ABOUT THE SPEAKER
Brian Greene - Physicist
Brian Greene is perhaps the best-known proponent of superstring theory, the idea that minuscule strands of energy vibrating in a higher dimensional space-time create every particle and force in the universe.

Why you should listen

Greene, a professor of physics and mathematics at Columbia University, has focused on unified theories for more than 25 years, and has written several best-selling and non-technical books on the subject including The Elegant Universe, a Pulitzer finalist, and The Fabric of the Cosmos — each of which has been adapted into a NOVA mini-series. His latest book, The Hidden Reality, explores the possibility that our universe is not the only universe.

Greene believes science must be brought to general audiences in new and compelling ways, such as his live stage odyssey, Icarus at the Edge of Time, with original orchestral score by Philip Glass, and the annual World Science Festival, which he co-founded in 2008 with journalist Tracy Day.

More profile about the speaker
Brian Greene | Speaker | TED.com
TED2005

Brian Greene: Making sense of string theory

Brian Greene über die Stringtheorie

Filmed:
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Der Physiker Brian Greene erklärt die Superstring-Theorie. Die Idee, dass winzige Energiefäden in 11 Dimensionen schwingen und dabei alle Teilchen und Kräfte des Universums erzeugen.
- Physicist
Brian Greene is perhaps the best-known proponent of superstring theory, the idea that minuscule strands of energy vibrating in a higher dimensional space-time create every particle and force in the universe. Full bio

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In the yearJahr 1919,
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Im Jahr 1919 entwickelte ein
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a virtuallyvirtuell unknownunbekannt GermanDeutsch mathematicianMathematiker, namedgenannt TheodorTheodor KaluzaKaluza
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7000
nahezu unbekannter deutscher Mathematiker, namens Theodor Kaluza
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suggestedempfohlen a very boldFett gedruckt and, in some waysWege, a very bizarreBizarre ideaIdee.
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eine sehr mutige und, in gewisser Weise, auch ziemlich bizarre Idee.
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He proposedvorgeschlagen that our universeUniversum
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Er schlug vor, dass unser Universum
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mightMacht actuallytatsächlich have more than the threedrei dimensionsMaße
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mehr als die drei Dimensionen haben könnte,
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that we are all awarebewusst of.
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die wir alle kennen. Zusätzlich zu
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That is in additionZusatz to left, right, back, forthher and up, down,
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links, rechts, vor, zurück und hoch, runter,
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KaluzaKaluza proposedvorgeschlagen that there mightMacht be additionalzusätzliche dimensionsMaße of spacePlatz
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schlug Kaluza vor, dass es zusätzliche Raumdimensionen geben könnte,
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that for some reasonGrund we don't yetnoch see.
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die wir aus irgendwelchen Gründen noch nicht sehen können.
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Now, when someonejemand makesmacht a boldFett gedruckt and bizarreBizarre ideaIdee,
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4000
Wenn nun jemand eine mutige und bizarre Idee äußert,
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sometimesmanchmal that's all it is -- boldFett gedruckt and bizarreBizarre,
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ist sie manchmal nur das, mutig und bizarr,
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but it has nothing to do with the worldWelt around us.
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aber sie hat nichts mit den Dingen um uns herum zu tun.
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This particularinsbesondere ideaIdee, howeveraber --
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Diese besondere Idee jedoch,
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althoughobwohl we don't yetnoch know whetherob it's right or wrongfalsch,
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47000
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obwohl wir noch nicht wissen, ob sie richtig oder falsch ist,
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and at the endEnde I'll discussdiskutieren experimentsExperimente whichwelche, in the nextNächster fewwenige yearsJahre,
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50000
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und ich werde am Ende Experimente vorstellen, die, in den nächsten Jahren,
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maykann tell us whetherob it's right or wrongfalsch --
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zeigen können, ob sie richtig oder falsch ist,
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this ideaIdee has had a majorHaupt impactEinfluss on physicsPhysik in the last centuryJahrhundert
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diese Idee hatte einen bedeutenden Einfluss auf die Physik des letzten Jahrhunderts
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and continuesgeht weiter to informinformieren a lot of cutting-edgemodernste researchForschung.
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und ist auch weiterhin eine Quelle für aktuellste Forschungen.
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So, I'd like to tell you something about the storyGeschichte of these extraextra dimensionsMaße.
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4000
Ich möchte Ihnen also etwas über die Geschichte dieser Extra-Dimensionen erzählen.
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So where do we go?
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66000
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Wo fangen wir an?
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To beginStart we need a little bitBit of back storyGeschichte. Go to 1907.
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Für den Anfang brauchen wir etwas Hintergrundwissen aus dem Jahr 1907.
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This is a yearJahr when EinsteinEinstein is baskingAalen in the glowGlühen
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Dies ist das Jahr, als sich Einstein im Ruhm
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of havingmit discoveredentdeckt the specialbesondere theoryTheorie of relativityRelativität
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der Entdeckung der speziellen Relativitätstheorie sonnt
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and decidesentscheidet to take on a newneu projectProjekt,
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und sich für ein neues Projekt entscheidet,
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to try to understandverstehen fullyvöllig the grandgroßartig, pervasivedurchdringend forceKraft of gravitySchwerkraft.
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81000
7000
um zu versuchen, die bedeutende, allgegenwärtige Kraft der Gravitation vollständig zu verstehen.
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And in that momentMoment, there are manyviele people around
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In jener Zeit gab es viele Leute, die dachten,
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who thought that that projectProjekt had alreadybereits been resolvedaufgelöst.
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dass dieses Projekt bereits erledigt wäre. Newton hatte im
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NewtonNewton had givengegeben the worldWelt a theoryTheorie of gravitySchwerkraft in the latespät 1600s
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95000
3000
späten 16. Jahrhundert der Welt eine Theorie der Gravitation gegeben,
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that worksWerke well, describesbeschreibt the motionBewegung of planetsPlaneten,
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4000
die gut funktioniert, die Bewegung der Planeten erklärt,
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the motionBewegung of the moonMond and so forthher,
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102000
2000
die Bewegung des Mondes und so weiter,
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the motionBewegung of apocryphalApokryphen of applesÄpfel fallingfallend from treesBäume,
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104000
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und die Bewegung zweifelhafter Äpfel, die von Bäumen fallen
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hittingschlagen people on the headKopf.
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und auf den Köpfen der Leute landen.
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All of that could be describedbeschrieben usingmit Newton'sNewtons work.
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All dies kann mit Newtons Arbeit erklärt werden.
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But EinsteinEinstein realizedrealisiert that NewtonNewton had left something out of the storyGeschichte,
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4000
Aber Einstein bemerkte, dass Newton etwas offen gelassen hatte,
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because even NewtonNewton had writtengeschrieben
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3000
denn selbst Newton hatte geschrieben,
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that althoughobwohl he understoodverstanden how to calculateberechnen the effectbewirken of gravitySchwerkraft,
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118000
5000
dass er zwar verstanden hat, wie man die Effekte der Gravitation berechnet,
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he'der würde been unableunfähig to figureZahl out how it really worksWerke.
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3000
er aber nicht in der Lage sei, zu verstehen, wie sie wirklich funktioniert.
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How is it that the SunSonne, 93 millionMillion milesMeilen away,
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126000
3000
Wie kann es sein, dass die Sonne, 149 Millionen Kilometer entfernt,
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[that] somehowirgendwie it affectsbeeinflusst the motionBewegung of the EarthErde?
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irgendwie die Bewegung der Erde beeinflusst?
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How does the SunSonne reacherreichen out acrossüber emptyleer inertinert spacePlatz and exertausüben influenceEinfluss?
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4000
Wie kann die Sonne leeren, toten Raum überwinden und Einfluss ausüben?
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And that is a taskAufgabe to whichwelche EinsteinEinstein setSet himselfselbst --
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3000
Und dies ist die Aufgabe, die sich Einstein gestellt hat:
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to figureZahl out how gravitySchwerkraft worksWerke.
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139000
3000
Herauszufinden, wie die Gravitation funktioniert.
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And let me showShow you what it is that he foundgefunden.
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142000
3000
Lassen Sie mich Ihnen zeigen, was es ist, das er fand.
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So EinsteinEinstein foundgefunden
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145000
1000
Einstein fand heraus,
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that the mediumMittel that transmitsüberträgt gravitySchwerkraft is spacePlatz itselfselbst.
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146000
4000
dass das Medium, das die Gravitation überträgt, der Raum selbst ist.
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The ideaIdee goesgeht like this:
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2000
Die Idee geht in etwa so: Stellen Sie sich vor,
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imaginevorstellen spacePlatz is a substrateSubstrat of all there is.
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2000
der Raum ist der Träger für alles was da ist.
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EinsteinEinstein said spacePlatz is nicenett and flateben, if there's no matterAngelegenheit presentGeschenk.
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154000
4000
Einstein sagte: Der Raum ist ruhig und flach, solange keine Materie vorhanden ist.
02:50
But if there is matterAngelegenheit in the environmentUmwelt, sucheine solche as the SunSonne,
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158000
4000
Wenn es aber Materie in der Umgebung gibt, wie etwa die Sonne,
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it causesUrsachen the fabricStoff of spacePlatz to warpWarp, to curveKurve.
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162000
4000
so wird von ihr die Struktur des Raums verzerrt und gekrümmt.
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And that communicateskommuniziert the forceKraft of gravitySchwerkraft.
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166000
2000
Und dies überträgt die Kraft der Gravitation.
03:00
Even the EarthErde warpsKettfäden spacePlatz around it.
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3000
Sogar die Erde verzerrt den Raum um sich herum.
03:03
Now look at the MoonMond.
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171000
2000
Schauen Sie sich jetzt den Mond an.
03:05
The MoonMond is keptgehalten in orbitOrbit, accordingnach to these ideasIdeen,
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173000
3000
Der Mond wird gemäß diesen Ideen auf seiner Bahn gehalten,
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because it rollsRollen alongeine lange a valleyTal in the curvedgebogen environmentUmwelt
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176000
3000
weil er entlang eines Tales einer gekrümmten Umgebung entlang rollt,
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that the SunSonne and the MoonMond and the EarthErde can all createerstellen by virtueTugend of theirihr presenceGegenwart.
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5000
das die Sonne, der Mond und die Erde durch ihre bloße Anwesenheit hervorrufen kann.
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We go to a full-frameVollformat- viewAussicht of this.
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184000
3000
Schauen wir uns das im Überblick an.
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The EarthErde itselfselbst is keptgehalten in orbitOrbit
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187000
2000
Die Erde wird auf ihrer Bahn gehalten,
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because it rollsRollen alongeine lange a valleyTal in the environmentUmwelt that's curvedgebogen
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4000
weil sie entlang eines Tales in einer Umgebung rollt, die gekrümmt ist
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because of the Sun'sDer Sonne presenceGegenwart.
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wegen der Anwesenheit der Sonne.
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That is this newneu ideaIdee about how gravitySchwerkraft actuallytatsächlich worksWerke.
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195000
5000
Das ist die neue Idee, wie die Gravitation tatsächlich funktioniert.
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Now, this ideaIdee was testedgeprüft in 1919 throughdurch astronomicalastronomisch observationsBeobachtungen.
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200000
5000
Nun, diese Idee wurde 1919 durch astronomische Beobachtungen getestet.
03:37
It really worksWerke. It describesbeschreibt the dataDaten.
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205000
3000
Sie funktioniert tatsächlich. Sie erklärt die Messwerte.
03:40
And this gainedgewonnen EinsteinEinstein prominenceProminenz around the worldWelt.
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208000
4000
Und dies machte Einstein weltweit bekannt.
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And that is what got KaluzaKaluza thinkingDenken.
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212000
4000
Und das ist, was Kaluza zum Nachdenken anregte. Er war, wie Einstein,
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He, like EinsteinEinstein, was in searchSuche of what we call a unifiedeinheitlich theoryTheorie.
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216000
4000
auf der Suche nach dem, was wir eine "Vereinheitlichte Theorie" nennen.
03:52
That's one theoryTheorie
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220000
2000
Das ist eine einzelne Theorie,
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that mightMacht be ablefähig to describebeschreiben all of nature'sNatur forcesKräfte from one setSet of ideasIdeen,
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222000
4000
die alle Kräfte der Natur aus einem einzigen Satz von Annahmen beschreiben könnte,
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one setSet of principlesPrinzipien, one masterMeister equationGleichung, if you will.
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226000
4000
einem Satz von Prinzipien, eine Hauptgleichung, wenn Sie so wollen.
04:02
So KaluzaKaluza said to himselfselbst,
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230000
2000
Kaluza sagte sich also:
04:04
EinsteinEinstein has been ablefähig to describebeschreiben gravitySchwerkraft
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232000
3000
Einstein konnte die Gravitation in Gestalt von Verzerrungen
04:07
in termsBegriffe of warpsKettfäden and curvesKurven in spacePlatz --
71
235000
2000
und Krümmungen des Raumes erklären,
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in factTatsache, spacePlatz and time, to be more precisepräzise.
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237000
3000
eigentlich von Raum und Zeit, um genau zu sein.
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Maybe I can playspielen the samegleich gameSpiel with the other knownbekannt forceKraft,
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240000
5000
Vielleicht kann ich das gleiche Spiel mit der anderen damals bekannten Kraft machen,
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whichwelche was, at that time, knownbekannt as the electromagneticelektromagnetischen forceKraft --
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245000
3000
die, zu jener Zeit, als elektromagnetische Kraft bekannt war
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we know of othersAndere todayheute, but at that time
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248000
2000
Wir wissen heute von weiteren, doch damals
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that was the only other one people were thinkingDenken about.
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250000
2000
war sie die einzig andere, über die man nachdachte.
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You know, the forceKraft responsibleverantwortlich for electricityElektrizität
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252000
2000
Sie wissen schon. Die Kraft, die für die Elektrizität
04:26
and magneticmagnetisch attractionAttraktion and so forthher.
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254000
2000
und magnetische Anziehung verantwortlich ist.
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So KaluzaKaluza sayssagt, maybe I can playspielen the samegleich gameSpiel
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256000
3000
Kaluza sagte also: Vielleicht kann ich dasselbe Spiel spielen
04:31
and describebeschreiben electromagneticelektromagnetischen forceKraft in termsBegriffe of warpsKettfäden and curvesKurven.
80
259000
4000
und die elektromagnetische Kraft mittels Verzerrungen und Krümmungen beschreiben.
04:35
That raisedangehoben a questionFrage: warpsKettfäden and curvesKurven in what?
81
263000
3000
Dies brachte die Frage auf: Verzerrungen und Krümmungen in was?
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EinsteinEinstein had alreadybereits used up spacePlatz and time,
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266000
5000
Einstein hatte bereits Raum und Zeit, Verzerrungen und Krümmungen besetzt
04:43
warpsKettfäden and curvesKurven, to describebeschreiben gravitySchwerkraft.
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271000
2000
um die Gravitation zu beschreiben.
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There didn't seemscheinen to be anything elsesonst to warpWarp or curveKurve.
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273000
3000
Es gab scheinbar nichts anderes zu verzerren oder zu krümmen.
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So KaluzaKaluza said, well, maybe there are more dimensionsMaße of spacePlatz.
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276000
5000
Also sagte Kaluza: Gut, vielleicht gibt es ja zusätzliche Raumdimensionen.
04:53
He said, if I want to describebeschreiben one more forceKraft,
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281000
2000
Er sagte: Wenn ich eine weitere Kraft beschreiben will,
04:55
maybe I need one more dimensionDimension.
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283000
2000
brauche ich vielleicht eine weitere Dimension.
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So he imaginedvorgestellt that the worldWelt had fourvier dimensionsMaße of spacePlatz, not threedrei,
88
285000
4000
Also stellte er sich vor, dass die Welt vier Raumdimensionen hat, statt drei,
05:01
and imaginedvorgestellt that electromagnetismElektromagnetismus was warpsKettfäden and curvesKurven
89
289000
4000
und stellte sich vor, dass der Elektromagnetismus Verzerrungen und Krümmungen
05:05
in that fourthvierte dimensionDimension. Now here'shier ist the thing:
90
293000
2000
in dieser vierten Dimension wäre. Und jetzt kommt's:
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when he wroteschrieb down the equationsGleichungen describingbeschreibend warpsKettfäden and curvesKurven
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295000
3000
Als er die Gleichungen für die Verzerrungen und Krümmungen aufschrieb,
05:10
in a universeUniversum with fourvier spacePlatz dimensionsMaße, not threedrei,
92
298000
3000
für ein Universum mit vier Dimensionen im Raum, anstelle von drei,
05:13
he foundgefunden the oldalt equationsGleichungen that EinsteinEinstein had alreadybereits derivedabgeleitet in threedrei dimensionsMaße --
93
301000
4000
fand er die alten Gleichungen, die Einstein schon für drei Dimensionen entwickelte
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those were for gravitySchwerkraft --
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305000
1000
- diese waren für die Gravitation -
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but he foundgefunden one more equationGleichung because of the one more dimensionDimension.
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306000
4000
aber er fand noch eine weitere Gleichung, wegen der zusätzlichen Dimension,
05:22
And when he lookedsah at that equationGleichung,
96
310000
2000
und als er sich diese Gleichung ansah, war es nichts anderes
05:24
it was nonekeiner other than the equationGleichung
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312000
2000
als die Gleichung, welche die Wissenschaftler
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that scientistsWissenschaftler had long knownbekannt to describebeschreiben the electromagneticelektromagnetischen forceKraft.
98
314000
3000
schon lange benutzten, um die elektromagnetische Kraft zu beschreiben.
05:29
AmazingErstaunlich -- it just poppedaufgetaucht out.
99
317000
2000
Erstaunlich - Es kam einfach heraus.
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He was so excitedaufgeregt by this realizationRealisierung
100
319000
3000
Er war aufgrund dieser Erkenntnis so aufgeregt,
05:34
that he ranlief around his houseHaus screamingschreiend, "VictorySieg!" --
101
322000
3000
dass er um sein Haus rannte und "Sieg!" schrie,
05:37
that he had foundgefunden the unifiedeinheitlich theoryTheorie.
102
325000
3000
weil er die vereinheitlichte Theorie gefunden hatte.
05:40
Now clearlydeutlich, KaluzaKaluza was a man who tookdauerte theoryTheorie very seriouslyernst.
103
328000
7000
Offensichtlich war Kaluza ein Mann, der Theorien sehr ernst nahm.
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He, in factTatsache --
104
335000
1000
Er hat tatsächlich …
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there is a storyGeschichte that when he wanted to learnlernen how to swimschwimmen,
105
336000
3000
Es gibt eine Geschichte, dass, als er schwimmen lernen wollte,
05:51
he readlesen a bookBuch, a treatiseTraktat on swimmingSchwimmen --
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339000
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ein Buch las - eine Abhandlung über Schwimmen -
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(LaughterLachen)
107
342000
1000
(Lachen)
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-- then doveTaube into the oceanOzean.
108
343000
2000
und anschließend ins Meer sprang.
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This is a man who would riskRisiko his life on theoryTheorie.
109
345000
3000
Er war ein Mann, der sein Leben einer Theorie anvertraut hätte.
06:00
Now, but for those of us who are a little bitBit more practicallypraktisch mindedGleichgesinnten,
110
348000
4000
Für diejenigen aber von uns, die eher praktisch denken,
06:04
two questionsFragen immediatelysofort ariseentstehen from his observationÜberwachung.
111
352000
3000
ergeben sich aus seinen Betrachtungen sofort zwei Fragen.
06:07
NumberAnzahl one: if there are more dimensionsMaße in spacePlatz, where are they?
112
355000
4000
Nummer Eins: Wenn es zusätzliche Raumdimensionen gibt, wo sind sie?
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We don't seemscheinen to see them.
113
359000
2000
Scheinbar sehen wir ja keine.
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And numberNummer two: does this theoryTheorie really work in detailDetail,
114
361000
4000
Und Nummer Zwei: Funktioniert diese Theorie auch wirklich bis ins Detail,
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when you try to applysich bewerben it to the worldWelt around us?
115
365000
3000
wenn man versucht, sie auf die Dinge um uns herum anzuwenden.
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Now, the first questionFrage was answeredantwortete in 1926
116
368000
4000
Nun, die erste Frage wurde 1926 durch einen Kollegen,
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by a fellowGefährte namedgenannt OskarOskar KleinKlein.
117
372000
2000
namens Oskar Klein, beantwortet.
06:26
He suggestedempfohlen that dimensionsMaße mightMacht come in two varietiesSorten --
118
374000
4000
Dieser schlug vor, dass Dimensionen in zwei Arten vorkommen könnten.
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there mightMacht be biggroß, easy-to-seeleicht ablesbare dimensionsMaße,
119
378000
3000
Es könnte große, direkt sichtbare Dimensionen geben.
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but there mightMacht alsoebenfalls be tinysehr klein, curled-upKrause-up dimensionsMaße,
120
381000
3000
Es könnte aber auch winzige, aufgerollte Dimensionen geben.
06:36
curledgewellt up so smallklein, even thoughobwohl they're all around us,
121
384000
3000
So klein aufgerollt, dass, obwohl sie sich überall um uns herum befinden,
06:39
that we don't see them.
122
387000
2000
wir sie nicht sehen können
06:41
Let me showShow you that one visuallyvisuell.
123
389000
2000
Ich zeige Ihnen das in einem Film.
06:43
So, imaginevorstellen you're looking at something
124
391000
2000
Stellen Sie sich vor, sie schauen auf so etwas,
06:45
like a cableKabel supportingUnterstützung a trafficder Verkehr lightLicht.
125
393000
2000
wie z.B. ein Kabel, an dem eine Ampel hängt.
06:47
It's in ManhattanManhattan. You're in CentralZentrale ParkPark -- it's kindArt of irrelevantirrelevant --
126
395000
3000
Sie steht in Manhattan, Sie sind im Central Park -- was irgendwie unwichtig ist
06:50
but the cableKabel lookssieht aus one-dimensionaleindimensionale from a distantentfernt viewpointAussichtspunkt,
127
398000
4000
und das Kabel sieht aus der Ferne eindimensional aus.
06:54
but you and I all know that it does have some thicknessDicke.
128
402000
3000
Sie und ich wissen jedoch, dass es eine gewisse Dicke hat,
06:57
It's very hardhart to see it, thoughobwohl, from farweit away.
129
405000
2000
Es ist aber sehr schwer zu erkennen, aus der Ferne
06:59
But if we zoomZoomen in and take the perspectivePerspektive of, say,
130
407000
2000
Aber wenn wir hineinzoomen und die Perspektive
07:01
a little antAmeise walkingGehen around --
131
409000
2000
z.B. einer kleinen krabbelnden Ameise einnehmen …
07:03
little antsAmeisen are so smallklein that they can accessZugriff all of the dimensionsMaße --
132
411000
3000
Diese Ameisen sind so klein, dass sie Zugang zu allen Dimensionen haben,
07:06
the long dimensionDimension,
133
414000
2000
der Dimension der Länge,
07:08
but alsoebenfalls this clockwiseim Uhrzeigersinn, counter-clockwisegegen den Uhrzeigersinn directionRichtung.
134
416000
3000
aber auch in Richtung mit und gegen den Uhrzeigersinn.
07:11
And I hopeHoffnung you appreciateschätzen this.
135
419000
2000
und ich hoffe, Sie wissen das zu schätzen, denn
07:13
It tookdauerte so long to get these antsAmeisen to do this.
136
421000
2000
es hat so lange gedauert, den Ameisen das beizubringen.
07:15
(LaughterLachen)
137
423000
1000
(Gelächter)
07:16
But this illustrateszeigt the factTatsache that dimensionsMaße can be of two sortssortiert:
138
424000
3000
Aber es zeigt, dass Dimensionen in zwei Arten auftreten können:
07:19
biggroß and smallklein. And the ideaIdee that maybe the biggroß dimensionsMaße around us
139
427000
4000
groß und klein. Und gemäß dieser Idee sind es die großen Dimensionen
07:23
are the onesEinsen that we can easilyleicht see,
140
431000
2000
um uns herum, die wir unmittelbar sehen können.
07:25
but there mightMacht be additionalzusätzliche dimensionsMaße curledgewellt up,
141
433000
3000
Aber es könnte noch zusätzliche, aufgerollte Dimensionen geben,
07:28
sortSortieren of like the circularkreisförmig partTeil of that cableKabel,
142
436000
2000
ähnlich dem runden Teil des Kabels,
07:30
so smallklein that they have so farweit remainedblieb invisibleunsichtbar.
143
438000
4000
und so klein, dass sie bislang unsichtbar geblieben sind.
07:34
Let me showShow you what that would look like.
144
442000
2000
Ich zeige Ihnen, wie das aussehen würde.
07:36
So, if we take a look, say, at spacePlatz itselfselbst --
145
444000
3000
Werfen wir einen Blick auf den Raum selbst.
07:39
I can only showShow, of courseKurs, two dimensionsMaße on a screenBildschirm.
146
447000
4000
Ich kann Ihnen natürlich nur zwei Dimensionen auf dem Bildschirm zeigen.
07:43
Some of you guys will fixFix that one day,
147
451000
2000
Jemand von Ihnen wird das mal ändern
07:45
but anything that's not flateben on a screenBildschirm is a newneu dimensionDimension,
148
453000
2000
aber alles nicht flache auf dem Schirm ist eine neue Dimension
07:47
goesgeht smallerkleiner, smallerkleiner, smallerkleiner,
149
455000
2000
Es wird kleiner, kleiner, kleiner
07:49
and way down in the microscopicmikroskopische depthstiefen of spacePlatz itselfselbst,
150
457000
4000
bis zu den mikroskopischen Tiefen des Raumes selbst.
07:53
this is the ideaIdee,
151
461000
1000
Die Idee ist:
07:54
you could have additionalzusätzliche curledgewellt up dimensionsMaße --
152
462000
2000
man könnte weitere aufgerollte Dimensionen haben
07:56
here is a little shapegestalten of a circleKreis -- so smallklein that we don't see them.
153
464000
3000
Hier ist ein kleiner Umriss eines Kreises - so klein, dass wir sie nicht sehen.
07:59
But if you were a little ultraUltra microscopicmikroskopische antAmeise walkingGehen around,
154
467000
4000
Aber wenn Sie eine kleine, ultramikroskopische krabbelnde Ameise wären,
08:03
you could walkgehen in the biggroß dimensionsMaße that we all know about --
155
471000
2000
könnten Sie in den großen uns bekannten Dimensionen
08:05
that's like the gridGitter partTeil --
156
473000
2000
herumlaufen, wie in diesem Netz hier -
08:07
but you could alsoebenfalls accessZugriff the tinysehr klein curled-upKrause-up dimensionDimension
157
475000
3000
aber Sie könnten auch die winzigen, aufgerollten Dimensionen betreten,
08:10
that's so smallklein that we can't see it with the nakednackt eyeAuge
158
478000
2000
die so klein sind, dass wir sie weder mit bloßem Auge,
08:12
or even with any of our mostdie meisten refinedraffiniert equipmentAusrüstung.
159
480000
3000
noch mit unserer besten Ausrüstung sehen können.
08:15
But deeplytief tuckedversteckt into the fabricStoff of spacePlatz itselfselbst,
160
483000
3000
Aber tief in der Struktur des Raumes versteckt, so die Idee,
08:18
the ideaIdee is there could be more dimensionsMaße, as we see there.
161
486000
4000
könnte es mehr Dimensionen geben, als wir dort sehen.
08:22
Now that's an explanationErläuterung
162
490000
4000
Das ist also eine Erklärung, wie das Universum
08:26
about how the universeUniversum could have more dimensionsMaße than the onesEinsen that we see.
163
494000
4000
mehr Dimensionen haben könnte, als diejenigen, die wir sehen.
08:30
But what about the secondzweite questionFrage that I askedaufgefordert:
164
498000
3000
Aber was ist mit der zweiten Frage, die ich gestellt habe?
08:33
does the theoryTheorie actuallytatsächlich work
165
501000
2000
Funktioniert diese Theorie wirklich,
08:35
when you try to applysich bewerben it to the realecht worldWelt?
166
503000
2000
wenn man sie in der realen Welt anwendet?
08:37
Well, it turnswendet sich out that EinsteinEinstein and KaluzaKaluza and manyviele othersAndere
167
505000
3000
Nun, es zeigt sich, dass Einstein und Kaluza und viele andere
08:40
workedhat funktioniert on tryingversuchen to refineverfeinern this frameworkRahmen
168
508000
5000
zwar versucht haben dieses Konzept zu verfeinern
08:45
and applysich bewerben it to the physicsPhysik of the universeUniversum
169
513000
3000
und an der Physik des Universums, wie sie damals verstanden wurde,
08:48
as was understoodverstanden at the time, and, in detailDetail, it didn't work.
170
516000
4000
zu testen, aber im Detail funktionierte es nicht.
08:52
In detailDetail, for instanceBeispiel,
171
520000
1000
Ein Detail war z.B.:
08:53
they couldn'tkonnte nicht get the massMasse of the electronElektron
172
521000
2000
Sie konnten die Masse des Elektrons
08:55
to work out correctlykorrekt in this theoryTheorie.
173
523000
2000
nicht korrekt aus dieser Theorie ableiten.
08:57
So manyviele people workedhat funktioniert on it, but by the '40s, certainlybestimmt by the '50s,
174
525000
5000
Nun haben viele Leute an ihr gearbeitet, aber mit den 40ern, spätestens den 50ern
09:02
this strangekomisch but very compellingüberzeugende ideaIdee
175
530000
4000
verschwand diese eigenartige, aber faszinierende Idee,
09:06
of how to unifyvereinheitlichen the lawsGesetze of physicsPhysik had goneWeg away.
176
534000
3000
wie man die Gesetze der Physik vereinheitlichen kann.
09:09
UntilBis something wonderfulwunderbar happenedpassiert in our ageAlter.
177
537000
4000
Bis in unserer Zeit etwas Wunderbares passierte.
09:13
In our eraEpoche, a newneu approachAnsatz to unifyvereinheitlichen the lawsGesetze of physicsPhysik
178
541000
4000
In unserer Zeit gibt es einen neuen Ansatz zur Vereinigung der Gesetze der Physik,
09:17
is beingSein pursuedverfolgte by physicistsPhysiker sucheine solche as myselfmich selber,
179
545000
2000
der von Physikern wie mir
09:19
manyviele othersAndere around the worldWelt,
180
547000
2000
und vielen anderen weltweit verfolgt wird:
09:21
it's callednamens superstringSuperstring theoryTheorie, as you were indicatingwas anzeigt.
181
549000
3000
Er nennt sich Superstring-Theorie, wie Sie bereits vermuten.
09:24
And the wonderfulwunderbar thing is that superstringSuperstring theoryTheorie
182
552000
4000
und das Wunderbare dabei ist, dass die Superstring-Theorie
09:28
has nothing to do at first sightSicht with this ideaIdee of extraextra dimensionsMaße,
183
556000
4000
auf den ersten Blick nichts mit der Idee der Extra-Dimensionen zu tun hat.
09:32
but when we studyStudie superstringSuperstring theoryTheorie,
184
560000
3000
Aber wenn wir die Superstring-Theorie genauer ansehen, bemerken wir,
09:35
we find that it resurrectswieder aufleben the ideaIdee in a sparklingprickelnd, newneu formbilden.
185
563000
3000
dass sie diese Idee auf glänzende Weise wiederbelebt.
09:38
So, let me just tell you how that goesgeht.
186
566000
2000
Ich will Ihnen zeigen, wie das funktioniert.
09:40
SuperstringSuperstring theoryTheorie -- what is it?
187
568000
2000
Superstring-Theorie - Was ist das?
09:42
Well, it's a theoryTheorie that triesversucht to answerAntworten the questionFrage:
188
570000
2000
Nun, es ist eine Theorie, die zu beantworten versucht:
09:44
what are the basicBasic, fundamentalgrundlegend, indivisibleunteilbar, uncuttableunteilbaren constituentsBestandteile
189
572000
5000
Was sind die grundlegenden, fundamentalen, untrennbaren, unteilbaren Bestandteile,
09:49
makingHerstellung up everything in the worldWelt around us?
190
577000
4000
aus denen alles in dieser Welt um uns herum aufgebaut ist?
09:53
The ideaIdee is like this.
191
581000
2000
Die Idee geht wie folgt. Stellen wir uns vor,
09:55
So, imaginevorstellen we look at a familiarfamiliär objectObjekt, just a candleKerze in a holderHalter,
192
583000
5000
wir betrachten ein vertrautes Objekt, einfach eine Kerze in einem Halter,
10:00
and imaginevorstellen that we want to figureZahl out what it is madegemacht of.
193
588000
3000
und stellen uns vor, wir wollten herausfinden woraus sie gemacht ist.
10:03
So we go on a journeyReise deeptief insideinnen the objectObjekt and examineprüfen the constituentsBestandteile.
194
591000
4000
Wir gehen also auf eine Reise tief in das Objekt hinein und untersuchen die Bestandteile.
10:07
So deeptief insideinnen -- we all know, you go sufficientlyausreichend farweit down, you have atomsAtome.
195
595000
4000
Nun, tief im Innern - wir alle wissen, wenn wir tief genug gehen, haben wir Atome.
10:11
We alsoebenfalls all know that atomsAtome are not the endEnde of the storyGeschichte.
196
599000
3000
Wir alle wissen auch, dass Atome nicht das Ende der Geschichte sind.
10:14
They have little electronsElektronen that swarmSchwarm around a centralzentral nucleusKern
197
602000
4000
Sie haben kleine Elektronen, die um den zentralen Kern aus Neutronen
10:18
with neutronsNeutronen and protonsProtonen.
198
606000
1000
und Protonen herumschwirren.
10:19
Even the neutronsNeutronen and protonsProtonen have smallerkleiner particlesPartikel insideinnen of them knownbekannt as quarksQuarks.
199
607000
5000
Sogar Neutronen und Protonen bestehen aus kleineren Partikeln, den Quarks.
10:24
That is where conventionalkonventionell ideasIdeen stop.
200
612000
3000
Dort hören dann die herkömmlichen Vorstellungen auf.
10:27
Here is the newneu ideaIdee of stringZeichenfolge theoryTheorie.
201
615000
2000
Hier beginnt die neue Welt der Stringtheorie.
10:29
DeepTief insideinnen any of these particlesPartikel, there is something elsesonst.
202
617000
5000
Tief im Inneren all dieser Teilchen gibt es noch etwas anderes.
10:34
This something elsesonst is this dancingTanzen filamentFilament of energyEnergie.
203
622000
3000
Dieses "Andere" ist dieses tanzende Energie-Filament.
10:37
It lookssieht aus like a vibratingvibrierende stringZeichenfolge --
204
625000
2000
Es sieht wie ein vibrierender Faden aus,
10:39
that's where the ideaIdee, stringZeichenfolge theoryTheorie comeskommt from.
205
627000
2000
daher stammt auch die Idee "String"-Theorie
10:41
And just like the vibratingvibrierende stringsSaiten that you just saw in a celloCello
206
629000
3000
Und genauso wie die Saiten eines Cello unterschiedlich schwingen,
10:44
can vibratevibrieren in differentanders patternsMuster,
207
632000
2000
können die eben gesehenen Fäden
10:46
these can alsoebenfalls vibratevibrieren in differentanders patternsMuster.
208
634000
2000
auch in verschiedenen Mustern schwingen.
10:48
They don't produceproduzieren differentanders musicalMusical notesNotizen.
209
636000
2000
Nur produzieren sie nicht verschiedene Musiknoten,
10:50
RatherVielmehr, they produceproduzieren the differentanders particlesPartikel makingHerstellung up the worldWelt around us.
210
638000
4000
sondern die verschiedenen Teilchen, aus denen unsere Welt aufgebaut ist.
10:54
So if these ideasIdeen are correctrichtig,
211
642000
1000
Wenn diese Ideen korrekt sind,
10:55
this is what the ultra-microscopicUltra-mikroskopischer landscapeLandschaft of the universeUniversum lookssieht aus like.
212
643000
5000
sieht die ultramikroskopische Welt des Universums genau so aus.
11:00
It's builtgebaut up of a hugeenorm numberNummer
213
648000
2000
Sie ist aus einer immensen Anzahl
11:02
of these little tinysehr klein filamentsFilamente of vibratingvibrierende energyEnergie,
214
650000
4000
dieser winzig kleinen Filamente aus pulsierender Energie aufgebaut,
11:06
vibratingvibrierende in differentanders frequenciesFrequenzen.
215
654000
2000
die in verschiedenen Frequenzen schwingen.
11:08
The differentanders frequenciesFrequenzen produceproduzieren the differentanders particlesPartikel.
216
656000
3000
Die verschiedenen Frequenzen ergeben die verschiedenen Teilchen.
11:11
The differentanders particlesPartikel are responsibleverantwortlich
217
659000
3000
Die verschiedenen Teilchen sind verantwortlich
11:14
for all the richnessReichtum in the worldWelt around us.
218
662000
3000
für die große Vielfalt der Dinge um uns herum,
11:17
And there you see unificationVereinigung,
219
665000
2000
und hier sehen Sie die Vereinheitlichung,
11:19
because matterAngelegenheit particlesPartikel, electronsElektronen and quarksQuarks,
220
667000
3000
weil Materieteilchen: Elektronen und Quarks,
11:22
radiationStrahlung particlesPartikel, photonsPhotonen, gravitonsGravitonen, are all builtgebaut up from one entityEntität.
221
670000
6000
Strahlungsteilchen: Photonen, Gravitonen, alle aus einem einzigen Baustein aufgebaut sind.
11:28
So matterAngelegenheit and the forcesKräfte of natureNatur all are put togetherzusammen
222
676000
4000
Materie und die Kräfte der Natur werden somit alle zusammengefasst
11:32
underunter the rubricRubrik of vibratingvibrierende stringsSaiten.
223
680000
2000
unter der Überschrift der schwingenden Strings,
11:34
And that's what we mean by a unifiedeinheitlich theoryTheorie.
224
682000
4000
und das ist es, was wir unter einer vereinheitlichten Theorie verstehen.
11:38
Now here is the catchFang.
225
686000
2000
Doch die Sache hat einen Haken.
11:40
When you studyStudie the mathematicsMathematik of stringZeichenfolge theoryTheorie,
226
688000
3000
Wenn man sich die Mathematik der Stringtheorie ansieht,
11:43
you find that it doesn't work
227
691000
2000
sieht man, dass sie in einem Universum
11:45
in a universeUniversum that just has threedrei dimensionsMaße of spacePlatz.
228
693000
3000
mit nur drei Raumdimensionen nicht funktioniert.
11:48
It doesn't work in a universeUniversum with fourvier dimensionsMaße of spacePlatz, nornoch fivefünf, nornoch sixsechs.
229
696000
4000
Sie funktioniert weder in einem Universum mit 4 Raumdimensionen, noch mit 5, noch mit 6.
11:52
FinallySchließlich, you can studyStudie the equationsGleichungen, and showShow that it worksWerke
230
700000
4000
Zuletzt kann man die Gleichungen untersuchen und zeigen,
11:56
only in a universeUniversum that has 10 dimensionsMaße of spacePlatz
231
704000
4000
dass sie nur in einem Universum mit zehn Raumdimensionen
12:00
and one dimensionDimension of time.
232
708000
2000
und einer Zeitdimension funktionieren.
12:02
It leadsführt us right back to this ideaIdee of KaluzaKaluza and KleinKlein --
233
710000
5000
Das bringt uns direkt zurück zu der Idee von Kaluza und Klein,
12:07
that our worldWelt, when appropriatelypassend describedbeschrieben,
234
715000
3000
dass unsere Welt, bei richtiger Beschreibung,
12:10
has more dimensionsMaße than the onesEinsen that we see.
235
718000
3000
mehr Dimensionen hat als die, die wir sehen.
12:13
Now you mightMacht think about that and say, well,
236
721000
3000
Sie könnten nun darüber nachdenken und sagen: Gut, ich weiß, dass es
12:16
OK, you know, if you have extraextra dimensionsMaße, and they're really tightlydicht curledgewellt up,
237
724000
3000
OK, weißt Du, wenn Du Extra-Dimensionen hast und sie wirklich eng aufgerollt sind,
12:19
yeah, perhapsvielleicht we won'tGewohnheit see them, if they're smallklein enoughgenug.
238
727000
4000
genau, vielleicht werden wir sie dann gar nicht sehen, wenn sie klein genug sind.
12:23
But if there's a little tinysehr klein civilizationZivilisation of greenGrün people walkingGehen around down there,
239
731000
3000
Aber wenn da drunten ein winziges Volk von grünen Männchen rumläuft
12:26
and you make them smallklein enoughgenug, and we won'tGewohnheit see them eitherentweder. That is truewahr.
240
734000
5000
und Du sie klein genug machst, dann würden wir sie auch nicht sehen, nicht wahr?
12:31
One of the other predictionsVorhersagen of stringZeichenfolge theoryTheorie --
241
739000
3000
Eine der weiteren Vorhersagen der Stringtheorie …
12:34
no, that's not one of the other predictionsVorhersagen of stringZeichenfolge theoryTheorie.
242
742000
3000
Nein, das ist keine weitere Vorhersage der Stringtheorie,
12:37
(LaughterLachen)
243
745000
1000
(Gelächter)
12:38
But it raiseswirft the questionFrage:
244
746000
2000
aber es stellt sich die Frage:
12:40
are we just tryingversuchen to hideverbergen away these extraextra dimensionsMaße,
245
748000
2000
Versuchen wir diese Extra-Dimensionen
12:42
or do they tell us something about the worldWelt?
246
750000
3000
nur zu verstecken oder verraten sie uns etwas über diese Welt?
12:45
In the remainingverbleibend time, I'd like to tell you two featuresEigenschaften of them.
247
753000
4000
In der verbleibenden Zeit, möchte ich Ihnen zwei ihrer Eigenschaften vorstellen.
12:49
First is, manyviele of us believe that these extraextra dimensionsMaße
248
757000
4000
Die erste ist, dass viele von uns glauben, dass diese Extra-Dimensionen
12:53
holdhalt the answerAntworten to what perhapsvielleicht is the deepestam tiefsten questionFrage
249
761000
4000
die Antwort auf die vielleicht letzte Frage
12:57
in theoreticaltheoretisch physicsPhysik, theoreticaltheoretisch scienceWissenschaft.
250
765000
3000
der theoretischen Physik und theoretischen Wissenschaft beinhaltet.
13:00
And that questionFrage is this: when we look around the worldWelt,
251
768000
4000
Diese Frage lautet: Wenn wir uns die Welt ansehen, wie es die Forscher
13:04
as scientistsWissenschaftler have doneerledigt for the last hundredhundert yearsJahre,
252
772000
2000
in den letzten 100 Jahren getan haben,
13:06
there appearerscheinen to be about 20 numbersNummern that really describebeschreiben our universeUniversum.
253
774000
4000
scheint es 20 Zahlen zu geben, die unser Universum fundamental beschreiben.
13:10
These are numbersNummern like the massMasse of the particlesPartikel,
254
778000
3000
Das sind Zahlen, wie die Masse von Teilchen,
13:13
like electronsElektronen and quarksQuarks, the strengthStärke of gravitySchwerkraft,
255
781000
2000
z.B. von Elektronen und Quarks, die Stärke der Gravitation,
13:15
the strengthStärke of the electromagneticelektromagnetischen forceKraft --
256
783000
2000
die Stärke der elektromagnetischen Kraft,
13:17
a listListe of about 20 numbersNummern
257
785000
2000
also eine Liste von ungefähr 20 Zahlen,
13:19
that have been measuredgemessen with incredibleunglaublich precisionPräzision,
258
787000
3000
die mit einer unglaublichen Genauigkeit gemessen wurden,
13:22
but nobodyniemand has an explanationErläuterung
259
790000
2000
aber niemand hat eine Erklärung,
13:24
for why the numbersNummern have the particularinsbesondere valuesWerte that they do.
260
792000
4000
warum diese Zahlen genau diese Werte haben, die sie haben.
13:28
Now, does stringZeichenfolge theoryTheorie offerAngebot an answerAntworten?
261
796000
3000
Nun, gibt die Stringtheorie hier eine Antwort?
13:31
Not yetnoch.
262
799000
1000
Noch nicht.
13:32
But we believe the answerAntworten for why those numbersNummern have the valuesWerte they do
263
800000
4000
Aber wir glauben, dass der Grund, warum diese Zahlen diese Werte haben,
13:36
maykann relyverlassen on the formbilden of the extraextra dimensionsMaße.
264
804000
3000
von der Gestalt der Extra-Dimensionen abhängen könnte,
13:39
And the wonderfulwunderbar thing is, if those numbersNummern
265
807000
2000
und das Wundervolle daran ist:
13:41
had any other valuesWerte than the knownbekannt onesEinsen,
266
809000
3000
Hätten diese Zahlen andere Werte, als die uns bekannten,
13:44
the universeUniversum, as we know it, wouldn'twürde nicht existexistieren.
267
812000
3000
würde das Universum, wie wir es kennen, nicht existieren.
13:47
This is a deeptief questionFrage.
268
815000
1000
Das ist eine tiefgründige Frage.
13:48
Why are those numbersNummern so finelyfein tunedabgestimmt
269
816000
2000
Warum sind diese Zahlen so exakt aufeinander abgestimmt,
13:50
to allowzulassen starsSterne to shinescheinen and planetsPlaneten to formbilden,
270
818000
2000
so dass Sterne leuchten und Planeten entstehen können.
13:52
when we recognizeerkenne that if you fiddleGeige with those numbersNummern --
271
820000
3000
Wir erkennen also, dass jede Manipulation dieser Zahlen,
13:55
if I had 20 dialsZifferblätter up here
272
823000
2000
- angenommen ich hätte hier 20 Knöpfe,
13:57
and I let you come up and fiddleGeige with those numbersNummern,
273
825000
2000
und ließe Sie heraufkommen und damit herumspielen -
13:59
almostfast any fiddlingdas Hantieren makesmacht the universeUniversum disappearverschwinden.
274
827000
4000
nahezu jedes Verstellen würde unser Universum verschwinden lassen.
14:03
So can we explainerklären those 20 numbersNummern?
275
831000
3000
Können wir also diese 20 Zahlen erklären?
14:06
And stringZeichenfolge theoryTheorie suggestsschlägt vor that those 20 numbersNummern
276
834000
2000
Die Stringtheorie schlägt vor, dass diese 20 Zahlen
14:08
have to do with the extraextra dimensionsMaße.
277
836000
2000
etwas mit den Extra-Dimensionen zu tun haben.
14:10
Let me showShow you how.
278
838000
2000
Ich werde Ihnen zeigen was.
14:12
So when we talk about the extraextra dimensionsMaße in stringZeichenfolge theoryTheorie,
279
840000
4000
Wenn wir über die Extra-Dimensionen in der Stringtheorie reden,
14:16
it's not one extraextra dimensionDimension,
280
844000
2000
geht es nicht um eine einzelne Extra-Dimension,
14:18
as in the olderälter ideasIdeen of KaluzaKaluza and KleinKlein.
281
846000
4000
wie in den früheren Ideen von Kaluza und Klein.
14:22
This is what stringZeichenfolge theoryTheorie sayssagt about the extraextra dimensionsMaße.
282
850000
3000
Die Stringtheorie sagt nun über die Extra-Dimensionen,
14:25
They have a very richReich, intertwinedmiteinander verflochten geometryGeometrie.
283
853000
3000
dass sie eine stark verflochtene Geometrie bilden.
14:28
This is an exampleBeispiel of something knownbekannt as a Calabi-YauCalabi-Yau shapegestalten --
284
856000
4000
Hier ein Beispiel von etwas, das als Calabi-Yau bekannt ist.
14:32
nameName isn't all that importantwichtig.
285
860000
2000
Der Name ist nicht so wichtig,
14:34
But, as you can see,
286
862000
2000
aber Sie können sehen,
14:36
the extraextra dimensionsMaße foldfalten in on themselvessich
287
864000
3000
dass sich die Extra-Dimensionen in sich selbst falten
14:39
and intertwinegreifen ineinander in a very interestinginteressant shapegestalten, interestinginteressant structureStruktur.
288
867000
4000
und sich in einer sehr interessanten Form und Struktur verflechten.
14:43
And the ideaIdee is that if this is what the extraextra dimensionsMaße look like,
289
871000
5000
Und die Vorstellung ist, dass falls die Extra-Dimensionen so aussehen,
14:48
then the microscopicmikroskopische landscapeLandschaft of our universeUniversum all around us
290
876000
4000
dann würde die mikroskopische Struktur unseres gesamten Universums auf den
14:52
would look like this on the tiniestkleinste of scalesWaage.
291
880000
2000
kleinsten Skalen genau so aussehen.
14:54
When you swingSwing your handHand,
292
882000
1000
Wenn Sie Ihre Hand bewegen,
14:55
you'ddu würdest be movingbewegend around these extraextra dimensionsMaße over and over again,
293
883000
3000
würden Sie sie ständig um diese Extra-Dimensionen herumbewegen,
14:58
but they're so smallklein that we wouldn'twürde nicht know it.
294
886000
2000
aber sie sind so klein, dass wir nichts bemerken.
15:00
So what is the physicalphysisch implicationImplikation, thoughobwohl, relevantrelevant to those 20 numbersNummern?
295
888000
3000
Wie sieht nun der physikalische Bezug zu diesen 20 Zahlen aus?
15:03
ConsiderPrüfen this. If you look at the instrumentInstrument, a FrenchFranzösisch hornHorn,
296
891000
3000
Wenn Sie sich dazu dieses Instrument, ein Waldhorn, ansehen,
15:06
noticebeachten that the vibrationsSchwingungen of the airstreamsAirstream
297
894000
3000
erkennen Sie, wie die Schwingungen des Luftstroms
15:09
are affectedbetroffen by the shapegestalten of the instrumentInstrument.
298
897000
2000
durch die Form des Instruments beeinflusst werden.
15:11
Now in stringZeichenfolge theoryTheorie,
299
899000
2000
In der Stringtheorie sind nun alle diese Zahlen
15:13
all the numbersNummern are reflectionsReflexionen of the way stringsSaiten can vibratevibrieren.
300
901000
3000
Abbilder für die Arten, wie ein String schwingen kann.
15:16
So just as those airstreamsAirstream
301
904000
2000
Genau wie diese Luftströme
15:18
are affectedbetroffen by the twistsWendungen and turnswendet sich in the instrumentInstrument,
302
906000
3000
durch die Windungen des Instruments beeinflusst werden,
15:21
stringsSaiten themselvessich will be affectedbetroffen
303
909000
2000
werden die Strings
15:23
by the vibrationalSchwingungs patternsMuster in the geometryGeometrie withininnerhalb whichwelche they are movingbewegend.
304
911000
4000
durch die Schwingungsmuster innerhalb der Geometrie beeinflusst, in der sie sich bewegen
15:27
So let me bringbringen some stringsSaiten into the storyGeschichte.
305
915000
2000
Lassen Sie mich also ein paar Strings einfügen,
15:29
And if you watch these little fellowsGefährten vibratingvibrierende around --
306
917000
3000
und wenn Sie sehen, wie diese kleinen Kerlchen herum vibrieren,
15:32
they'llsie werden be there in a secondzweite -- right there,
307
920000
2000
- sie werden gleich hier sein -
15:34
noticebeachten that they way they vibratevibrieren is affectedbetroffen
308
922000
2000
Sehen Sie, wie die Art ihrer Schwingung abhängt
15:36
by the geometryGeometrie of the extraextra dimensionsMaße.
309
924000
2000
von der Geometrie der Extra-Dimensionen.
15:38
So, if we knewwusste exactlygenau what the extraextra dimensionsMaße look like --
310
926000
3000
Wenn wir also genau wüssten, wie die Extra-Dimensionen aussehen,
15:41
we don't yetnoch, but if we did --
311
929000
2000
- wir wissen es noch nicht, aber wenn es so wäre -
15:43
we should be ablefähig to calculateberechnen the alloweddürfen notesNotizen,
312
931000
3000
sollten wir in der Lage sein die erlaubten Noten zu berechnen,
15:46
the alloweddürfen vibrationalSchwingungs patternsMuster.
313
934000
2000
also die erlaubten Schwingungsmuster.
15:48
And if we could calculateberechnen the alloweddürfen vibrationalSchwingungs patternsMuster,
314
936000
3000
Und wenn wir die erlaubten Schwingungsmuster berechnen könnten,
15:51
we should be ablefähig to calculateberechnen those 20 numbersNummern.
315
939000
3000
sollten wir auch diese 20 Zahlen berechnen können,
15:54
And if the answerAntworten that we get from our calculationsBerechnungen
316
942000
4000
Und wenn die Antwort, die wir durch unsere Berechnungen erhalten,
15:58
agreesstimmt zu with the valuesWerte of those numbersNummern
317
946000
2000
übereinstimmt mit den Werten dieser Zahlen,
16:00
that have been determinedentschlossen
318
948000
2000
die ermittelt wurden
16:02
throughdurch detailedAusführliche and precisepräzise experimentationExperimente,
319
950000
3000
mit Hilfe von detaillierten und präzisen Experimenten,
16:05
this in manyviele waysWege would be the first fundamentalgrundlegend explanationErläuterung
320
953000
5000
wäre dies in vielfacher Hinsicht die erste fundamentale Erklärung dafür,
16:10
for why the structureStruktur of the universeUniversum is the way it is.
321
958000
5000
weshalb die Struktur des Universums so ist, wie sie ist.
16:15
Now, the secondzweite issueProblem that I want to finishFertig up with is:
322
963000
3000
Mit dem zweiten Punkt möchte ich dann schließen.
16:18
how mightMacht we testTest for these extraextra dimensionsMaße more directlydirekt?
323
966000
5000
Wie können wir diese Extra-Dimensionen direkter untersuchen?
16:23
Is this just an interestinginteressant mathematicalmathematisch structureStruktur
324
971000
3000
Ist dies nur eine interessante mathematische Konstruktion,
16:26
that mightMacht be ablefähig to explainerklären
325
974000
2000
die vielleicht in der Lage ist,
16:28
some previouslyvorher unexplainedunerklärt featuresEigenschaften of the worldWelt,
326
976000
5000
einige einstmals unverstandene Eigenschaften der Welt zu erklären,
16:33
or can we actuallytatsächlich testTest for these extraextra dimensionsMaße?
327
981000
3000
oder können wir diese Extra-Dimensionen tatsächlich nachweisen?
16:36
And we think -- and this is, I think, very excitingaufregend --
328
984000
2000
Und wir glauben - und das ist, denke ich, sehr aufregend -
16:38
that in the nextNächster fivefünf yearsJahre or so we maykann be ablefähig to testTest
329
986000
4000
dass wir so in den nächsten fünf Jahren in der Lage sein werden,
16:42
for the existenceExistenz of these extraextra dimensionsMaße.
330
990000
3000
die Existenz dieser Extra-Dimensionen zu prüfen.
16:45
Here'sHier ist how it goesgeht. In CERNCERN, GenevaGenf, SwitzerlandSchweiz,
331
993000
4000
Hier die Erklärung. Am CERN, in Genf, in der Schweiz wird
16:49
a machineMaschine is beingSein builtgebaut callednamens the LargeGroße HadronHadron ColliderCollider.
332
997000
4000
eine Maschine namens "Large Hadron Collider" (LHC) gebaut.
16:53
It's a machineMaschine that will sendsenden particlesPartikel around a tunnelTunnel,
333
1001000
3000
Das ist eine Maschine, die Teilchen in einem runden Tunnel
16:56
oppositeGegenteil directionsRichtungen, nearin der Nähe von the speedGeschwindigkeit of lightLicht.
334
1004000
2000
mit fast Lichtgeschwindigkeit entgegengesetzt aufeinander schießt.
16:58
EveryJedes so oftenhäufig those particlesPartikel will be aimedgezielt at eachjede einzelne other,
335
1006000
4000
Jedes Mal, wenn diese Teilchen aufeinander treffen
17:02
so there's a head-onfrontal collisionKollision.
336
1010000
2000
ergibt sich eine Frontalkollision.
17:04
The hopeHoffnung is that if the collisionKollision has enoughgenug energyEnergie,
337
1012000
4000
Wenn die Kollision genug Energie hat, so die Hoffnung,
17:08
it maykann ejectAuswerfen some of the debrisTrümmer from the collisionKollision
338
1016000
3000
könnte sie etwas von den Bruchstücken der Kollision
17:11
from our dimensionsMaße, forcingzwingen it to entereingeben into the other dimensionsMaße.
339
1019000
5000
von unseren Dimensionen in die anderen Dimensionen zwängen.
17:16
How would we know it?
340
1024000
2000
Wie können wir das überprüfen?
17:18
Well, we'llGut measuremessen the amountMenge of energyEnergie after the collisionKollision,
341
1026000
3000
Wir messen die Energiemenge nach der Kollision,
17:21
comparevergleichen it to the amountMenge of energyEnergie before,
342
1029000
2000
vergleichen diese mit der ursprünglichen Energie
17:23
and if there's lessWeniger energyEnergie after the collisionKollision than before,
343
1031000
4000
und wenn sich dabei ein Energieverlust ergibt, haben wir den Beweis
17:27
this will be evidenceBeweise that the energyEnergie has drifteddriftete away.
344
1035000
2000
dass Energie weggestreut wurde.
17:29
And if it driftsdriftet away in the right patternMuster that we can calculateberechnen,
345
1037000
3000
Und wenn sie in der Art verschwindet, wie wir das ausrechnen,
17:32
this will be evidenceBeweise that the extraextra dimensionsMaße are there.
346
1040000
3000
haben wir den Beweis für die Existenz der Extra-Dimensionen.
17:35
Let me showShow you that ideaIdee visuallyvisuell.
347
1043000
2000
Ich zeige Ihnen das im Film.
17:37
So, imaginevorstellen we have a certainsicher kindArt of particlePartikel callednamens a gravitonGraviton --
348
1045000
3000
Stellen Sie sich vor, wir haben ein bestimmtes Teilchen, genannt Graviton.
17:40
that's the kindArt of debrisTrümmer we expecterwarten von to be ejectedausgeworfen out,
349
1048000
4000
Das ist die Art von Bruchstücken, die wir erwarten ausgestoßen zu werden,
17:44
if the extraextra dimensionsMaße are realecht.
350
1052000
2000
falls es die Extra-Dimensionen gibt.
17:46
But here'shier ist how the experimentExperiment will go.
351
1054000
1000
Das Experiment funktioniert dann so.
17:47
You take these particlesPartikel. You slamzuschlagen them togetherzusammen.
352
1055000
3000
Man nimmt diese Teilchen, man knallt sie zusammen.
17:50
You slamzuschlagen them togetherzusammen, and if we are right,
353
1058000
2000
Man knallt sie zusammen, und wenn wir recht haben,
17:52
some of the energyEnergie of that collisionKollision
354
1060000
2000
geht ein Teil der Kollisionsenergie
17:54
will go into debrisTrümmer that fliesfliegt off into these extraextra dimensionsMaße.
355
1062000
4000
in die Bruchstücke, die dann in diese Extra-Dimensionen fliegen.
17:58
So this is the kindArt of experimentExperiment
356
1066000
2000
Das ist also das Experiment,
18:00
that we'llGut be looking at in the nextNächster fivefünf, sevenSieben to 10 yearsJahre or so.
357
1068000
4000
das wir so in den nächsten 5, 7 oder 10 Jahren erwarten,
18:04
And if this experimentExperiment bearsBären fruitFrucht,
358
1072000
3000
und wenn dieses Experiment funktioniert,
18:07
if we see that kindArt of particlePartikel ejectedausgeworfen
359
1075000
3000
wenn wir diese Art von Teilchenemission sehen
18:10
by noticingbemerken that there's lessWeniger energyEnergie in our dimensionsMaße
360
1078000
3000
und feststellen, dass sich nachher in unseren Dimensionen
18:13
than when we beganbegann,
361
1081000
2000
weniger Energie befindet als vorher,
18:15
this will showShow that the extraextra dimensionsMaße are realecht.
362
1083000
3000
zeigt das, dass die Extra-Dimensionen real sind.
18:18
And to me this is a really remarkablebemerkenswert storyGeschichte,
363
1086000
3000
Für mich ist das wirklich eine bemerkenswerte Geschichte und eine
18:21
and a remarkablebemerkenswert opportunityGelegenheit. Going back to NewtonNewton with absoluteAbsolute spacePlatz --
364
1089000
4000
außergewöhnliche Gelegenheit. Zurück zu Newton und dem absolutem Raum,
18:25
didn't providezu Verfügung stellen anything but an arenaArena, a stageStufe
365
1093000
2000
der nicht mehr brachte, als eine Arena oder Bühne,
18:27
in whichwelche the eventsVeranstaltungen of the universeUniversum take placeOrt.
366
1095000
2000
auf der die Ereignisse des Universums stattfinden.
18:29
EinsteinEinstein comeskommt alongeine lange and sayssagt,
367
1097000
2000
Einstein kommt vorbei und sagt:
18:31
well, spacePlatz and time can warpWarp and curveKurve -- that's what gravitySchwerkraft is.
368
1099000
3000
Raum und Zeit können sich verzerren und krümmen, das ist Gravitation.
18:34
And now stringZeichenfolge theoryTheorie comeskommt alongeine lange and sayssagt,
369
1102000
4000
Und jetzt kommt die Stringtheorie daher und sagt:
18:38
yes, gravitySchwerkraft, quantumQuantum mechanicsMechanik, electromagnetismElektromagnetismus,
370
1106000
3000
Ja, Gravitation, Quantenmechanik, Elektromagnetismus
18:41
all togetherzusammen in one packagePaket,
371
1109000
2000
passen alle zusammen in ein Paket,
18:43
but only if the universeUniversum has more dimensionsMaße than the onesEinsen that we see.
372
1111000
4000
aber nur, wenn das Universum mehr Dimensionen hat, als die, die wir sehen,
18:47
And this is an experimentExperiment that maykann testTest for them in our lifetimeLebenszeit.
373
1115000
5000
und hier haben wir ein Experiment, das zu unseren Lebzeiten
18:52
AmazingErstaunlich possibilityMöglichkeit.
374
1120000
2000
genau das testen wird. Eine fantastische Möglichkeit.
18:54
Thank you very much.
375
1122000
2000
Vielen Dank.
18:56
(ApplauseApplaus)
376
1124000
7000
(Applaus)
Translated by Bernhard Umlauf
Reviewed by Dmitri Jakov

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ABOUT THE SPEAKER
Brian Greene - Physicist
Brian Greene is perhaps the best-known proponent of superstring theory, the idea that minuscule strands of energy vibrating in a higher dimensional space-time create every particle and force in the universe.

Why you should listen

Greene, a professor of physics and mathematics at Columbia University, has focused on unified theories for more than 25 years, and has written several best-selling and non-technical books on the subject including The Elegant Universe, a Pulitzer finalist, and The Fabric of the Cosmos — each of which has been adapted into a NOVA mini-series. His latest book, The Hidden Reality, explores the possibility that our universe is not the only universe.

Greene believes science must be brought to general audiences in new and compelling ways, such as his live stage odyssey, Icarus at the Edge of Time, with original orchestral score by Philip Glass, and the annual World Science Festival, which he co-founded in 2008 with journalist Tracy Day.

More profile about the speaker
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