90s
254
752600
2536
neměly počítače takový výkon.
12:47
when design work began in earnest.
255
755160
1620
Jeden z velkých detektorů,
který zaznamenával kolize ‒
který zaznamenával kolize ‒
12:48
One of the big detectors
which record these collisions,
which record these collisions,
256
756804
2216
nečekalo se, že by mohla
existovat technika,
existovat technika,
12:51
they didn't think there was technology
257
759044
1852
12:52
that could withstand the radiation
that would be created in the LHC,
that would be created in the LHC,
258
760920
2856
která by odolala radiaci v LHC ‒
to byla v podstatě hrouda olova
uprostřed toho objektu
uprostřed toho objektu
12:55
so there was basically a lump of lead
in the middle of this object
in the middle of this object
259
763800
2736
s nějakými detektory okolo,
ale později jsme tu techniku vyvinuli.
ale později jsme tu techniku vyvinuli.
12:58
with some detectors around the outside,
260
766560
1576
13:00
but subsequently
we have developed technology.
we have developed technology.
261
768160
1896
Musíte spoléhat na vynalézavost lidí,
že ty problémy vyřeší,
že ty problémy vyřeší,
13:02
So you have to rely on people's ingenuity,
that they will solve the problems,
that they will solve the problems,
262
770080
3336
ale může to trvat celá desetiletí.
13:05
but it may be a decade
or more down the line.
or more down the line.
263
773440
1856
BG: Čína zrovna před dvěma
nebo třemi týdny oznámila,
nebo třemi týdny oznámila,
13:07
BG: China just announced
two or three weeks ago
two or three weeks ago
264
775320
2216
13:09
that they intend to build
265
777560
1456
že hodlá postavit superurychlovač,
13:11
a supercollider twice the size of the LHC.
266
779040
2976
který bude 2krát větší než LHC.
13:14
I was wondering how you
and your colleagues welcome the news.
and your colleagues welcome the news.
267
782040
3616
Zajímalo by mě, jak jste vy
a vaši kolegové přijali tuto zprávu.
a vaši kolegové přijali tuto zprávu.
HC: Velikost není všechno, Bruno.
BG: No ovšem. To určitě.
BG: No ovšem. To určitě.
13:17
HC: Size isn't everything, Bruno.
BG: I'm sure. I'm sure.
BG: I'm sure. I'm sure.
268
785680
2736
13:20
(Laughter)
269
788440
1776
(Smích)
Zní to legračně,
když to říká částicový fyzik.
když to říká částicový fyzik.
13:22
It sounds funny for a particle
physicist to say that.
physicist to say that.
270
790240
2096
13:24
But I mean, seriously, it's great news.
271
792360
2336
Ale chci tím říct, že je to
vážně skvělá zpráva.
vážně skvělá zpráva.
13:26
So building a machine like the LHC
272
794720
2496
Stavba stroje, jako je LHC, vyžaduje,
13:29
requires countries from all over the world
to pool their resources.
to pool their resources.
273
797240
2776
aby se na něm podílely svými
prostředky země celého světa.
prostředky země celého světa.
Žádný národ nemá na to postavit
takový stroj, snad kromě Číny,
takový stroj, snad kromě Číny,
13:32
No one nation can afford
to build a machine this large,
to build a machine this large,
274
800040
2336
13:34
apart from maybe China,
275
802400
1216
protože oni dokážou uvolnit
obrovské prostředky,
obrovské prostředky,
13:35
because they can mobilize
huge amounts of resources,
huge amounts of resources,
276
803640
2216
pracovní síly a peníze,
aby takový stroj postavili.
aby takový stroj postavili.
13:37
manpower and money
to build machines like this.
to build machines like this.
277
805880
2056
Takže je to jenom dobře.
13:39
So it's only a good thing.
278
807960
1256
13:41
What they're really planning to do
is to build a machine
is to build a machine
279
809240
2336
To, co skutečně plánují,
je postavit stroj,
je postavit stroj,
který by podrobně studoval
Higgsův boson a dal nám vodítka,
Higgsův boson a dal nám vodítka,
13:43
that will study the Higgs boson in detail
and could give us some clues
and could give us some clues
280
811600
2736
13:46
as to whether these new ideas,
like supersymmetry, are really out there,
like supersymmetry, are really out there,
281
814360
2936
zdali nové myšlenky, jako je
supersymetrie, mají reálný základ.
supersymetrie, mají reálný základ.
13:49
so it's great news for physics, I think.
282
817320
1905
Takže pro fyziku je to skvělá zpráva.
13:51
BG: Harry, thank you.
HC: Thank you very much.
HC: Thank you very much.
283
819249
2176
BG: Harry, děkuji vám.
HC: Mockrát děkuji.
HC: Mockrát děkuji.
(Potlesk)
13:53
(Applause)
284
821449
3191
ABOUT THE SPEAKER
Harry Cliff - Particle physicistHarry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature.
Why you should listen
Harry Cliff works on the Large Hadron Collider at CERN and is a member of the LHCb collaboration, a large international team searching for signs of new particles and forces of nature in high-energy particle collisions. He is the Fellow of Modern Science at the Science Museum in London and curated their “Collider” exhibition as well as the more recent “Einstein’s Legacy”, which explores the scientific and cultural impact of Albert Einstein’s life and work.
Harry Cliff | Speaker | TED.com