TED2008
Garrett Lisi: An 8-dimensional model of the universe
Ο Γκάρετ Λίσι (Garrett Lisi) για την "θεωρία των πάντων" του
Filmed:
Readability: 4.7
1,952,456 views
Ο φυσικός και σέρφερ Γκάρετ Λίσι παρουσιάζει ένα αμφιλεγόμενο καινούριο μοντέλο του σύμπαντος, το όποιο --ίσως απλά-- απαντάει όλα τα μεγάλα ερωτήματα. Αν μη τι άλλο, είναι το πιο όμορφο 8-διάστατο μοντέλο για τα στοιχειώδη σωματίδια και δυνάμεις που έχετε δει ποτέ.
Garrett Lisi - Physicist
Physicist Garrett Lisi has proposed a new "theory of everything" -- a grand unified theory that explains all the elementary particles, as well as gravity. Full bio
Physicist Garrett Lisi has proposed a new "theory of everything" -- a grand unified theory that explains all the elementary particles, as well as gravity. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:21
Whoa, dude. Check out those killer equations. Sweet. (Laughter)
0
3000
7000
Γουάου φίλε. Κοίτα όλες αυτές τις δολοφονικές εξισώσεις. Γλύκα!
00:30
Actually, for the next 18 minutes I'm going to do the best I can
1
12000
4000
Πράγματι, για τα επόμενα 18 λεπτά θα βάλω τα δυνατά μου
00:34
to describe the beauty of particle physics without equations.
2
16000
2000
για να περιγράψω την ομορφιά των σωματιδίων της φυσικής χωρίς εξισώσεις.
00:38
It turns out there's a lot we can learn from coral.
3
20000
2000
Φαίνεται ότι υπάρχουν πολλά που μπορούμε να μάθουμε από τα κοράλλια.
00:41
Coral is a very beautiful and unusual animal.
4
23000
3000
Το κοράλλι είναι ένα πολύ όμορφο και ασυνήθιστο ζώο.
00:44
Each coral head consists of thousand of individual polyps.
5
26000
3000
Κάθε κεφαλή κοραλλιού αποτελείται από χιλιάδες μεμονωμένους πολύποδες.
00:48
These polyps are continually budding and branching
6
30000
2000
Αυτοί οι πολύποδες βρίσκονται σε διαρκή βλάστηση και διακλάδωση
00:50
into genetically identical neighbors.
7
32000
2000
με γενετικά πανομοιότυπους γείτονες.
00:53
If we imagine this to be a hyper-intelligent coral,
8
35000
2000
Εάν φανταστούμε ότι αυτό είναι ένα υπέρ-ευφυές κοράλλι,
00:55
we can single out an individual and ask him a reasonable question.
9
37000
4000
μπορούμε να απομονώσουμε ένα πολύποδα και να του κάνουμε μία λογική ερώτηση.
00:59
We can ask how exactly he got to be in this particular location
10
41000
3000
Να τον ρωτήσουμε πως ακριβώς βρέθηκε σε αυτή τη συγκεκριμένη τοποθεσία
01:02
compared to his neighbors --
11
44000
2000
συγκριτικά με τα γειτονικά του κοράλλια ---
01:04
if it was just chance, or destiny, or what?
12
46000
3000
-- εάν ήταν τύχη ή πεπρωμένο ή κάτι άλλο;
01:08
Now, after admonishing us for turning the temperature up too high,
13
50000
3000
Αφού μας επιπλήξει για την άνοδο της θερμοκρασίας σε πολύ υψηλά επίπεδα,
01:11
he would tell us that our question was completely stupid.
14
53000
3000
θα μας έλεγε ότι η ερώτησή μας ήταν απολύτως ανόητη.
01:15
These corals can be quite kind of mean, you see,
15
57000
2000
Αυτά τα κοράλλια μπορούν να είναι πολύ 'σκληρά', βλέπετε,
01:17
and I have surfing scars to prove that.
16
59000
2000
και έχω ουλές από το σέρφινγκ για να το αποδείξω.
01:20
But this polyp would continue and tell us
17
62000
1000
Αλλά αυτός ο πολύποδας θα συνέχιζε να μας λέει
01:21
that his neighbors were quite clearly identical copies of him.
18
63000
3000
ότι οι γείτονές του ήταν ξεκάθαρα πανομοιότυπα αντίγραφά του.
01:25
That he was in all these other locations as well,
19
67000
1000
Ότι βρισκόταν επίσης σε όλες τις άλλες τοποθεσίες,
01:27
but experiencing them as separate individuals.
20
69000
2000
αλλά τις βιώνει ως ξεχωριστές οντότητες.
01:30
For a coral, branching into different copies
21
72000
3000
Για ένα κοράλλι, η διακλάδωση σε διαφορετικά αντίγραφα
01:33
is the most natural thing in the world.
22
75000
1000
είναι το πιο φυσικό πράγμα στον κόσμο.
01:35
Unlike us, a hyper-intelligent coral would be uniquely prepared
23
77000
4000
Σε αντίθεση με μας, ένα υπέρ-ευφυές κοράλλι θα ήταν μοναδικά προετοιμασμένο
01:39
to understand quantum mechanics.
24
81000
1000
να κατανοήσει την κβαντική μηχανική.
01:42
The mathematics of quantum mechanics very accurately
25
84000
2000
Τα μαθηματικά της κβαντικής μηχανικής περιγράφουν με μεγάλη
01:44
describes how our universe works.
26
86000
1000
ακρίβεια πως λειτουργεί το σύμπαν.
01:46
And it tells us our reality is continually branching
27
88000
3000
Και μας λένε ότι η πραγματικότητα μας διακλαδώνεται συνεχώς
01:49
into different possibilities, just like a coral.
28
91000
2000
σε διαφορετικές δυνατότητες, ακριβώς όπως τα κοράλλια.
01:53
It's a weird thing for us humans to wrap our minds around,
29
95000
2000
Είναι παράξενο για εμάς τους ανθρώπους να το συλλάβουμε διανοητικά,
01:55
since we only ever get to experience one possibility.
30
97000
2000
καθώς μπορούμε να βιώσουμε μία μόνο δυνατότητα.
01:58
This quantum weirdness was first described
31
100000
2000
Αυτή η κβαντική παραξενιά περιγράφηκε για πρώτη φορά
02:00
by Erwin Schrödinger and his cat.
32
102000
2000
από τον Έρβιν Σρόντιντζερ (Erwin Schrödinger) και την γάτα του.
02:02
The cat likes this version better.
33
104000
1000
Η γάτα του προτιμάει αυτή την εκδοχή.
02:04
(Laughter)
34
106000
4000
(Γέλια)
02:08
In this setup, Schrödinger is in a box with a radioactive sample
35
110000
3000
Σε αυτό το σκηνικό, ο Σρόντιντζερ έιναι σε ένα κουτί με ένα ραδιενεργό δείγμα
02:11
that, by the laws of quantum mechanics, branches into a state
36
113000
3000
το οποίο, σύμφωνα με τους νόμους της κβαντικής μηχανικής, διακλαδώνεται σε μια κατάσταση
02:14
in which it is radiated and a state in which it is not.
37
116000
2000
στην όποια ακτινοβολεί και σε μια κατάσταση στην οποία δεν ακτινοβολεί.
02:18
(Laughter)
38
120000
4000
(Γέλια)
02:22
In the branch in which the sample radiates,
39
124000
1000
Στην κατάσταση ακτινοβολίας,
02:23
it sets off a trigger that releases poison and Schrödinger is dead.
40
125000
4000
πυροδοτεί μια σκανδάλη που απελευθερώνει δηλητήριο και ο Σρόντιντζερ πεθαίνει.
02:27
But in the other branch of reality, he remains alive.
41
129000
2000
Άλλα στην άλλη διακλάδωση της πραγματικότητας, παραμένει ζωντανός.
02:30
These realities are experienced separately by each individual.
42
132000
3000
Αυτές οι πραγματικότητες βιώνονται ξεχωριστά από κάθε άτομο.
02:33
As far as either can tell, the other one doesn't exist.
43
135000
2000
Από όσο μπορούμε να πούμε, η άλλη πραγματικότητα δεν υπάρχει.
02:36
This seems weird to us, because each of us
44
138000
2000
Αυτό φαίνεται αλλόκοτο σε μας, επειδή καθένας από μας
02:38
only experiences an individual existence,
45
140000
2000
βιώνει μόνο μια ύπαρξη,
02:40
and we don't get to see other branches.
46
142000
1000
και δεν μπορούμε να δούμε άλλες διακλαδώσεις.
02:42
It's as if each of us, like Schrödinger here, are a kind of coral
47
144000
3000
Είναι σαν ο κάθε ένας από μας, όπως ο Σρόντιντζερ εδώ, να είναι κάποιο είδος κοραλλιού
02:45
branching into different possibilities.
48
147000
2000
που διακλαδώνεται σε διαφορετικές δυνατότητες.
02:49
The mathematics of quantum mechanics tells us
49
151000
2000
Τα μαθηματικά της κβαντικής μηχανικής μας λένε
02:51
this is how the world works at tiny scales.
50
153000
2000
ότι έτσι δουλεύει ο κόσμος στις μικροσκοπικές κλίμακες.
02:53
It can be summed up in a single sentence:
51
155000
2000
Μπορεί να συνοψιστεί σε μία φράση:
02:56
Everything that can happen, does.
52
158000
2000
Ότι μπορεί να συμβεί, συμβαίνει.
02:58
That's quantum mechanics.
53
160000
2000
Αυτή είναι η κβαντική μηχανική.
03:00
But this does not mean everything happens.
54
162000
2000
Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι τα πάντα συμβαίνουν.
03:02
The rest of physics is about describing what can happen
55
164000
3000
Η υπόλοιπη φυσική περιγράφει τι μπορεί να συμβεί
03:05
and what can't.
56
167000
1000
και τι δεν μπορεί.
03:07
What physics tells us is that everything comes down to geometry
57
169000
3000
Αυτό που μας λέει η φυσική είναι ότι όλα αφορούν την γεωμετρία
03:10
and the interactions of elementary particles.
58
172000
2000
και τις αλληλεπιδράσεις των στοιχειωδών σωματιδίων.
03:12
And things can happen only if these interactions
59
174000
3000
Και πράγματα μπορούν να συμβούν μόνο όταν αυτές οι αλληλεπιδράσεις
03:15
are perfectly balanced.
60
177000
1000
είναι σε τέλεια ισορροπία.
03:19
Now I'll go ahead and describe how we know about these particles,
61
181000
2000
Τώρα θα συνεχίσω να περιγράφω πώς γνωρίζουμε για αυτά τα σωματίδια,
03:21
what they are and how this balance works.
62
183000
3000
τι είναι και πως λειτουργεί αυτή η ισορροπία.
03:25
In this machine, a beam of protons and anti-protons
63
187000
3000
Σε αυτή την μηχανή, μια δέσμη πρωτονίων και αντι-πρωτονίων
03:28
are accelerated to near the speed of light
64
190000
2000
επιταχύνονται κοντά στην ταχύτητα του φωτός
03:30
and brought together in a collision, producing a burst of pure energy.
65
192000
3000
και συγκρούονται μεταξύ τους, παράγοντας μια έκρηξη καθαρής ενέργειας.
03:34
This energy is immediately converted into a spray
66
196000
2000
Αυτή η ενέργεια μετατρέπεται απευθείας σε ένα σπρέι
03:36
of subatomic particles,
67
198000
1000
από ημι-ατομικά σωματίδια,
03:38
with detectors and computers used to figure out their properties.
68
200000
2000
με ανιχνευτές και υπολογιστές που χρησιμοποιούνται για να καταλάβουμε τις ιδιότητες τους.
03:41
This enormous machine -- the large Hadron Collider
69
203000
2000
Αυτή η τεράστια μηχανή, ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων
03:43
at CERN in Geneva --
70
205000
2000
στο CERN, στη Γενεύη
03:45
has a circumference of 17 miles
71
207000
1000
έχει περιφέρεια 17 μιλίων
03:46
and, when it's operating, draws five times as much power
72
208000
2000
και όταν βρίσκεται σε λειτουργία καταναλώνει πέντε φορές περισσότερη ενέργεια
03:48
as the city of Monterey.
73
210000
2000
από την πόλη του Μοντερέη (Monterey).
03:51
We can't predict specifically what particles will be produced
74
213000
3000
Δεν μπορούμε να προβλέψουμε τι ακριβώς σωματίδια θα παραχθούν
03:54
in any individual collision.
75
216000
1000
σε καμία μεμονωμένη σύγκρουση.
03:56
Quantum mechanics tells us all possibilities are realized.
76
218000
2000
Η κβαντική μηχανική μας λέει ότι όλες οι δυνατότητες πραγματοποιούνται.
03:59
But physics does tell us what particles can be produced.
77
221000
3000
Αλλά η φυσική μας λέει τι σωματίδια μπορούν να παραχθούν.
04:03
These particles must have just as much mass and energy
78
225000
2000
Αυτά τα σωματίδια πρέπει να έχουν ίση μάζα και ενέργεια
04:05
as is carried in by the proton and anti-proton.
79
227000
2000
με αυτή που κουβαλάει το πρωτόνιο και αντί-πρωτόνιο.
04:09
Any particles more massive than this energy limit
80
231000
2000
Σωματίδια με μεγαλύτερη μάζα από αυτό το όριο ενέργειας
04:11
aren't produced, and remain invisible to us.
81
233000
2000
δεν παράγονται και παραμένουν αόρατα σε μας.
04:15
This is why this new particle accelerator is so exciting.
82
237000
3000
Γι' αυτό, αυτός ο καινούριος επιταχυντής σωματιδίων είναι τόσο συναρπαστικός.
04:18
It's going to push this energy limit seven times
83
240000
2000
Πρόκειται να επιτείνει αυτό το ενεργειακό όριο εφτά φορές
04:20
beyond what's ever been done before,
84
242000
1000
παραπάνω από οτιδήποτε άλλο στο παρελθόν,
04:22
so we're going to get to see some new particles very soon.
85
244000
2000
οπότε πρόκειται να δούμε κάποια καινούρια σωματίδια πολύ σύντομα.
04:26
But before talking about what we might see,
86
248000
1000
Αλλά πριν μιλήσω για το τι πιθανόν θα δούμε
04:27
let me describe the particles we already know of.
87
249000
2000
θα ήθελα να περιγράψω τα σωματίδια που γνωρίζουμε ήδη.
04:31
There's a whole zoo of subatomic particles.
88
253000
2000
Υπάρχει ένας ολόκληρος 'ζωολογικός κήπος' υποατομικών σωματιδίων.
04:33
Most of us are familiar with electrons.
89
255000
2000
Τα γνώριμα σε μας είναι τα ηλεκτρόνια.
04:35
A lot of people in this room make a good living
90
257000
1000
Πολλοί άνθρωποι σε αυτή την αίθουσα βγάζουν ένα καλό εισόδημα
04:36
pushing them around.
91
258000
1000
με την ώθηση ηλεκτρονίων.
04:37
(Laughter)
92
259000
3000
(Γέλια)
04:40
But the electron also has a neutral partner called the neutrino,
93
262000
2000
Αλλά το ηλεκτρόνιο έχει επίσης ένα ουδέτερο ταίρι, το νετρίνο,
04:42
with no electric charge and a very tiny mass.
94
264000
3000
χωρίς ηλεκτρικό φορτίο και με μικροσκοπική μάζα.
04:46
In contrast, the up-and-down quarks have very large masses,
95
268000
3000
Σε αντίθεση, τα πάνω-και-κάτω κουάρκ έχουν πολύ μεγάλες μάζες,
04:49
and combine in threes to make the protons and neutrons
96
271000
2000
και συνδυάζονται σε τριάδες για να δημιουργήσουν πρωτόνια και νετρόνια
04:51
inside atoms.
97
273000
1000
στο εσωτερικό του ατόμου.
04:53
All of these matter particles come in left- and right-handed varieties,
98
275000
2000
Όλα αυτά τα σωματίδια ύλης βγαίνουν σε αριστερό- και δεξιόχειρες ποικιλίες
04:55
and have anti-particle partners that carry opposite charges.
99
277000
3000
και έχουν το αντισωματίδιο ταίρι τους που κουβαλάει το αντίθετο φορτίο.
05:01
These familiar particles also have less familiar
100
283000
1000
Αυτά τα γνώριμα σωματίδια έχουν επίσης λιγότερο γνώριμες
05:02
second and third generations, which have the same charges as the first
101
284000
4000
δεύτερες και τρίτες γενιές, οι οποίες έχουν το ίδιο φορτίο με την πρώτη,
05:06
but have much higher masses.
102
288000
2000
αλλά έχουν πολύ μεγαλύτερες μάζες.
05:10
These matter particles all interact with the various force particles.
103
292000
3000
Όλα τα σωματίδια ύλης αλληλεπιδρούν με τα σωματίδια διάφορων δυνάμεων.
05:13
The electromagnetic force interacts with electrically charged matter
104
295000
3000
Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη αλληλεπιδρά με την ηλεκτρικά φορτισμένη ύλη
05:16
via particles called photons.
105
298000
2000
μέσω των σωματιδίων που ονομάζονται φωτόνια.
05:18
There is also a very weak force called, rather unimaginatively,
106
300000
3000
Υπάρχει επίσης μια πολύ ασθενής δύναμη, με το πεζό όνομα
05:21
the weak force, that interacts
107
303000
3000
'ασθενής' δύναμη, η οποία αλληλεπιδρά
05:24
only with left-handed matter.
108
306000
2000
μόνο με αριστερόχειρη ύλη.
05:27
The strong force acts between quarks which carry
109
309000
2000
Η ισχυρή δύναμη δρα ανάμεσα σε κουάρκ που κουβαλούν
05:29
a different kind of charge, called color charge,
110
311000
2000
ένα διαφορετικό είδος φορτίου, το χρωματικό φορτίο,
05:31
and come in three different varieties: red, green and blue.
111
313000
3000
που βγαίνει σε τρεις ποικιλίες: κόκκινο, πράσινο και μπλε.
05:34
You can blame Murray Gell-Mann for these names --
112
316000
2000
Τα παράπονα για τα ονόματα στον Murray Gell-Mann --
05:36
they're his fault.
113
318000
1000
είναι δικό του φταίξιμο.
05:38
Finally, there's the force of gravity, which interacts with matter
114
320000
3000
Τέλος, υπάρχει η δύναμη της βαρύτητας, η οποία αλληλεπιδρά με την ύλη
05:41
via its mass and spin.
115
323000
2000
μέσω της μάζας της και της περιστροφής.
05:44
The most important thing to understand here
116
326000
2000
Το πιο σημαντικό εδώ να κατανοήσουμε
05:46
is that there's a different kind of charge associated
117
328000
2000
είναι ότι υπάρχουν διαφορετικά είδη φορτίου που σχετίζονται με
05:48
with each of these forces.
118
330000
1000
καθεμία από αυτές τις δυνάμεις.
05:50
These four different forces interact with matter
119
332000
2000
Αυτές οι τέσσερις διαφορετικές δυνάμεις αλληλεπιδρούν με την ύλη
05:52
according to the corresponding charges that each particle has.
120
334000
3000
σύμφωνα με το αντίστοιχο φορτίο που έχει το κάθε σωματίδιο.
05:57
A particle that hasn't been seen yet, but we're pretty sure exists,
121
339000
2000
Ένα σωματίδιο που δεν έχει ακόμα ιδωθεί, αλλά είμαστε σχεδόν σίγουροι ότι υπάρχει
05:59
is the Higgs particle, which gives masses to all these other particles.
122
341000
4000
είναι το σωματίδιο Χιγκς το οποίο δίνει μάζα στα άλλα σωματίδια.
06:04
The main purpose of the Large Hadron Collider
123
346000
1000
Ο κύριος σκοπός του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων
06:05
is to see this Higgs particle, and we're almost certain it will.
124
347000
3000
είναι να αποκαλύψει το σωματίδιο Χιγκς, και είμαστε σχεδόν βέβαιοι ότι θα συμβεί.
06:09
But the greatest mystery is what else we might see.
125
351000
3000
Αλλά το μεγαλύτερο μυστήριο είναι τι άλλο πιθανόν να δούμε.
06:13
And I'm going to show you one beautiful possibility
126
355000
2000
Και θα σας παρουσιάσω μια πολύ όμορφη δυνατότητα
06:15
towards the end of this talk.
127
357000
1000
προς το τέλος αυτής της ομιλίας.
06:19
Now, if we count up all these different particles
128
361000
1000
Τώρα, εάν αθροίσουμε όλα αυτά τα διαφορετικά σωματίδια
06:20
using their various spins and charges, there are 226.
129
362000
4000
σύμφωνα με τα διάφορα φορτία και περιστροφές τους, είναι σύνολο 226.
06:25
That's a lot of particles to keep track of.
130
367000
1000
Μεγάλος αριθμός για να τα παρακολουθήσεις.
06:27
And it seems strange that nature would have
131
369000
2000
Και φαίνεται περίεργο ότι η φύση έχει
06:29
so many elementary particles.
132
371000
2000
τόσο πολλά στοιχειώδη σωματίδια.
06:32
But if we plot them out according to their charges,
133
374000
2000
Αλλά όταν τα σχεδιάσουμε σύμφωνα με τα φορτία τους
06:34
some beautiful patterns emerge.
134
376000
2000
προκύπτουν κάποια πολύ όμορφα σχέδια.
06:38
The most familiar charge is electric charge.
135
380000
2000
Το πιο γνώριμο φορτίο είναι το ηλεκτρικό φορτίο.
06:41
Electrons have an electric charge, a negative one,
136
383000
2000
Τα ηλεκτρόνια έχουν αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο,
06:43
and quarks have electric charges in thirds.
137
385000
2000
και τα κουάρκ έχουν ηλεκτρικό φορτίο σε τρίτα.
06:45
So when two up quarks and a down quark are combined
138
387000
2000
Έτσι, όταν δύο πάνω κουάρκ και ένα κάτω κουάρκ συνδυάζονται
06:47
to make a proton, it has a total electric charge of plus one.
139
389000
3000
για να φτιάξουν ένα πρωτόνιο, έχει συνολικό ηλεκτρικό φορτίο +1.
06:51
These particles also have anti-particles, which have opposite charges.
140
393000
3000
Τα σωματίδια έχουν επίσης αντι-σωματίδια τα οποία έχουν αντίθετα φορτία.
06:55
Now, it turns out the electric charge is actually
141
397000
1000
Τώρα, αποδεικνύεται ότι τα ηλεκτρικά φορτία στην πραγματικότητα
06:56
a combination of two other charges:
142
398000
3000
είναι ένας συνδυασμός από δύο άλλα φορτία:
06:59
hypercharge and weak charge.
143
401000
2000
το υπέρ-φορτίο και το ασθενές φορτίο.
07:02
If we spread out the hypercharge and weak charge
144
404000
1000
Όταν επεκτείνουμε τα υπερ-φορτία και τα ασθενή φορτία
07:03
and plot the charges of particles in this two-dimensional charge space,
145
405000
5000
και παρουσιάσουμε τα φορτία των σωματιδίων σε αυτό τον δισδιάστατο χώρο,
07:08
the electric charge is where these particles sit
146
410000
2000
το ηλεκτρικό φορτίο βρίσκεται στην θέση που παίρνουν τα σωματίδια
07:10
along the vertical direction.
147
412000
2000
στον κάθετο άξονα.
07:13
The electromagnetic and weak forces interact with matter
148
415000
2000
Ο ηλεκτρομαγνητισμός και οι ασθενείς δυνάμεις αλληλεπιδρούν με την ύλη
07:15
according to their hypercharge and weak charge,
149
417000
2000
σύμφωνα με το υπέρ- και το ασθενές φορτίο,
07:17
which make this pattern.
150
419000
1000
που δημιουργεί αυτό το σχήμα.
07:19
This is called the Unified Electroweak Model,
151
421000
1000
Αυτό ονομάζεται Ενιαίο Ηλεκτρασθενές Μοντέλο
07:20
and it was put together back in 1967.
152
422000
3000
και καταρτίστηκε το 1967.
07:24
The reason most of us are only familiar with electric charge
153
426000
2000
Ο λόγος για τον οποίο οι περισσότεροι από μας γνωρίζουμε κυρίως το ηλεκτρικό φορτίο
07:26
and not both of these is because of the Higgs particle.
154
428000
3000
και όχι και τα δύο είναι εξαιτίας του σωματιδίου Χιγκς.
07:30
The Higgs, over here on the left, has a large mass
155
432000
3000
Το Χιγκς, εδώ στα αριστερά, έχει μεγάλη μάζα
07:33
and breaks the symmetry of this electroweak pattern.
156
435000
2000
και σπάει την συμμετρία αυτού του ηλεκτρασθενούς σχήματος.
07:36
It makes the weak force very weak
157
438000
1000
Κάνει την ασθενή δύναμη πολύ ασθενή
07:37
by giving the weak particles a large mass.
158
439000
2000
με το να δίνει στα ασθενή σωματίδια μεγάλη μάζα.
07:39
Since this massive Higgs sits along the horizontal direction
159
441000
3000
Εφόσον αυτό το τεράστιο Χιγκς βρίσκεται στον οριζόντιο άξονα
07:42
in this diagram, the photons of electromagnetism remain massless
160
444000
4000
σε αυτό το διάγραμμα, τα φωτόνια του ηλεκτρομαγνητισμού παραμένουν χωρίς μάζα
07:46
and interact with electric charge along the vertical direction
161
448000
2000
και αλληλεπιδρούν με το ηλεκτρικό φορτίο στον κάθετο άξονα
07:48
in this charge space.
162
450000
1000
σε αυτόν τον φορτισμένο χώρο.
07:52
So the electromagnetic and weak forces are described
163
454000
2000
Άρα ο ηλεκτρομαγνητισμός και η ασθενής δύναμη περιγράφονται
07:54
by this pattern of particle charges in two-dimensional space.
164
456000
3000
από αυτό το δισδιάστατο σχηματισμό των φορτισμένων σωματιδίων.
07:58
We can include the strong force by spreading out
165
460000
2000
Μπορούμε να συμπεριλάβουμε την ισχυρή δύναμη εάν απλώσουμε
08:00
its two charge directions and plotting the charges
166
462000
3000
τις δύο κατευθύνσεις του φορτίου της και παρουσιάσουμε τα φορτία
08:03
of the force particles in quarks along these directions.
167
465000
3000
των σωματιδίων δύναμης ως κουάρκ σε αυτές τις κατευθύνσεις.
08:07
The charges of all known particles can be plotted
168
469000
2000
Τα φορτία όλων των γνωστών σωματιδίων μπορούν να παρουσιαστούν
08:09
in a four-dimensional charge space, and projected down
169
471000
3000
σε ένα τετραδιάστατο χώρο φορτίων, και να προβληθούν πάνω
08:12
to two dimensions like this so we can see them.
170
474000
2000
σε δύο διαστάσεις, όπως εδώ, ώστε να μπορούμε να τα δούμε.
08:15
Whenever particles interact, nature keeps things in a perfect balance
171
477000
3000
Κάθε φορά που τα σωματίδια αλληλεπιδρούν, η φύση διατηρεί μια τέλεια ισορροπία
08:18
along all four of these charge directions.
172
480000
2000
σε όλες αυτές τις τέσσερις φορτισμένες κατευθύνσεις.
08:21
If a particle and an anti-particle collide, it creates a burst of energy
173
483000
3000
Όταν ένα σωματίδιο συγκρούεται με ένα αντισωματίδιο, δημιουργείται μια έκρηξη ενέργειας
08:24
and a total charge of zero in all four charge directions.
174
486000
3000
και ένα μηδενικό συνολικό φορτίο σε όλες τις τέσσερις κατευθύνσεις του φορτίου.
08:28
At this point, anything can be created as long as it has
175
490000
3000
Σε αυτό το σημείο, οτιδήποτε μπορεί να δημιουργηθεί αρκεί να έχει
08:31
the same energy and maintains a total charge of zero.
176
493000
2000
την ίδια ενέργεια και διατηρεί ένα μηδενικό συνολικό φορτίο.
08:34
For example, this weak force particle and its anti-particle
177
496000
3000
Για παράδειγμα, το σωματίδιο ασθενούς δύναμης και το αντισωματίδιό του
08:37
can be created in a collision.
178
499000
2000
μπορούν να δημιουργηθούν σε μια σύγκρουση.
08:39
In further interactions, the charges must always balance.
179
501000
3000
Σε περαιτέρω αλληλεπιδράσεις, τα φορτία πρέπει πάντα να ισορροπούν.
08:42
One of the weak particles could decay into an electron
180
504000
3000
Ένα από τα ασθενή σωματίδια μπορεί να αποσυντεθεί σε ένα ηλεκτρόνιο
08:45
and an anti-neutrino,
181
507000
2000
και ένα αντι-νετρίνο,
08:47
and these three still add to zero total charge.
182
509000
3000
και τα τρία αυτά διατηρούν μηδενικό συνολικό φορτίο.
08:50
Nature always keeps a perfect balance.
183
512000
2000
Η φύση διατηρεί πάντα μια τέλεια ισορροπία.
08:53
So these patterns of charges are not just pretty.
184
515000
2000
Άρα αυτοί οι σχηματισμοί των φορτίων δεν είναι απλά όμορφοι.
08:55
They tell us what interactions are allowed to happen.
185
517000
3000
Μας μιλούν για το ποιες αλληλεπιδράσεις επιτρέπεται να συμβούν.
08:58
And we can rotate this charge space in four dimensions
186
520000
3000
Μπορούμε να περιστρέψουμε τον χώρο σε 4 διαστάσεις
09:01
to get a better look at the strong interaction,
187
523000
2000
για να έχουμε μία καλύτερη οπτική των ισχυρών αλληλεπιδράσεων,
09:03
which has this nice hexagonal symmetry.
188
525000
2000
το οποίο έχει αυτή την ωραία εξάγωνη συμμετρία.
09:06
In a strong interaction, a strong force particle, such as this one,
189
528000
4000
Στις ισχυρές αλληλεπιδράσεις, ένα ισχυρής δύναμης σωματίδιο, όπως αυτό εδώ
09:10
interacts with a colored quark, such as this green one,
190
532000
3000
αλληλεπιδρά με ένα χρωματικό κουάρκ, σαν αυτό το πράσινο,
09:13
to give a quark with a different color charge -- this red one.
191
535000
4000
για να δώσει ένα κουάρκ διαφορετικού χρωματικού φορτίου -- αυτό το κόκκινο.
09:18
And strong interactions are happening millions of times
192
540000
2000
Ισχυρές αλληλεπιδράσεις συμβαίνουν εκατομμύρια φορές
09:20
each second in every atom of our bodies,
193
542000
3000
κάθε δευτερόλεπτο σε κάθε άτομο του σώματός μας,
09:23
holding the atomic nuclei together.
194
545000
2000
συγκρατώντας τον ατομικό πυρήνα.
09:27
But these four charges corresponding to three forces
195
549000
3000
Αλλά αυτά τα τέσσερα φορτία αντιστοιχούν σε τρεις δυνάμεις
09:30
are not the end of the story.
196
552000
1000
και δεν είναι το τέλος της ιστορίας.
09:32
We can also include two more charges
197
554000
1000
Μπορούμε επίσης να συμπεριλάβουμε δύο ακόμα φορτία
09:33
corresponding to the gravitational force.
198
555000
2000
που αντιστοιχούν στη δύναμη της βαρύτητας.
09:35
When we include these, each matter particle
199
557000
3000
Όταν συμπεριληφθούν, κάθε σωματίδιο ύλης
09:38
has two different spin charges, spin-up and spin-down.
200
560000
3000
έχει δύο διαφορετικά φορτία περιστροφής (spin), spin-πάνω και spin-κάτω.
09:42
So they all split, and give a nice pattern
201
564000
2000
Έτσι όλα διασπώνται και δίνουν έναν όμορφο σχηματισμό
09:44
in six-dimensional charge space.
202
566000
2000
σε ένα εξαδιάστατο χώρο φορτίου.
09:46
We can rotate this pattern in six dimensions,
203
568000
2000
Μπορούμε να περιστρέψουμε το σχήμα σε 6 διαστάσεις,
09:48
and see that it's quite pretty.
204
570000
2000
και να δούμε ότι είναι αρκετά όμορφο.
09:53
Right now, this pattern matches our best current knowledge
205
575000
4000
Εδώ ακριβώς, το σχήμα ταιριάζει στην παρούσα γνώση μας
09:57
of how nature is built at the tiny scales
206
579000
2000
του πως έχει χτιστεί ο κόσμος στις μικροσκοπικές κλίμακες
09:59
of these elementary particles.
207
581000
1000
αυτών των στοιχειωδών σωματιδίων.
10:01
This is what we know for certain.
208
583000
2000
Αυτά γνωρίζουμε με σιγουριά.
10:03
Some of these particles are at the very limit
209
585000
1000
Κάποια από αυτά τα σωματίδια βρίσκονται στο όριο
10:04
of what we've been able to reach with experiments.
210
586000
2000
του τι μπορούμε να ανακαλύψουμε πειραματικά.
10:07
From this pattern, we already know the particle physics
211
589000
3000
Μέσω αυτού του σχήματος, γνωρίζουμε ήδη τα σωματίδια της φυσικής
10:10
of these tiny scales. The way the universe works
212
592000
3000
σε μικροσκοπικές κλίμακες. Ο τρόπος που λειτουργεί το σύμπαν
10:13
with these tiny scales is very beautiful.
213
595000
3000
σε αυτές τις μικροσκοπικές κλίμακες είναι πολύ όμορφος.
10:17
But now I'm going to discuss some new and old ideas
214
599000
2000
Αλλά τώρα θα μιλήσω για κάποιες καινούριες και παλιές ιδέες
10:19
about things we don't know yet.
215
601000
1000
για αυτά που δεν γνωρίζουμε ακόμα.
10:22
We want to expand this pattern using mathematics alone,
216
604000
2000
Θέλουμε να επεκτείνουμε το σχήμα χρησιμοποιώντας μόνο μαθηματικά,
10:24
and see if we can get our hands on the whole enchilada.
217
606000
3000
και να δούμε αν μπορούμε να αγγίξουμε όλο το μεγαλείο.
10:27
We want to find all the particles and forces
218
609000
2000
Θέλουμε να βρούμε όλα τα σωματίδια και όλες τις δυνάμεις
10:29
that make a complete picture of our universe.
219
611000
2000
που φτιάχνουν την ολοκληρωμένη εικόνα του σύμπαντος.
10:32
And we want to use this picture to predict new particles
220
614000
2000
Και θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή την εικόνα για να προβλέψουμε καινούρια σωματίδια
10:34
that we'll see when experiments reach higher energies.
221
616000
2000
που θα δούμε όταν τα πειράματα αγγίξουν υψηλότερες ενέργειες.
10:39
So there's an old idea in particle physics
222
621000
2000
Υπάρχει λοιπόν, μια παλιά ιδέα στην σωματιδιακή φυσική που υποστηρίζει
10:41
that this known pattern of charges, which is not very symmetric,
223
623000
4000
ότι αυτό το γνώριμο σχήμα των φορτίων, το οποίο δεν είναι συμμετρικό,
10:45
could emerge from a more perfect pattern that gets broken --
224
627000
3000
θα μπορούσε να προκύψει από ένα πιο τέλειο σχήμα το οποίο διασπάται,
10:49
similar to how the Higgs particle breaks the electroweak pattern
225
631000
2000
όπως το σωματίδιο Χιγκς διασπά το ηλεκτρασθενές μοτίβο
10:51
to give electromagnetism.
226
633000
1000
για να δώσει ηλεκτρομαγνητισμό.
10:53
In order to do this, we need to introduce new forces
227
635000
3000
Για να το κάνουμε, χρειάζεται να εισάγουμε καινούριες δυνάμεις
10:56
with new charge directions.
228
638000
2000
με καινούριες κατευθύνεις φορτίων.
11:00
When we introduce a new direction, we get to guess
229
642000
2000
Όταν εισάγουμε μια καινούρια κατεύθυνση, πρέπει να μαντέψουμε
11:02
what charges the particles have along this direction,
230
644000
3000
τι φορτία κουβαλούν τα σωματίδια σε αυτή την κατεύθυνση,
11:05
and then we can rotate it in with the others.
231
647000
1000
και έπειτα μπορούμε να το περιστρέψουμε μαζί με τα υπόλοιπα σωματίδια.
11:08
If we guess wisely, we can construct the standard charges
232
650000
3000
Εάν μαντέψαμε σωστά, μπορούμε να οικοδομήσουμε τα γνωστά φορτία
11:11
in six charge dimensions as a broken symmetry
233
653000
3000
σε έξι διαστάσεις φορτίου, ως μια διασπασμένη συμμετρία
11:14
of this more perfect pattern in seven charge dimensions.
234
656000
3000
του πιο τέλειου σχήματος σε εφτά διαστάσεις.
11:18
This particular choice corresponds to a grand unified theory
235
660000
3000
Η συγκεκριμένη αυτή επιλογή αντιστοιχεί στην Μεγάλη Ενοποιημένη Θεωρία
11:21
introduced by Pati and Salam in 1973.
236
663000
3000
που εισήγαγαν οι Πατί και Σαλάμ το 1973.
11:24
When we look at this new unified pattern,
237
666000
3000
Αν κοιτάξουμε αυτό το νέο ενοποιημένο σχήμα,
11:27
we can see a couple of gaps where particles seem to be missing.
238
669000
3000
βλέπουμε μερικά κενά όπου φαίνεται να λείπουν σωματίδια.
11:31
This is the way theories of unification work.
239
673000
2000
Με αυτό τον τρόπο λειτουργούν οι θεωρίες ενοποίησης.
11:34
A physicist looks for larger, more symmetric patterns
240
676000
2000
Ο φυσικός αναζητάει μεγαλύτερα, πιο συμμετρικά σχήματα
11:36
that include the established pattern as a subset.
241
678000
3000
τα οποία συμπεριλαμβάνουν το καθιερωμένο μοντέλο ως υποσύνολο.
11:40
The larger pattern allows us to predict the existence
242
682000
2000
Το μεγαλύτερο σχήμα μας επιτρέπει να προβλέψουμε την ύπαρξη
11:42
of particles that have never been seen.
243
684000
2000
σωματιδίων που δεν έχουμε ποτέ δει.
11:45
This unification model predicts the existence of these two
244
687000
3000
Αυτό το ενοποιημένο μοντέλο προβλέπει την ύπαρξη αυτών των δύο
11:48
new force particles, which should act a lot like the weak force,
245
690000
4000
νέων σωματιδίων δύναμης, τα οποία πρέπει να λειτουργούν παρόμοια με την ασθενή δύναμη,
11:52
only weaker.
246
694000
1000
μονάχα ακόμη ασθενέστερα.
11:54
Now we can rotate this set of charges in seven dimensions
247
696000
2000
Τώρα μπορούμε να περιστρέψουμε αυτό το σύνολο φορτίων σε εφτά διαστάσεις
11:56
and consider an odd fact about the matter particles:
248
698000
3000
και να συλλογιστούμε ένα παράξενο γεγονός σχετικά με την ύλη των σωματιδίων:
11:59
the second and third generations of matter
249
701000
3000
η δεύτερη και τρίτη γενιά ύλης
12:02
have exactly the same charges in six-dimensional charge space
250
704000
3000
έχει ακριβώς τα ίδια φορτία στον εξαδιάστατο χώρο φορτίων
12:05
as the first generation.
251
707000
2000
με την πρώτη γενιά.
12:08
These particles are not uniquely identified by their six charges.
252
710000
2000
Αυτά τα σωματίδια δεν εξατομικεύονται από τα έξι φορτία τους.
12:12
They sit on top of one another in the standard charge space.
253
714000
2000
Κάθονται το ένα πάνω στο άλλο στον καθιερωμένο χώρο φορτίων.
12:16
However, if we work in eight-dimensional charge space,
254
718000
3000
Ωστόσο, αν δουλέψουμε σε ένα οκταδιάστατο χώρο φορτίου,
12:19
then we can assign unique new charges to each particle.
255
721000
4000
τότε μπορούμε να εξατομικεύσουμε νέα φορτία σε κάθε σωματίδιο.
12:23
Then we can spin these in eight dimensions,
256
725000
3000
Μπορούμε να περιστρέψουμε τα φορτία σε οχτώ διαστάσεις,
12:26
and see what the whole pattern looks like.
257
728000
2000
και να δούμε πως δείχνει το ολοκληρωμένο μοντέλο.
12:30
Here we can see the second and third generations of matter now
258
732000
2000
Μπορούμε να δούμε ότι η δεύτερη και τρίτη γενιά ύλης σχετίζεται
12:32
related to the first generation by a symmetry called "triality."
259
734000
4000
με την πρώτη γενιά ύλης με μια συμμετρία που ονομάζεται "τριαδικότητα" (triality).
12:38
This particular pattern of charges in eight dimensions is actually
260
740000
3000
Αυτό το μοντέλο φορτίων σε 8 διαστάσεις είναι στην πραγματικότητα
12:41
part of the most beautiful geometric structure in mathematics.
261
743000
3000
μέρος της πιο όμορφης γεωμετρικής δομής των μαθηματικών.
12:46
It's a pattern of the largest exceptional Lie group, E8.
262
748000
3000
Είναι σχηματισμός της μεγαλύτερης, εξαιρετικής ομάδας Lie, το Ε8.
12:50
This Lie group is a smooth, curved shape with 248 dimensions.
263
752000
3000
Αυτή η ομάδα Lie είναι ένα ομαλό, καμπυλωτό σχήμα με 248 διαστάσεις.
12:54
Each point in this pattern corresponds to a symmetry
264
756000
3000
Κάθε σημείο σε αυτό το σχήμα αντιστοιχεί σε μια συμμετρία
12:57
of this very complex and beautiful shape.
265
759000
2000
πάνω σε αυτό τον πολύ περίπλοκο και όμορφο σχηματισμό.
13:00
One small part of this E8 shape can be used
266
762000
2000
Ένα μικρό μέρος του σχηματισμού Ε8 μπορεί να χρησιμοποιηθεί
13:02
to describe the curved space-time of Einstein's general relativity,
267
764000
3000
για να περιγράψει τον καμπυλωτό χωροχρόνο της Γενικής Θεωρίας Σχετικότητας του Αϊνστάιν
13:05
explaining gravity.
268
767000
1000
εξηγώντας την βαρύτητα.
13:07
Together with quantum mechanics, the geometry of this shape
269
769000
3000
Μαζί με την κβαντική μηχανική, η γεωμετρία αυτού του σχήματος
13:10
could describe everything about how the universe works
270
772000
2000
θα μπορούσε να περιγράψει τα πάντα γύρω από την λειτουργία του σύμπαντος
13:12
at the tiniest scales.
271
774000
2000
στις μικροσκοπικές κλίμακες.
13:14
The pattern of this shape living in eight-dimensional charge space
272
776000
3000
Και το μοντέλο αυτού του σχήματος στον οκταδιάστατο χώρο φορτίων
13:17
is exquisitely beautiful,
273
779000
3000
είναι εξαιρετικά όμορφο,
13:21
and it summarizes thousands of possible interactions
274
783000
2000
και συνοψίζει χιλιάδες πιθανές αλληλεπιδράσεις
13:23
between these elementary particles, each of which
275
785000
2000
μεταξύ των θεμελιωδών σωματιδίων, καθένα από αυτά
13:25
is just a facet of this complicated shape.
276
787000
2000
είναι απλά μια όψη αυτού του περίπλοκου σχήματος.
13:30
As we spin it, we can see many of the other intricate patterns
277
792000
2000
Καθώς το περιστρέφουμε, μπορούμε να δούμε πολλά από τα περίπλοκα σχέδια
13:32
contained in this one.
278
794000
1000
που περιλαμβάνονται σε αυτό.
13:36
And with a particular rotation, we can look down through this pattern
279
798000
2000
Και με μια συγκεκριμένη περιστροφή, μπορούμε να δούμε κάτω από αυτό το μοτίβο
13:38
in eight dimensions along a symmetry axis
280
800000
3000
σε 8 διαστάσεις κατά μήκος του άξονα συμμετρίας
13:41
and see all the particles at once.
281
803000
2000
και να δούμε όλα τα σωματίδια με μιας.
13:44
It's a very beautiful object, and as with any unification,
282
806000
3000
Είναι ένα όμορφο αντικείμενο, και όπως με κάθε ενοποίηση,
13:47
we can see some holes where new particles are required
283
809000
2000
μπορούμε να δούμε κάποια κενά όπου καινούρια σωματίδια απαιτούνται
13:49
by this pattern.
284
811000
2000
από αυτό το μοντέλο.
13:52
There are 20 gaps where new particles should be,
285
814000
2000
Υπάρχουν 20 κενά όπου καινούρια σωματίδια πρέπει να υπάρχουν
13:55
two of which have been filled by the Pati-Salam particles.
286
817000
2000
δύο από τα οποία έχουν συμπληρωθεί από τα σωματίδια των Πατί και Σαλάμ.
13:58
From their location in this pattern, we know that these new particles
287
820000
2000
Από την θέση τους στο σχήμα, γνωρίζουμε ότι αυτά τα νέα σωματίδια
14:00
should be scalar fields like the Higgs particle,
288
822000
3000
πρέπει να είναι βαθμωτά πεδία όπως το σωματίδιο Χιγκς,
14:03
but have color charge and interact with the strong force.
289
825000
2000
αλλά να έχουν χρωματικό φορτίο και να αλληλεπιδρούν με την ισχυρή δύναμη.
14:06
Filling in these new particles completes this pattern,
290
828000
2000
Η συμπλήρωση αυτών των νέων σωματιδίων ολοκληρώνει το μοντέλο,
14:08
giving us the full E8.
291
830000
2000
δίνοντας μας ένα ολόκληρο Ε8.
14:10
This E8 pattern has very deep mathematical roots.
292
832000
3000
Το Ε8 μοτίβο έχει πολύ βαθιές μαθηματικές ρίζες.
14:13
It's considered by many to be the most beautiful structure
293
835000
3000
Θεωρείται από πολλούς το πιο όμορφα δομημένο σχήμα
14:16
in mathematics.
294
838000
1000
στα μαθηματικά.
14:17
It's a fantastic prospect that this object of great
295
839000
3000
Είναι μια υπέροχη προοπτική, ότι αυτό το αντικείμενο με την μεγαλειώδη
14:20
mathematical beauty could describe the truth of particle interactions
296
842000
3000
μαθηματική ομορφιά θα μπορούσε να περιγράψει την αλήθεια σχετικά με τις αλληλεπιδράσεις
14:23
at the smallest scales imaginable.
297
845000
2000
σωματιδίων στις πιο μικροσκοπικές κλίμακες.
14:25
And this idea that nature is described by mathematics
298
847000
5000
Και η ιδέα ότι η φύση μπορεί να περιγραφεί από τα μαθηματικά
14:30
is not at all new.
299
852000
2000
δεν είναι καθόλου καινούρια.
14:32
In 1623, Galileo wrote this:
300
854000
2000
Το 1623, ο Γαλιλαίος έγραψε αυτό:
14:36
"Nature's grand book, which stands continually open to our gaze,
301
858000
3000
"Το μεγαλειώδης βιβλίο της φύσης, το οποίο βρίσκεται συνεχώς μπροστά στα μάτια μας,
14:39
is written in the language of mathematics.
302
861000
2000
είναι γραμμένο στη γλώσσα των μαθηματικών.
14:42
Its characters are triangles, circles and other geometrical figures,
303
864000
3000
Οι χαρακτήρες του είναι τρίγωνα, κύκλοι, και άλλα γεωμετρικά σχήματα,
14:45
without which it is humanly impossible to understand
304
867000
2000
χωρίς τα οποία είναι ανθρωπίνως αδύνατο να κατανοηθεί
14:47
a single word of it;
305
869000
1000
ούτε μία λέξη,
14:49
without these, one is wandering around in a dark labyrinth."
306
871000
3000
χωρίς τα οποία, τριγυρνάμε σε ένα σκοτεινό λαβύρινθο."
14:54
I believe this to be true, and I've tried
307
876000
2000
Πιστεύω ότι αυτό είναι αλήθεια, και έχω προσπαθήσει
14:56
to follow Galileo's guidance in describing the mathematics
308
878000
2000
να ακολουθήσω τις οδηγίες του Γαλιλαίου στο να περιγράψω τα μαθηματικά
14:58
of particle physics using only triangles, circles
309
880000
3000
των σωματιδίων της φυσικής χρησιμοποιώντας μόνο τρίγωνα, κύκλους
15:01
and other geometrical figures.
310
883000
1000
και άλλα γεωμετρικά σχήματα.
15:03
Of course, when other physicists and I actually work on this stuff,
311
885000
3000
Φυσικά, όταν εγώ και άλλοι φυσικοί δουλεύουμε με αυτά τα πράγματα
15:06
the mathematics can resemble a dark labyrinth.
312
888000
3000
τα μαθηματικά θυμίζουν σκοτεινό λαβύρινθο.
15:11
But it's reassuring that at the heart of this mathematics
313
893000
3000
Αλλά είναι ενθαρρυντικό ότι στην καρδιά των μαθηματικών
15:14
is pure, beautiful geometry.
314
896000
2000
βρίσκεται καθαρή, όμορφη γεωμετρία.
15:18
Joined with quantum mechanics, this mathematics
315
900000
2000
Μαζί με την κβαντική μηχανική, αυτά τα μαθηματικά
15:20
describes our universe as a growing E8 coral,
316
902000
2000
περιγράφουν το σύμπαν ως ένα αναπτυσσόμενο κοράλλι Ε8,
15:22
with particles interacting at every location in all possible ways
317
904000
4000
με τα σωματίδια να αλληλεπιδρούν σε κάθε τοποθεσία με κάθε πιθανό τρόπο
15:26
according to a beautiful pattern.
318
908000
2000
σύμφωνα με αυτό το πανέμορφο σχήμα.
15:30
And as more of the pattern comes into view using new machines
319
912000
2000
Και καθώς περισσότερα σωματίδια ανακαλύπτονται με καινούριες μηχανές
15:32
like the Large Hadron Collider, we may be able to see
320
914000
3000
όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων, πιθανόν να μπορέσουμε να δούμε
15:35
whether nature uses this E8 pattern or a different one.
321
917000
4000
εάν η φύση χρησιμοποιεί αυτό το Ε8 μοντέλο ή διαφορετικό.
15:40
This process of discovery is a wonderful adventure to be involved in.
322
922000
3000
Η διαδικασία ανακάλυψης είναι μια φανταστική περιπέτεια για όσους ασχολούνται.
15:44
If the LHC finds particles that fit this E8 pattern,
323
926000
3000
Εάν ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων βρει σωματίδια που ταιριάζουν στο Ε8 σχήμα,
15:47
that will be very, very cool.
324
929000
2000
αυτό θα είναι πολύ, πολύ ωραίο.
15:50
If the LHC finds new particles, but they don't fit this pattern --
325
932000
3000
Εάν ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων βρει νέα σωματίδια, που δεν ταιριάζουν σε αυτό το σχήμα --
15:53
well, that will be very interesting, but bad for this E8 theory.
326
935000
4000
αυτό θα είναι πολύ ενδιαφέρον, αλλά κακό για αυτή την Ε8 θεωρία.
15:58
And, of course, bad for me personally.
327
940000
2000
Και φυσικά κακό για μένα προσωπικά.
16:00
(Laughter)
328
942000
3000
(Γέλια)
16:03
Now how bad would that be?
329
945000
1000
Τώρα πόσο κακό θα μπορούσε να είναι;
16:04
Well, pretty bad.
330
946000
2000
Λοιπόν, αρκετά κακό.
16:06
(Laughter)
331
948000
4000
(Γέλια)
16:10
But predicting how nature works is a very risky game.
332
952000
2000
Αλλά το να προβλέπεις την λειτουργία της φύσης είναι ένα επικίνδυνο παιχνίδι.
16:13
This theory and others like it are long shots.
333
955000
3000
Αυτή η θεωρία, όπως και οι παρόμοιες θεωρίες, είναι μακρινά σουτ.
16:17
One does a lot of hard work knowing that most of these ideas
334
959000
3000
Κάνουμε πολλή δουλειά γνωρίζοντας ότι οι περισσότερες από αυτές τις ιδέες
16:20
probably won't end up being true about nature.
335
962000
1000
πιθανόν δεν θα καταλήξουν να περιγράφουν την αλήθεια της φύσης.
16:22
That's what doing theoretical physics is like:
336
964000
1000
Αυτό σημαίνει να κάνεις θεωρητική φυσική:
16:24
there are a lot of wipeouts.
337
966000
1000
υπάρχουν πολλά αδιέξοδα.
16:26
In this regard, new physics theories are a lot like start-up companies.
338
968000
3000
Με αυτή την λογική, οι καινούριες θεωρίες φυσικής είναι σαν νεοσύστατες εταιρίες.
16:32
As with any large investment, it can be emotionally difficult
339
974000
2000
Όπως με κάθε μεγάλη επένδυση, μπορεί να είναι συναισθηματικά δύσκολο
16:34
to abandon a line of research when it isn't working out.
340
976000
2000
να εγκαταλείψεις την έρευνα όταν δεν αποφέρει καρπούς.
16:37
But in science, if something isn't working, you have to
341
979000
2000
Αλλά στις επιστήμες, όταν κάτι δεν αποφέρει καρπούς, πρέπει να το
16:39
toss it out and try something else.
342
981000
1000
αφήσεις έξω και να προσπαθήσεις κάτι άλλο.
16:42
Now, the only way to maintain sanity and achieve happiness
343
984000
3000
Τώρα, ο μόνος τρόπος να διατηρήσεις ψυχική υγεία και ευτυχία
16:45
in the midst of this uncertainty is to keep balance
344
987000
2000
στο μέσο της αβεβαιότητας είναι να διατηρήσεις ισορροπία
16:47
and perspective in life.
345
989000
2000
και προοπτική στην ζωή.
16:51
I've tried the best I can to live a balanced life.
346
993000
2000
Έχω προσπαθήσει όπως μπορώ καλύτερα για να ζήσω μια ισορροπημένη ζωή.
16:53
(Laughter)
347
995000
3000
(Γέλια)
16:56
I try to balance my life equally between physics, love and surfing --
348
998000
3000
Προσπαθώ να ισορροπήσω την ζωή μου μεταξύ της φυσικής, της αγάπης, και του σέρφινγκ,
16:59
my own three charge directions.
349
1001000
2000
τις δικές μου τρεις κατευθύνσεις φορτίου.
17:01
(Laughter)
350
1003000
2000
(Γέλια)
17:03
This way, even if the physics I work on comes to nothing,
351
1005000
2000
Με αυτό τον τρόπο, ακόμα και αν η φυσική που δουλεύω καταλήξει στο πουθενά
17:05
I still know I've lived a good life.
352
1007000
2000
θα γνωρίζω ότι έχω ζήσει μια καλή ζωή.
17:08
And I try to live in beautiful places.
353
1010000
2000
Προσπαθώ να ζω σε όμορφες τοποθεσίες.
17:10
For most of the past ten years I've lived on the island of Maui,
354
1012000
3000
Το περισσότερο από τα τελευταία 10 χρόνια, έζησα στο νησί Μάουι,
17:13
a very beautiful place.
355
1015000
2000
ένα πολύ όμορφο μέρος.
17:15
Now it's one of the greatest mysteries in the universe to my parents
356
1017000
3000
Αυτό είναι ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια στο σύμπαν για τους γονείς μου
17:18
how I managed to survive all that time without engaging
357
1020000
3000
πώς κατάφερα να επιβιώσω τόσο πολύ καιρό χωρίς να δεσμευτώ
17:21
in anything resembling full-time employment.
358
1023000
2000
σε οτιδήποτε θυμίζει εργασία πλήρους απασχόλησης.
17:23
(Laughter)
359
1025000
4000
(Γέλια)
17:27
I'm going to let you in on that secret.
360
1029000
1000
Θα σας αφήσω να δείτε αυτό το μυστικό.
17:31
This was a view from my home office on Maui.
361
1033000
1000
Αυτή ήταν η θέα από το γραφείο μου στο Μάουι.
17:35
And this is another, and another.
362
1037000
4000
Και αυτή είναι μια άλλη θέα, και μια άλλη.
17:39
And you may have noticed that these beautiful views
363
1041000
2000
Ίσως παρατηρήσατε ότι αυτές οι πανέμορφες θέες
17:41
are similar, but in slightly different places.
364
1043000
2000
είναι παρόμοιες, αλλά σε ελαφρώς διαφορετικά μέρη.
17:45
That's because this used to be my home and office on Maui.
365
1047000
3000
Αυτό επειδή αυτό ήταν το σπίτι και γραφείο μου στο Μάουι.
17:48
(Laughter)
366
1050000
2000
(Γέλια)
17:50
I've chosen a very unusual life.
367
1052000
2000
Διάλεξα μια αρκετά ασυνήθιστη ζωή.
17:53
But not worrying about rent allowed me to spend my time
368
1055000
2000
Αλλά το να μην ανησυχώ για το νοίκι μου επέτρεψε να ξοδεύω τον χρόνο μου
17:55
doing what I love.
369
1057000
1000
κάνοντας ό,τι αγαπώ.
17:57
Living a nomadic existence has been hard at times,
370
1059000
2000
Η νομαδική ζωή υπήρξε δύσκολη κάποιες φορές,
17:59
but it's allowed me to live in beautiful places
371
1061000
2000
αλλά μου επέτρεψε να ζήσω σε όμορφα μέρη
18:01
and keep a balance in my life that I've been happy with.
372
1063000
3000
και να διατηρήσω μια ισορροπία στην ζωή που με ευχαριστεί.
18:05
It allows me to spend a lot of my time hanging out
373
1067000
2000
Μου επιτρέπει να περνάω πολύ χρόνο συναναστρεφόμενος
18:07
with hyper-intelligent coral.
374
1069000
2000
υπερ-ευφυή κοράλλια.
18:11
But I also greatly enjoy the company of hyper-intelligent people.
375
1073000
2000
Αλλά απολαμβάνω επίσης την συντροφιά υπερ-ευφυών ανθρώπων.
18:14
So I'm very happy to have been invited here to TED.
376
1076000
2000
Άρα είμαι πολύ χαρούμενος για αυτή την πρόσκληση απόψε.
18:17
Thank you very much.
377
1079000
1000
Σας ευχαριστώ πολύ.
18:18
(Applause)
378
1080000
13000
(Χειροκροτήματα)
18:31
Chris Anderson: I probably understood two percent of that,
379
1093000
1000
Κρις Άντερσον: Πιθανόν κατάλαβα μόλις 2% από αυτά,
18:32
but I still absolutely loved it. So I'm going to sound dumb.
380
1094000
6000
αλλά το βρήκα αξιαγάπητο. Άρα θα ακουστώ κάπως χαζός.
18:38
Your theory of everything --
381
1100000
3000
Η δική σου Θεωρία των Παντών --
18:41
Garrett Lisi: I'm used to coral.
382
1103000
1000
Γκάρετ Λίσι: Είμαι συνηθισμένος σε κοράλλια.
18:42
CA: That's right. The reason it's got a few people
383
1104000
2000
ΚΑ: Σωστά, ο λόγος που κάποιοι άνθρωποι είναι τουλάχιστον
18:44
at least excited is because, if you're right, it brings
384
1106000
3000
ενθουσιώδεις με την θεωρία είναι διότι, εάν είσαι σωστός,
18:47
gravity and quantum theory together.
385
1109000
2000
ενοποιείς την βαρύτητα με την κβαντική θεωρία.
18:50
So are you saying that we should think of the universe,
386
1112000
3000
Οπότε ισχυρίζεσαι ότι θα πρέπει να σκεφτούμε το σύμπαν
18:53
at its heart -- that the smallest things that there are,
387
1115000
3000
στην καρδία του, ότι τα μικρότερα πράγματα που υπάρχουν
18:56
are somehow an E8 object of possibility?
388
1118000
7000
είναι με κάποιο τρόπο ένα αντικείμενο με τις πιθανότητες του Ε8;
19:03
I mean, is there a scale to it, at the smallest scale,
389
1125000
2000
Εννοώ υπάρχει κάποια κλίμακα σε αυτό, η μικρότερη κλίμακα
19:05
or ...?
390
1127000
1000
στο μυαλό σου, ή ... ;
19:06
GL: Well, right now the pattern I showed you that corresponds
391
1128000
3000
ΓΛ: Λοιπόν, αυτή την στιγμή το μοντέλο που σας παρουσίασα αντιστοιχεί
19:09
to what we know about elementary particle physics --
392
1131000
4000
σε αυτά που γνωρίζουμε σχετικά με τα θεμελιώδη σωματίδια της φυσικής,
19:13
that already corresponds to a very beautiful shape.
393
1135000
3000
και το οποίο αντιστοιχεί ήδη σε ένα πολύ όμορφο σχήμα.
19:16
And that's the one that I said we knew for certain.
394
1138000
1000
Και αυτό είναι κάτι που γνωρίζουμε με σιγουριά.
19:18
And that shape has remarkable similarities -- and the way it fits
395
1140000
4000
Αυτό το σχήμα έχει αξιοσημείωτες ομοιότητες, και ο τρόπος με τον οποίο ταιριάζει
19:22
into this E8 pattern could be the rest of the picture.
396
1144000
3000
με το μοτίβο του Ε8 θα μπορούσε να είναι το υπόλοιπο της εικόνας.
19:26
And these patterns of points that I've shown for you
397
1148000
3000
Και τα σχήματα των σημείων που σας παρουσίασα, στην πραγματικότητα
19:29
actually represent symmetries of this high-dimensional object
398
1151000
4000
αντιπροσωπεύουν συμμετρίες αυτού του αντικειμένου πολλών διαστάσεων
19:33
that would be warping and moving and dancing
399
1155000
3000
το οποίο θα μπορούσε να τυλίγεται, να μετακινείται και να χορεύει
19:36
over the space time that we experience.
400
1158000
2000
στον χωροχρόνο που βιώνουμε.
19:39
And that would be what explains all these
401
1161000
2000
Και αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει όλα αυτά τα
19:41
elementary particles that we see.
402
1163000
1000
θεμελιώδη σωματίδια που βλέπουμε.
19:42
CA: But a string theorist,
403
1164000
3000
ΚΑ: Αλλά η θεωρία των χορδών,
19:45
as I understand it, explains electrons in terms of much smaller
404
1167000
2000
όπως την καταλαβαίνω, περιγράφει τα ηλεκτρόνια ως μέρη κάποιων πολύ μικρότερων
19:47
strings vibrating --
405
1169000
1000
χορδών που δονούνται --
19:48
I know you don't like string theory -- vibrating inside it.
406
1170000
2000
γνωρίζω ότι δεν σου αρέσει πολύ η θεωρία των χορδών -- που δονούνται μέσα του.
19:51
How should we think of an electron in relation to E8?
407
1173000
5000
Πώς θα μπορούσαμε να σκεφτούμε το ηλεκτρόνιο σε σχέση με το Ε8;
19:57
GL: No, it would be one of the symmetries of this E8 shape.
408
1179000
3000
ΓΛ: Όχι, θα μπορούσε να είναι μια από τις συμμετρίες του σχήματος Ε8.
20:01
So what's happening is, as the shape is moving over space-time,
409
1183000
4000
Άρα αυτό που συμβαίνει είναι ότι, καθώς το σχήμα κινείται στον χωροχρόνο,
20:05
it's twisting. And the direction it's twisting as it moves
410
1187000
4000
συστρέφεται. Και η κατεύθυνση που συστρέφεται καθώς κινείται
20:09
is what particle we see. So it would be --
411
1191000
2000
είναι το σωματίδιο που βλέπουμε. Άρα θα μπορούσε να είναι --
20:11
CA: The size of the E8 shape,
412
1193000
2000
ΚΑ: Το μέγεθος του σχήματος Ε8,
20:13
how does that relate to the electron?
413
1195000
1000
πώς σχετίζεται με το ηλεκτρόνιο;
20:14
I kind of feel like I need that for my picture.
414
1196000
2000
Νιώθω ότι χρειάζομαι αυτό το κομμάτι για να έχω κάποια εικόνα.
20:16
Is it bigger? Is it smaller?
415
1198000
1000
Είναι μεγαλύτερο; Είναι μικρότερο;
20:17
GL: Well, as far as we know electrons are point particles,
416
1199000
2000
ΓΛ: Από όσο γνωρίζουμε τα ηλεκτρόνια είναι σημειακά σωματίδια,
20:20
so this would be going down to the smallest possible scales.
417
1202000
3000
άρα αυτό θα μας οδηγούσε στις μικρότερες πιθανές κλίμακες.
20:24
So the way these things are explained in quantum field theory
418
1206000
2000
Ο τρόπος με τον οποίο αυτά εξηγούνται στις θεωρίες κβαντικού πεδίου
20:26
is, all possibilities are expanding and developing at once.
419
1208000
4000
είναι ότι όλες οι πιθανότητες διευρύνονται και δημιουργούνται με μιας.
20:30
And this is why I use the analogy to coral.
420
1212000
2000
Και γι' αυτό χρησιμοποιώ την αναλογία με το κοράλλι.
20:33
And in this way, the way that E8 comes in is
421
1215000
7000
Έτσι, ο τρόπος με τον οποίο το Ε8 εισβάλλει είναι
20:40
it will be as a shape that's attached at each point in space-time.
422
1222000
4000
σαν ένα σχήμα το οποίο συνδέεται με κάθε σημείο στον χωροχρόνο.
20:45
And, as I said, the way the shape twists --
423
1227000
4000
Και όπως είπα, ο τρόπος που το σχήμα συστρέφεται,
20:49
the directional along which way the shape is twisting
424
1231000
2000
η κατεύθυνση κατά μήκος του οποίου το σχήμα συστρέφεται
20:51
as it moves over this curved surface --
425
1233000
1000
καθώς μετακινείται πάνω στον καμπυλωτό χωροχρόνο,
20:52
is what the elementary particles are, themselves.
426
1234000
4000
είναι αυτό που αποτελεί τα ίδια τα θεμελιώδη σωματίδια.
20:56
So through quantum field theory, they manifest themselves
427
1238000
4000
Άρα μέσω της θεωρίας κβαντικών πεδίων, τα σωματίδια εκδηλώνονται
21:00
as points and interact that way.
428
1242000
1000
ως σημεία και αλληλεπιδρούν με αυτό τον τρόπο.
21:02
I don't know if I'll be able to make this any clearer.
429
1244000
2000
Δεν ξέρω αν μπορώ να το κάνω πιο κατανοητό.
21:04
(Laughter)
430
1246000
4000
(Γέλια)
21:08
CA: It doesn't really matter.
431
1250000
1000
ΚΑ: Δεν πειράζει.
21:09
It's evoking a kind of sense of wonder, and I certainly
432
1251000
4000
Προκαλεί μια αίσθηση κατάπληξης, και θέλω σίγουρα
21:13
want to understand more of this.
433
1255000
3000
να καταλάβω περισσότερα γι' αυτό.
21:16
But thank you so much for coming. That was absolutely fascinating.
434
1258000
2000
Σε ευχαριστώ πολύ για την παρουσία. Ήταν πραγματικά συναρπαστικό.
21:18
(Applause)
435
1260000
3000
(Χειροκροτήματα)
ABOUT THE SPEAKER
Garrett Lisi - PhysicistPhysicist Garrett Lisi has proposed a new "theory of everything" -- a grand unified theory that explains all the elementary particles, as well as gravity.
Why you should listen
Working from principles of differential geometry, physicist Garrett Lisi is developing a new unified theory that purports to explain all the elementary particles, and gravity, in one elegant model. His theory is based on a mathematical shape called E8. With 248 symmetries, E8 is large, complex and beautiful -- and Lisi believes the relationships of its symmetries correspond to known particles and forces, including gravity.
His work, explained in his paper "An Exceptionally Simple Theory of Everything," and in an ongoing discussion on FQXi, is still on science's speculative fringe. But some physicists believe he could be pointing the way toward a truly unified theory.
Garrett Lisi | Speaker | TED.com