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James Beacham: How we explore unanswered questions in physics

James Beacham: Cómo exploramos las preguntas incontestadas de la Física

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James Beacham busca respuestas a las preguntas más importantes abiertas de la física utilizando el mayor experimento científico jamás creado, el Gran Colisionador de Hadrones del CERN. En esta charla divertida y accesible acerca de cómo la ciencia ocurre, Beacham nos lleva a un viaje a través de dimensiones extraespaciales en busca de partículas fundamentales no descubiertas (y una explicación para los misterios de la gravedad) y detalla el impulso para seguir explorando.

- Experimental particle physicist
James Beacham is an experimental high-energy particle physicist working with the ATLAS collaboration at CERN's Large Hadron Collider. Full bio

Hay algo acerca de la física
00:13
There is something about physics
que realmente me molesta
desde que era un niño pequeño.
00:17
that has been really bothering me
since I was a little kid.
Y está relacionado con una pregunta
00:23
And it's related to a question
que los científicos se han hecho
durante casi 100 años,
00:24
that scientists have been asking
for almost 100 years,
sin respuesta.
00:28
with no answer.
¿Cómo hacer que las cosas
más pequeñas en la naturaleza,
00:31
How do the smallest things in nature,
las partículas del mundo cuántico,
00:34
the particles of the quantum world,
estén a la altura de las cosas
más grandes de la naturaleza,
00:36
match up with the largest
things in nature --
los planetas, las estrellas y
las galaxias unidas por la gravedad?
00:39
planets and stars and galaxies
held together by gravity?
De niño, me gustaba romperme
la cabeza con preguntas como esta.
00:43
As a kid, I would puzzle
over questions just like this.
Me gustaba ver con microscopios
y electroimanes,
00:46
I would fiddle around
with microscopes and electromagnets,
y me gustaba leer
sobre las fuerzas pequeñas
00:48
and I would read
about the forces of the small
y la mecánica cuántica
00:51
and about quantum mechanics
y me maravillaba de lo bien
que la descripción casaba
00:52
and I would marvel at how well
that description matched up
con nuestra observación.
00:56
to our observation.
Entonces miraba las estrellas,
00:58
Then I would look at the stars,
y leía sobre lo bien
que entendemos la gravedad,
00:59
and I would read about how well
we understand gravity,
y creo que, sin duda, debe haber
alguna manera elegante
01:02
and I would think surely,
there must be some elegant way
en que estos dos sistemas coincidan.
01:05
that these two systems match up.
Pero no hay.
01:09
But there's not.
Y los libros decían,
01:11
And the books would say,
entendemos mucho de
estos dos reinos por separado,
01:12
yeah, we understand a lot
about these two realms separately,
pero al intentar vincularlos
matemáticamente,
01:16
but when we try to link
them mathematically,
todo se rompe.
01:18
everything breaks.
Y desde hace 100 años,
01:20
And for 100 years,
ninguna de nuestras ideas sobre cómo
resolver este desastre, desde la física,
01:22
none of our ideas as to how to solve
this basically physics disaster,
jamás ha sido refrendada
por la evidencia.
01:27
has ever been supported by evidence.
Y para el viejito de mí,
01:30
And to little old me --
pequeño, curioso y escéptico James,
01:31
little, curious, skeptical James --
esta era una respuesta
sumamente insatisfactoria.
01:33
this was a supremely unsatisfying answer.
Por lo tanto, sigo siendo
un niño escéptico.
01:38
So, I'm still a skeptical little kid.
Y saltando ahora a diciembre de 2015,
01:40
Flash-forward now
to December of 2015,
es cuando me encontré justo en el medio
01:45
when I found myself smack in the middle
del mundo de la física
dándome vueltas en la cabeza.
01:47
of the physics world
being flipped on its head.
Todo comenzó cuando en el CERN vimos
algo intrigante en nuestros datos:
01:51
It all started when we at CERN
saw something intriguing in our data:
un indicio de una nueva partícula,
01:55
a hint of a new particle,
indicio de una respuesta extraordinaria
posiblemente a esta pregunta.
01:57
an inkling of a possibly extraordinary
answer to this question.
Así que sigo siendo
un niño escéptico, creo,
02:03
So I'm still a skeptical
little kid, I think,
pero también soy ahora
cazador de partículas.
02:05
but I'm also now a particle hunter.
Soy físico del Gran Colisionador
de Hadrones del CERN,
02:08
I am a physicist at CERN's
Large Hadron Collider,
el experimento científico
más grande jamás montado.
02:11
the largest science
experiment ever mounted.
Es un túnel de 27 km en la
frontera de Francia y Suiza
02:15
It's a 27-kilometer tunnel
on the border of France and Switzerland
enterrado a 100 m bajo tierra.
02:19
buried 100 meters underground.
Y en este túnel
02:21
And in this tunnel,
usamos imanes superconductores
más fríos que el espacio exterior
02:22
we use superconducting magnets
colder than outer space
para acelerar protones
a casi la velocidad de la luz
02:26
to accelerate protons
to almost the speed of light
haciéndolos chocar entre sí
millones de veces por segundo,
02:29
and slam them into each other
millions of times per second,
recogiendo los restos de estas colisiones
02:33
collecting the debris of these collisions
a la búsqueda de nuevas partículas
fundamentales, sin descubrir.
02:36
to search for new, undiscovered
fundamental particles.
Su diseño y construcción
significaron décadas de trabajo
02:40
Its design and construction
took decades of work
de miles de físicos de todo el mundo,
02:43
by thousands of physicists
from around the globe,
y en el verano de 2015,
02:46
and in the summer of 2015,
trabajamos sin descanso
para encender el LHC
02:48
we had been working tirelessly
to switch on the LHC
con el mayor índice de
intensidad energética
02:52
at the highest energy that humans
have ever used in a collider experiment.
que los humanos hayamos usado jamás
en un experimento colisionador.
02:57
Now, higher energy is important
El aumento de energía es importante
porque para las partículas,
existe una equivalencia
03:00
because for particles,
there is an equivalence
03:02
between energy and particle mass,
entre la energía
y la masa de la partícula,
03:04
and mass is just a number
put there by nature.
y la masa es solo un número
puesto allí por la naturaleza.
Para descubrir nuevas partículas,
03:08
To discover new particles,
tenemos que llegar
a estos números más grandes.
03:09
we need to reach these bigger numbers.
Y para hacerlo, hay que construir
03:11
And to do that, we have to build
a bigger, higher energy collider,
un colisionador más grande
de energía más alta,
03:14
and the biggest, highest
energy collider in the world
y el más grande y más alto colisionador
de energía en el mundo
03:17
is the Large Hadron Collider.
es el Gran Colisionador de Hadrones.
03:20
And then, we collide protons
quadrillions of times,
Y luego, colisionamos protones
miles de billones de veces,
y recogemos estos datos
lentamente durante meses y meses.
03:25
and we collect this data very slowly,
over months and months.
Y nuevas partículas podrían aparecer
en nuestros datos como protuberancias,
03:30
And then new particles might show up
in our data as bumps --
leves desviaciones
respecto a lo que se espera,
03:35
slight deviations from what you expect,
grupitos de datos que forman
una línea suave, no tan suave.
03:37
little clusters of data points
that make a smooth line not so smooth.
Por ejemplo, esta protuberancia,
03:42
For example, this bump,
después de meses tomando datos en 2012,
03:45
after months of data-taking in 2012,
nos condujo al descubrimiento
de la partícula de Higgs,
03:47
led to the discovery
of the Higgs particle --
03:49
the Higgs boson --
el bosón de Higgs,
03:50
and to a Nobel Prize
for the confirmation of its existence.
y un Premio Nobel por
la confirmación de su existencia.
Este salto en la energía en 2015
03:55
This jump up in energy in 2015
representó la mejor oportunidad que
como especie habíamos tenido jamás
04:00
represented the best chance
that we as a species had ever had
de descubrir nuevas partículas.
04:03
of discovering new particles --
Nuevas respuestas
a estas preguntas antiguas,
04:05
new answers to these
long-standing questions,
porque era casi el doble
de energía que usamos
04:07
because it was almost
twice as much energy as we used
cuando descubrimos el bosón de Higgs.
04:10
when we discovered the Higgs boson.
Muchos de mis colegas habían trabajado
toda su carrera para este momento
04:12
Many of my colleagues had been working
their entire careers for this moment,
y, francamente, para el pequeño curioso
04:16
and frankly, to little curious me,
este fue el momento que había
estado esperando toda mi vida.
04:18
this was the moment
I'd been waiting for my entire life.
Así que el 2015 ya es tiempo pasado.
04:21
So 2015 was go time.
En junio de 2015,
04:24
So June 2015,
el colisionador se volvió a encender.
04:27
the LHC is switched back on.
Mis colegas y yo contuvimos
la respiración y nos mordimos las uñas
04:31
My colleagues and I held our breath
and bit our fingernails,
y, finalmente, vimos las
primeras colisiones de protones
04:33
and then finally we saw
the first proton collisions
con la energía más alta de la historia.
04:36
at this highest energy ever.
Aplausos, champán, celebración.
04:38
Applause, champagne, celebration.
Este fue un hito para la ciencia,
04:40
This was a milestone for science,
y no teníamos ni idea de lo que
encontraríamos con esta información nueva.
04:44
and we had no idea what we would find
in this brand-new data.
Y luego un par de semanas más tarde,
nos encontramos con una protuberancia.
04:51
And then a few weeks later,
we found a bump.
No era una protuberancia muy grande,
04:56
It wasn't a very big bump,
pero lo bastante grande como
para hacer alzarnos las cejas.
04:58
but it was big enough to make
you raise your eyebrow.
Pero en una escala de 1 a 10
de alzamiento de ceja,
05:01
But on a scale of one to 10
for eyebrow raises,
05:03
if 10 indicates that you've
discovered a new particle,
si el 10 indica que has descubierto
una nueva partícula,
05:06
this eyebrow raise is about a four.
ese alzamiento de ceja era de 4.
05:08
(Laughter)
(Risas)
He pasado horas, días, semanas
en reuniones secretas,
05:10
I spent hours, days, weeks
in secret meetings,
discutiendo con mis colegas
sobre esta pequeña protuberancia,
05:15
arguing with my colleagues
over this little bump,
05:18
poking and prodding it with our most
ruthless experimental sticks
auscultando y pinchando con nuestros
palos experimentales más implacables
05:21
to see if it would withstand scrutiny.
para ver si se podría
resistir el escrutinio.
Pero incluso después de meses
de trabajar febrilmente,
05:23
But even after months
of working feverishly --
durmiendo en las oficinas
y no yendo a casa,
05:27
sleeping in our offices
and not going home,
a base de barras de caramelo para la cena,
05:29
candy bars for dinner,
café a cubos...
05:32
coffee by the bucketful --
Los físicos son máquinas para
transformar café en diagramas.
05:33
physicists are machines
for turning coffee into diagrams --
(Risas)
05:37
(Laughter)
Esta pequeña protuberancia no desaparecía.
05:39
This little bump would not go away.
Así que después de unos meses,
05:42
So after a few months,
presentamos nuestra protuberancia
al mundo con un mensaje muy claro:
05:44
we presented our little bump to the world
with a very clear message:
esta pequeña protuberancia es
interesante, pero no definitiva,
05:49
this little bump is interesting
but it's not definitive,
por eso la mantendremos en observación
mientras tomamos más datos.
05:52
so let's keep an eye on it
as we take more data.
Así que intentábamos ser
extremadamente prudentes con esto.
05:55
So we were trying to be
extremely cool about it.
Y el mundo se hizo con
la noticia de todos modos.
05:59
And the world ran with it anyway.
La noticia encantó.
06:02
The news loved it.
La gente decía que les recordaba
a la pequeña protuberancia
06:04
People said it reminded
them of the little bump
que se mostró en el trascurso del
descubrimiento del bosón de Higgs.
06:07
that was shown on the way
toward the Higgs boson discovery.
Mejor que eso, mis colegas teóricos,
06:10
Better than that,
my theorist colleagues --
me encantan mis colegas teóricos,
06:14
I love my theorist colleagues --
mis colegas teóricos escribieron unos
500 artículos sobre esta protuberancia.
06:16
my theorist colleagues wrote
500 papers about this little bump.
06:20
(Laughter)
(Risas)
El mundo de la física de partículas
había sido puesto patas arriba.
06:22
The world of particle physics
had been flipped on its head.
Pero ¿qué tenía
esta protuberancia en particular
06:27
But what was it about this particular bump
que hizo que miles de físicos
perdieran colectivamente la calma?
06:32
that caused thousands of physicists
to collectively lose their cool?
Esta protuberancia era única.
06:37
This little bump was unique.
Esta pequeña protuberancia indicaba
06:40
This little bump indicated
que estábamos viendo un inesperado
gran número de colisiones
06:41
that we were seeing an unexpectedly
large number of collisions
cuyos restos consistía
en solo dos fotones,
06:44
whose debris consisted
of only two photons,
dos partículas de luz.
06:47
two particles of light.
Y eso es raro.
06:49
And that's rare.
Las colisiones de partículas no son
como las colisiones de automóviles.
06:51
Particle collisions are not
like automobile collisions.
06:53
They have different rules.
Tienen reglas diferentes.
Cuando dos partículas colisionan
a casi la velocidad de la luz,
06:55
When two particles collide
at almost the speed of light,
06:57
the quantum world takes over.
el mundo cuántico toma el control.
06:59
And in the quantum world,
Y en el mundo cuántico,
07:00
these two particles
can briefly create a new particle
estas dos partículas pueden crear
brevemente una nueva partícula
07:03
that lives for a tiny fraction of a second
que vive una pequeña fracción de segundo
antes de separarse en otras partículas
que colisionan nuestro detector.
07:06
before splitting into other particles
that hit our detector.
07:09
Imagine a car collision
where the two cars vanish upon impact,
Imaginen un accidente de auto, donde
dos autos se desvanecen en el impacto,
07:13
a bicycle appears in their place --
y una bicicleta aparece en su lugar.
07:15
(Laughter)
(Risas)
Y después la bicicleta explota
en dos monopatines,
07:16
And then that bicycle explodes
into two skateboards,
que afecta nuestro detector.
07:18
which hit our detector.
07:20
(Laughter)
(Risas)
Con suerte, no literalmente.
07:21
Hopefully, not literally.
Son muy caros.
07:23
They're very expensive.
Eventos en los que solo dos fotones
golpean el detector son muy raros.
07:26
Events where only two photons
hit out detector are very rare.
Y debido a las propiedades cuánticas
de los fotones especiales,
07:29
And because of the special
quantum properties of photons,
hay un número muy pequeño
de posibles nuevas partículas,
07:33
there's a very small number
of possible new particles --
esas míticas bicicletas...
07:37
these mythical bicycles --
pueden dar a luz a solo dos fotones.
07:39
that can give birth to only two photons.
Pero una de estas opciones es enorme,
07:41
But one of these options is huge,
y tiene que ver con el tema antiguo
07:44
and it has to do with
that long-standing question
que me ocupaba de niño,
07:47
that bothered me as a tiny little kid,
sobre la gravedad.
07:50
about gravity.
La gravedad puede parecer
muy fuerte para uno,
07:53
Gravity may seem super strong to you,
pero en realidad es muy débil comparada
con otras fuerzas de la naturaleza.
07:56
but it's actually crazily weak
compared to the other forces of nature.
Puedo vencer brevemente
la gravedad cuando salto,
08:00
I can briefly beat gravity when I jump,
pero no puedo recoger
un protón de mi mano.
08:04
but I can't pick a proton out of my hand.
La fuerza de la gravedad en comparación
con las otras fuerzas de la naturaleza
08:08
The strength of gravity compared
to the other forces of nature?
es de 10 a la menos 39.
08:12
It's 10 to the minus 39.
Eso es un número decimal
con 39 ceros detrás.
08:14
That's a decimal with 39 zeros after it.
Peor que eso,
08:17
Worse than that,
todas las otras fuerzas conocidas de la
naturaleza están perfectamente descritas
08:18
all of the other known forces of nature
are perfectly described
08:21
by this thing we call the Standard Model,
por eso lo llamamos modelo estándar,
08:23
which is our current best description
of nature at its smallest scales,
nuestra mejor descripción actual de la
naturaleza en sus escalas más pequeñas
08:27
and quite frankly,
y, francamente,
08:28
one of the most successful
achievements of humankind --
uno de los logros
más exitosos de la humanidad,
a excepción de la gravedad, que
está ausente en el modelo estándar.
08:32
except for gravity, which is absent
from the Standard Model.
Es una locura.
08:36
It's crazy.
Es casi como si la mayor parte de
la gravedad hubiese desaparecido.
08:38
It's almost as though most
of gravity has gone missing.
Sentimos un poco de ella,
08:42
We feel a little bit of it,
pero ¿dónde está el resto?
08:44
but where's the rest of it?
Nadie sabe.
08:45
No one knows.
Pero una explicación teórica
propone una solución salvaje.
08:48
But one theoretical explanation
proposes a wild solution.
Uds. y yo...
08:54
You and I --
incluso en la parte posterior,
08:55
even you in the back --
vivimos en tres dimensiones del espacio.
08:57
we live in three dimensions of space.
Espero que sea una afirmación
no controvertida.
08:59
I hope that's a
non-controversial statement.
(Risas)
09:01
(Laughter)
Todas las partículas conocidas también
viven en tres dimensiones del espacio.
09:03
All of the known particles also live
in three dimensions of space.
De hecho, una partícula
es solo otro nombre
09:07
In fact, a particle is just another name
para una excitación en
un campo tridimensional;
09:09
for an excitation
in a three-dimensional field;
un bamboleo localizado en el espacio.
09:12
a localized wobbling in space.
Más importante aún, las matemáticas
usadas para describir toda esta materia
09:15
More importantly, all the math
that we use to describe all this stuff
suponen que solo hay
tres dimensiones del espacio.
09:18
assumes that there are only
three dimensions of space.
Pero las matemáticas son las matemáticas,
y podemos jugar con ellas como queramos.
09:21
But math is math, and we can play
around with our math however we want.
09:25
And people have been playing around
with extra dimensions of space
Y la gente ha jugado con las
dimensiones extra del espacio
09:28
for a very long time,
un largo tiempo,
pero siempre ha sido un concepto
matemático abstracto.
09:29
but it's always been an abstract
mathematical concept.
Es decir, mirando alrededor,
no solo atrás, sino alrededor,
09:32
I mean, just look around you --
you at the back, look around --
09:35
there's clearly only
three dimensions of space.
claramente hay solo
tres dimensiones del espacio.
Pero ¿y si eso no es verdad?
09:38
But what if that's not true?
¿Qué pasa si la gravedad que falta
se filtra en una dimensión extraespacial
09:42
What if the missing gravity is leaking
into an extra-spatial dimension
invisible para Uds. y para mí?
09:48
that's invisible to you and I?
¿Qué pasa si la gravedad fuera
tan fuerte como las otras fuerzas
09:51
What if gravity is just as strong
as the other forces
si Uds. pudieran verla
en esta dimensión extraespacial,
09:54
if you were to view it in this
extra-spatial dimension,
y lo que Uds. y yo experimentamos
es una pequeña porción de la gravedad
09:57
and what you and I experience
is a tiny slice of gravity
10:00
make it seem very weak?
que la hace parecer muy débil?
Si esto fuera cierto,
10:04
If this were true,
deberíamos ampliar
el modelo estándar de partículas
10:05
we would have to expand
our Standard Model of particles
para incluir una partícula adicional, una
partícula hiperdimensional de la gravedad,
10:08
to include an extra particle,
a hyperdimensional particle of gravity,
un gravitón especial que vive en
las dimensiones extraespaciales.
10:12
a special graviton that lives
in extra-spatial dimensions.
10:15
I see the looks on your faces.
Veo las miradas en sus caras.
Debería hacerme yo la pregunta:
10:16
You should be asking me the question,
"¿Cómo vamos a probar
esta loca idea de ciencia ficción,
10:18
"How in the world are we going to test
this crazy, science fiction idea,
atrapados como estamos
en tres dimensiones?"
10:22
stuck as we are in three dimensions?"
Como siempre lo hacemos,
10:24
The way we always do,
10:26
by slamming together two protons --
colisionando dos protones
10:28
(Laughter)
(Risas)
10:29
Hard enough that
the collision reverberates
con tanta fuerza que la colisión reverbera
en cualquier dimensión extraespacial
que podría estar allí,
10:32
into any extra-spatial dimensions
that might be there,
10:34
momentarily creating
this hyperdimensional graviton
creando momentáneamente
este gravitón hiperdimensional
10:37
that then snaps back
into the three dimensions of the LHC
que luego regresa
a las tres dimensiones del colisionador
y escupe dos fotones,
10:41
and spits off two photons,
dos partículas de luz.
10:44
two particles of light.
Y este hipotético
gravitón extradimensional
10:47
And this hypothetical,
extra-dimensional graviton
es una de las únicas posibles
nuevas partículas hipotéticas,
10:50
is one of the only possible,
hypothetical new particles
que tiene las propiedades
especiales cuánticas
10:54
that has the special quantum properties
10:56
that could give birth to our little,
two-photon bump.
que podría generar nuestra pequeña
protuberancia de dos fotones.
Por lo tanto, la posibilidad de
explicar los misterios de la gravedad
11:02
So, the possibility of explaining
the mysteries of gravity
y de descubrir las dimensiones
extraespaciales...
11:07
and of discovering extra
dimensions of space --
tal vez ahora se dan una idea
11:11
perhaps now you get a sense
de por qué miles de frikis de la física
perdieron colectivamente la calma
11:12
as to why thousands of physics geeks
collectively lost their cool
ante la pequeña protuberancia
de dos fotones.
11:17
over our little, two-photon bump.
11:19
A discovery of this type
would rewrite the textbooks.
Un descubrimiento de este tipo
sería reescribir los libros de texto.
Pero recuerden,
11:22
But remember,
nuestro mensaje como experimentadores
11:23
the message from us experimentalists
11:25
that actually were doing
this work at the time,
que hacían este trabajo en el momento,
11:27
was very clear:
fue muy claro:
necesitamos más datos.
11:29
we need more data.
Con más datos,
11:30
With more data,
la pequeña protuberancia bien podría
convertirse en un premio Nobel en ciernes,
11:31
the little bump will either turn into
a nice, crisp Nobel Prize --
(Risas)
11:35
(Laughter)
O los datos adicionales deberán rellenar
el espacio alrededor de la protuberancia
11:37
Or the extra data will fill in
the space around the bump
11:40
and turn it into a nice, smooth line.
y convertirla
en una línea agradable y suave.
Así que tomamos más datos,
11:43
So we took more data,
y cinco veces más datos,
varios meses después,
11:44
and with five times the data,
several months later,
nuestra pequeña protuberancia
11:47
our little bump
se había convertido en una línea suave.
11:49
turned into a smooth line.
La noticia informó una "gran decepción"
de "esperanzas marchitas,"
11:55
The news reported on a "huge
disappointment," on "faded hopes,"
y de "la tristeza de los
físicos de partículas".
11:58
and on particle physicists "being sad."
Teniendo en cuenta
el tono de la cobertura,
12:01
Given the tone of the coverage,
12:03
you'd think that we had decided
to shut down the LHC and go home.
se podría pensar que habíamos decidido
cerrar el colisionador y volver a casa.
12:06
(Laughter)
(Risas)
Pero eso no es lo que hicimos.
12:08
But that's not what we did.
¿Pero por qué no?
12:13
But why not?
Es decir, si no he descubierto
una partícula, y no lo hice,
12:16
I mean, if I didn't discover
a particle -- and I didn't --
si no he descubierto una partícula,
¿por qué estoy aquí hablando con Uds.?
12:20
if I didn't discover a particle,
why am I here talking to you?
¿Por qué no se me cae la cara de vergüenza
12:23
Why didn't I just hang my head in shame
y vuelvo a casa?
12:25
and go home?
Los físicos de partículas
somos exploradores.
12:31
Particle physicists are explorers.
Y mucho de lo que hacemos es cartografiar.
12:35
And very much of what we do
is cartography.
Lo pondré de esta manera: olvídense
del colisionador por un segundo.
12:39
Let me put it this way: forget
about the LHC for a second.
Imaginen que son exploradores espaciales
que llegan a un planeta distante,
12:42
Imagine you are a space explorer
arriving at a distant planet,
a la búsqueda de extraterrestres.
12:45
searching for aliens.
12:47
What is your first task?
¿Cuál es su primera tarea?
Para orbitar de inmediato el planeta,
aterrizar, echar un vistazo alrededor
12:49
To immediately orbit the planet,
land, take a quick look around
en busca de signos evidentes de la vida,
12:53
for any big, obvious signs of life,
e informar a la base.
12:54
and report back to home base.
Esa es la etapa que estamos ahora.
12:56
That's the stage we're at now.
Echamos un primer vistazo
en el colisionador
12:59
We took a first look at the LHC
buscando partículas nuevas,
grandes, obviamente detectables,
13:00
for any new, big,
obvious-to-spot particles,
13:03
and we can report that there are none.
y podemos informar que no hay ninguna.
Vimos una protuberancia extraña de
aspecto raro en una montaña lejana,
13:05
We saw a weird-looking alien bump
on a distant mountain,
13:08
but once we got closer,
we saw it was a rock.
pero al acercarnos,
vimos que era una roca.
13:10
But then what do we do?
Do we just give up and fly away?
Pero entonces, ¿qué hacemos?
¿Nos damos por vencidos y nos vamos?
13:13
Absolutely not;
Por supuesto que no.
13:14
we would be terrible scientists if we did.
Seríamos científicos terribles
si nos rindiéramos.
13:17
No, we spend the next couple
of decades exploring,
No, pasamos las siguientes
dos décadas explorando,
cartografiando el territorio,
13:20
mapping out the territory,
tamizando la arena
con un instrumento fino,
13:22
sifting through the sand
with a fine instrument,
mirando debajo de cada piedra,
13:24
peeking under every stone,
perforando la superficie.
13:26
drilling under the surface.
Nuevas partículas pueden
mostrar ya sea de inmediato
13:28
New particles can either
show up immediately
protuberancias grandes, evidentes,
13:30
as big, obvious-to-spot bumps,
o pueden revelarse
tras años de toma de datos.
13:32
or they can only reveal themselves
after years of data taking.
La humanidad acaba de comenzar
su exploración con el colisionador,
13:38
Humanity has just begun its exploration
at the LHC at this big high energy,
en este coloso de alta energía,
y tenemos mucho que hacer.
13:42
and we have much searching to do.
13:44
But what if, even after 10 or 20 years,
we still find no new particles?
Pero ¿y si, incluso tras 10 o 20 años,
seguimos sin encontrar nuevas partículas?
Construimos una máquina más grande.
13:51
We build a bigger machine.
(Risas)
13:52
(Laughter)
Buscamos con energías mayores.
13:54
We search at higher energies.
Buscamos con altas energías.
13:56
We search at higher energies.
Están planeadas
para un túnel de 100 km
13:58
Planning is already underway
for a 100-kilometer tunnel
que colisionará partículas
a 10 veces la energía del LHC.
14:02
that will collide particles
at 10 times the energy of the LHC.
No decidimos donde la naturaleza
coloca nuevas partículas.
14:05
We don't decide where
nature places new particles.
Solo decidimos seguir explorando.
14:08
We only decide to keep exploring.
Pero ¿y si, incluso tras construir
un túnel de 100 km
14:10
But what if, even after
a 100-kilometer tunnel
o un túnel de 500 km
14:12
or a 500-kilometer tunnel
o un colisionador de 10 000 km
que flote en el espacio
14:14
or a 10,000-kilometer
collider floating in space
entre la Tierra y la luna,
14:17
between the Earth and the Moon,
seguimos sin encontrar nuevas partículas?
14:18
we still find no new particles?
Entonces, tal vez estamos explorando
mal la física de partículas.
14:23
Then perhaps we're doing
particle physics wrong.
(Risas)
14:26
(Laughter)
Tal vez tenemos que volver
a pensar las cosas.
14:28
Perhaps we need to rethink things.
Tal vez necesitamos más recursos,
tecnología, experiencia,
14:31
Maybe we need more resources,
technology, expertise
que lo que tenemos actualmente.
14:34
than what we currently have.
Ya usamos técnicas de aprendizaje
automático y de inteligencia artificial
14:36
We already use artificial intelligence
and machine learning techniques
en algunas partes del colisionador,
14:39
in parts of the LHC,
pero imaginen el diseño de
un experimento de física de partículas
14:41
but imagine designing
a particle physics experiment
14:43
using such sophisticated algorithms
que usa algoritmos sofisticados
14:45
that it could teach itself to discover
a hyperdimensional graviton.
que podrían autoaprender para descubrir
un gravitón hiperdimensional.
14:48
But what if?
¿Pero y si...?
14:49
What if the ultimate question:
¿Qué pasa si, en última instancia,
14:51
What if even artificial intelligence
can't help us answer our questions?
la inteligencia artificial no nos ayuda
a responder nuestras preguntas?
14:54
What if these open questions,
for centuries,
¿Y si estas preguntas
durante siglos no resueltas,
14:56
are destined to be unanswered
for the foreseeable future?
no tuvieran respuestas
en un futuro inmediato?
14:59
What if the stuff that's bothered me
since I was a little kid
¿Y si las cosas que
me molestaban desde niño
15:02
is destined to be unanswered
in my lifetime?
están destinadas a no tener respuestas
en el transcurso de mi vida?
Entonces...
15:06
Then that ...
eso será aún más fascinante.
15:08
will be even more fascinating.
Nos veremos obligados a pensar
en formas completamente nuevas.
15:12
We will be forced to think
in completely new ways.
Tendremos que volver
a nuestras suposiciones,
15:16
We'll have to go back to our assumptions,
y determinar si hay
un defecto en alguna parte.
15:18
and determine if there was
a flaw somewhere.
Y necesitaremos para animar a más gente
unirnos en el estudio de la ciencia
15:21
And we'll need to encourage more people
to join us in studying science
ya que necesitamos una mirada nueva
sobre estos problemas centenarios.
15:24
since we need fresh eyes
on these century-old problems.
15:27
I don't have the answers,
and I'm still searching for them.
No tengo las respuestas
y aún estoy en busca de ellas.
15:31
But someone -- maybe
she's in school right now,
Pero alguien, tal vez ella está
en la escuela en este momento,
15:33
maybe she's not even born yet --
tal vez ella ni siquiera
ha nacido todavía,
15:35
could eventually guide us to see physics
in a completely new way,
podría finalmente guiarnos para ver
la física de forma completamente nueva,
15:38
and to point out that perhaps
we're just asking the wrong questions.
e indicarnos que tal vez estamos
haciendo las preguntas equivocadas.
Lo que no sería el fin de la física,
15:44
Which would not be the end of physics,
sino el comienzo de una novela.
15:46
but a novel beginning.
Gracias.
15:49
Thank you.
(Aplausos)
15:50
(Applause)

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About the speaker:

James Beacham - Experimental particle physicist
James Beacham is an experimental high-energy particle physicist working with the ATLAS collaboration at CERN's Large Hadron Collider.

Why you should listen

As part of the ATLAS collaboration at CERN's Large Hadron Collider, one of the teams that discovered the Higgs boson in 2012, James Beacham is on the hunt for evidence of new particles -- dark photons, gravitons, dark matter and exotic Higgs bosons among them.

Previously, Beacham was part of a small team of researchers who, in 2009, searched for the Higgs boson in an unlikely place: data taken by the ALEPH experiment at CERN's Large Electron-Positron collider, nine years after it had stopped running. He has also worked with the APEX collaboration, a groundbreaking search for dark photons using existing particle physics facilities designed for very different purposes.

Beacham completed his PhD at New York University in 2014 and is currently a post-doctoral researcher with the ATLAS experiment group of the Ohio State University. He has been a guest on NPR's "Science Friday," participated in documentaries on the BBC and the Discovery Channel and talked particle physics with the New York Times and WIRED.

In addition to his ongoing research, Beacham is dedicated to making particle physics accessible to all. He has communicated science to the public with Symmetry Magazine, US/LHC, the Science Museum in London, the Institute of Physics, the World Science Fair and on the Web.

In 2015, Beacham organized Ex/Noise/CERN, a project colliding particle physics with experimental music to celebrate the LHC’s switch on to 13 trillion electron volts.

More profile about the speaker
James Beacham | Speaker | TED.com