TEDxBerlin
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.
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. Full bio
James Beacham is an experimental high-energy particle physicist working with the ATLAS collaboration at CERN's Large Hadron Collider. Full bio
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00:13
There is something about physics
0
1087
4185
Hay algo acerca de la física
00:17
that has been really bothering me
since I was a little kid.
since I was a little kid.
1
5296
4000
que realmente me molesta
desde que era un niño pequeño.
desde que era un niño pequeño.
00:23
And it's related to a question
2
11010
1809
Y está relacionado con una pregunta
00:24
that scientists have been asking
for almost 100 years,
for almost 100 years,
3
12843
3244
que los científicos se han hecho
durante casi 100 años,
durante casi 100 años,
00:28
with no answer.
4
16111
1169
sin respuesta.
00:31
How do the smallest things in nature,
5
19108
3010
¿Cómo hacer que las cosas
más pequeñas en la naturaleza,
más pequeñas en la naturaleza,
00:34
the particles of the quantum world,
6
22142
2153
las partículas del mundo cuántico,
00:36
match up with the largest
things in nature --
things in nature --
7
24319
3031
estén a la altura de las cosas
más grandes de la naturaleza,
más grandes de la naturaleza,
00:39
planets and stars and galaxies
held together by gravity?
held together by gravity?
8
27374
3247
los planetas, las estrellas y
las galaxias unidas por la gravedad?
las galaxias unidas por la gravedad?
De niño, me gustaba romperme
la cabeza con preguntas como esta.
la cabeza con preguntas como esta.
00:43
As a kid, I would puzzle
over questions just like this.
over questions just like this.
9
31250
2773
00:46
I would fiddle around
with microscopes and electromagnets,
with microscopes and electromagnets,
10
34047
2892
Me gustaba ver con microscopios
y electroimanes,
y electroimanes,
00:48
and I would read
about the forces of the small
about the forces of the small
11
36963
2195
y me gustaba leer
sobre las fuerzas pequeñas
sobre las fuerzas pequeñas
00:51
and about quantum mechanics
12
39182
1334
y la mecánica cuántica
00:52
and I would marvel at how well
that description matched up
that description matched up
13
40540
3564
y me maravillaba de lo bien
que la descripción casaba
que la descripción casaba
00:56
to our observation.
14
44128
1170
con nuestra observación.
00:58
Then I would look at the stars,
15
46220
1583
Entonces miraba las estrellas,
00:59
and I would read about how well
we understand gravity,
we understand gravity,
16
47827
2524
y leía sobre lo bien
que entendemos la gravedad,
que entendemos la gravedad,
01:02
and I would think surely,
there must be some elegant way
there must be some elegant way
17
50375
3350
y creo que, sin duda, debe haber
alguna manera elegante
alguna manera elegante
01:05
that these two systems match up.
18
53749
2645
en que estos dos sistemas coincidan.
01:09
But there's not.
19
57021
1401
Pero no hay.
01:11
And the books would say,
20
59673
1160
Y los libros decían,
01:12
yeah, we understand a lot
about these two realms separately,
about these two realms separately,
21
60857
3183
entendemos mucho de
estos dos reinos por separado,
estos dos reinos por separado,
pero al intentar vincularlos
matemáticamente,
matemáticamente,
01:16
but when we try to link
them mathematically,
them mathematically,
22
64064
2610
01:18
everything breaks.
23
66698
1330
todo se rompe.
01:20
And for 100 years,
24
68674
1310
Y desde hace 100 años,
01:22
none of our ideas as to how to solve
this basically physics disaster,
this basically physics disaster,
25
70008
5028
ninguna de nuestras ideas sobre cómo
resolver este desastre, desde la física,
resolver este desastre, desde la física,
01:27
has ever been supported by evidence.
26
75060
1814
jamás ha sido refrendada
por la evidencia.
por la evidencia.
01:30
And to little old me --
27
78271
1654
Y para el viejito de mí,
01:31
little, curious, skeptical James --
28
79949
1810
pequeño, curioso y escéptico James,
01:33
this was a supremely unsatisfying answer.
29
81783
2868
esta era una respuesta
sumamente insatisfactoria.
sumamente insatisfactoria.
01:38
So, I'm still a skeptical little kid.
30
86011
2233
Por lo tanto, sigo siendo
un niño escéptico.
un niño escéptico.
01:40
Flash-forward now
to December of 2015,
to December of 2015,
31
88268
3810
Y saltando ahora a diciembre de 2015,
01:45
when I found myself smack in the middle
32
93029
2474
es cuando me encontré justo en el medio
01:47
of the physics world
being flipped on its head.
being flipped on its head.
33
95527
2940
del mundo de la física
dándome vueltas en la cabeza.
dándome vueltas en la cabeza.
Todo comenzó cuando en el CERN vimos
algo intrigante en nuestros datos:
algo intrigante en nuestros datos:
01:51
It all started when we at CERN
saw something intriguing in our data:
saw something intriguing in our data:
34
99999
3320
01:55
a hint of a new particle,
35
103343
2274
un indicio de una nueva partícula,
01:57
an inkling of a possibly extraordinary
answer to this question.
answer to this question.
36
105641
4216
indicio de una respuesta extraordinaria
posiblemente a esta pregunta.
posiblemente a esta pregunta.
Así que sigo siendo
un niño escéptico, creo,
un niño escéptico, creo,
02:03
So I'm still a skeptical
little kid, I think,
little kid, I think,
37
111777
2127
pero también soy ahora
cazador de partículas.
cazador de partículas.
02:05
but I'm also now a particle hunter.
38
113928
2133
02:08
I am a physicist at CERN's
Large Hadron Collider,
Large Hadron Collider,
39
116085
3463
Soy físico del Gran Colisionador
de Hadrones del CERN,
de Hadrones del CERN,
02:11
the largest science
experiment ever mounted.
experiment ever mounted.
40
119572
3471
el experimento científico
más grande jamás montado.
más grande jamás montado.
02:15
It's a 27-kilometer tunnel
on the border of France and Switzerland
on the border of France and Switzerland
41
123877
3535
Es un túnel de 27 km en la
frontera de Francia y Suiza
frontera de Francia y Suiza
02:19
buried 100 meters underground.
42
127436
1850
enterrado a 100 m bajo tierra.
02:21
And in this tunnel,
43
129310
1154
Y en este túnel
02:22
we use superconducting magnets
colder than outer space
colder than outer space
44
130488
3953
usamos imanes superconductores
más fríos que el espacio exterior
más fríos que el espacio exterior
02:26
to accelerate protons
to almost the speed of light
to almost the speed of light
45
134465
3061
para acelerar protones
a casi la velocidad de la luz
a casi la velocidad de la luz
02:29
and slam them into each other
millions of times per second,
millions of times per second,
46
137550
3877
haciéndolos chocar entre sí
millones de veces por segundo,
millones de veces por segundo,
02:33
collecting the debris of these collisions
47
141451
2826
recogiendo los restos de estas colisiones
02:36
to search for new, undiscovered
fundamental particles.
fundamental particles.
48
144301
3971
a la búsqueda de nuevas partículas
fundamentales, sin descubrir.
fundamentales, sin descubrir.
Su diseño y construcción
significaron décadas de trabajo
significaron décadas de trabajo
02:40
Its design and construction
took decades of work
took decades of work
49
148727
2464
02:43
by thousands of physicists
from around the globe,
from around the globe,
50
151215
3032
de miles de físicos de todo el mundo,
02:46
and in the summer of 2015,
51
154271
2541
y en el verano de 2015,
trabajamos sin descanso
para encender el LHC
para encender el LHC
02:48
we had been working tirelessly
to switch on the LHC
to switch on the LHC
52
156836
3424
con el mayor índice de
intensidad energética
intensidad energética
02:52
at the highest energy that humans
have ever used in a collider experiment.
have ever used in a collider experiment.
53
160284
4467
que los humanos hayamos usado jamás
en un experimento colisionador.
en un experimento colisionador.
02:57
Now, higher energy is important
54
165735
2523
El aumento de energía es importante
03:00
because for particles,
there is an equivalence
there is an equivalence
55
168282
2187
porque para las partículas,
existe una equivalencia
existe una equivalencia
03:02
between energy and particle mass,
56
170493
2201
entre la energía
y la masa de la partícula,
y la masa de la partícula,
03:04
and mass is just a number
put there by nature.
put there by nature.
57
172718
2461
y la masa es solo un número
puesto allí por la naturaleza.
puesto allí por la naturaleza.
Para descubrir nuevas partículas,
03:08
To discover new particles,
58
176068
1318
tenemos que llegar
a estos números más grandes.
a estos números más grandes.
03:09
we need to reach these bigger numbers.
59
177410
2122
Y para hacerlo, hay que construir
03:11
And to do that, we have to build
a bigger, higher energy collider,
a bigger, higher energy collider,
60
179556
3254
un colisionador más grande
de energía más alta,
de energía más alta,
03:14
and the biggest, highest
energy collider in the world
energy collider in the world
61
182834
2565
y el más grande y más alto colisionador
de energía en el mundo
de energía en el mundo
03:17
is the Large Hadron Collider.
62
185423
1466
es el Gran Colisionador de Hadrones.
03:20
And then, we collide protons
quadrillions of times,
quadrillions of times,
63
188271
4899
Y luego, colisionamos protones
miles de billones de veces,
miles de billones de veces,
03:25
and we collect this data very slowly,
over months and months.
over months and months.
64
193194
4284
y recogemos estos datos
lentamente durante meses y meses.
lentamente durante meses y meses.
03:30
And then new particles might show up
in our data as bumps --
in our data as bumps --
65
198813
4335
Y nuevas partículas podrían aparecer
en nuestros datos como protuberancias,
en nuestros datos como protuberancias,
leves desviaciones
respecto a lo que se espera,
respecto a lo que se espera,
03:35
slight deviations from what you expect,
66
203172
2445
03:37
little clusters of data points
that make a smooth line not so smooth.
that make a smooth line not so smooth.
67
205641
3967
grupitos de datos que forman
una línea suave, no tan suave.
una línea suave, no tan suave.
03:42
For example, this bump,
68
210379
1721
Por ejemplo, esta protuberancia,
03:45
after months of data-taking in 2012,
69
213010
2533
después de meses tomando datos en 2012,
nos condujo al descubrimiento
de la partícula de Higgs,
de la partícula de Higgs,
03:47
led to the discovery
of the Higgs particle --
of the Higgs particle --
70
215567
2129
03:49
the Higgs boson --
71
217720
1205
el bosón de Higgs,
03:50
and to a Nobel Prize
for the confirmation of its existence.
for the confirmation of its existence.
72
218949
3365
y un Premio Nobel por
la confirmación de su existencia.
la confirmación de su existencia.
03:55
This jump up in energy in 2015
73
223972
3558
Este salto en la energía en 2015
representó la mejor oportunidad que
como especie habíamos tenido jamás
como especie habíamos tenido jamás
04:00
represented the best chance
that we as a species had ever had
that we as a species had ever had
74
228628
3292
de descubrir nuevas partículas.
04:03
of discovering new particles --
75
231944
1477
Nuevas respuestas
a estas preguntas antiguas,
a estas preguntas antiguas,
04:05
new answers to these
long-standing questions,
long-standing questions,
76
233445
2112
04:07
because it was almost
twice as much energy as we used
twice as much energy as we used
77
235581
3097
porque era casi el doble
de energía que usamos
de energía que usamos
04:10
when we discovered the Higgs boson.
78
238702
1922
cuando descubrimos el bosón de Higgs.
04:12
Many of my colleagues had been working
their entire careers for this moment,
their entire careers for this moment,
79
240648
3741
Muchos de mis colegas habían trabajado
toda su carrera para este momento
toda su carrera para este momento
04:16
and frankly, to little curious me,
80
244413
2076
y, francamente, para el pequeño curioso
04:18
this was the moment
I'd been waiting for my entire life.
I'd been waiting for my entire life.
81
246513
2910
este fue el momento que había
estado esperando toda mi vida.
estado esperando toda mi vida.
04:21
So 2015 was go time.
82
249447
1731
Así que el 2015 ya es tiempo pasado.
04:24
So June 2015,
83
252654
2210
En junio de 2015,
04:27
the LHC is switched back on.
84
255722
2659
el colisionador se volvió a encender.
Mis colegas y yo contuvimos
la respiración y nos mordimos las uñas
la respiración y nos mordimos las uñas
04:31
My colleagues and I held our breath
and bit our fingernails,
and bit our fingernails,
85
259040
2877
y, finalmente, vimos las
primeras colisiones de protones
primeras colisiones de protones
04:33
and then finally we saw
the first proton collisions
the first proton collisions
86
261941
2511
04:36
at this highest energy ever.
87
264476
1956
con la energía más alta de la historia.
04:38
Applause, champagne, celebration.
88
266456
2076
Aplausos, champán, celebración.
04:40
This was a milestone for science,
89
268556
3596
Este fue un hito para la ciencia,
04:44
and we had no idea what we would find
in this brand-new data.
in this brand-new data.
90
272176
4622
y no teníamos ni idea de lo que
encontraríamos con esta información nueva.
encontraríamos con esta información nueva.
Y luego un par de semanas más tarde,
nos encontramos con una protuberancia.
nos encontramos con una protuberancia.
04:51
And then a few weeks later,
we found a bump.
we found a bump.
91
279990
2178
No era una protuberancia muy grande,
04:56
It wasn't a very big bump,
92
284192
1676
pero lo bastante grande como
para hacer alzarnos las cejas.
para hacer alzarnos las cejas.
04:58
but it was big enough to make
you raise your eyebrow.
you raise your eyebrow.
93
286952
2512
Pero en una escala de 1 a 10
de alzamiento de ceja,
de alzamiento de ceja,
05:01
But on a scale of one to 10
for eyebrow raises,
for eyebrow raises,
94
289488
2251
05:03
if 10 indicates that you've
discovered a new particle,
discovered a new particle,
95
291763
2610
si el 10 indica que has descubierto
una nueva partícula,
una nueva partícula,
05:06
this eyebrow raise is about a four.
96
294397
1727
ese alzamiento de ceja era de 4.
05:08
(Laughter)
97
296148
1150
(Risas)
05:10
I spent hours, days, weeks
in secret meetings,
in secret meetings,
98
298432
5211
He pasado horas, días, semanas
en reuniones secretas,
en reuniones secretas,
discutiendo con mis colegas
sobre esta pequeña protuberancia,
sobre esta pequeña protuberancia,
05:15
arguing with my colleagues
over this little bump,
over this little bump,
99
303667
2360
05:18
poking and prodding it with our most
ruthless experimental sticks
ruthless experimental sticks
100
306051
3236
auscultando y pinchando con nuestros
palos experimentales más implacables
palos experimentales más implacables
05:21
to see if it would withstand scrutiny.
101
309311
1977
para ver si se podría
resistir el escrutinio.
resistir el escrutinio.
05:23
But even after months
of working feverishly --
of working feverishly --
102
311988
3461
Pero incluso después de meses
de trabajar febrilmente,
de trabajar febrilmente,
05:27
sleeping in our offices
and not going home,
and not going home,
103
315473
2432
durmiendo en las oficinas
y no yendo a casa,
y no yendo a casa,
05:29
candy bars for dinner,
104
317929
2077
a base de barras de caramelo para la cena,
05:32
coffee by the bucketful --
105
320030
1570
café a cubos...
05:33
physicists are machines
for turning coffee into diagrams --
for turning coffee into diagrams --
106
321624
4243
Los físicos son máquinas para
transformar café en diagramas.
transformar café en diagramas.
05:37
(Laughter)
107
325891
1399
(Risas)
05:39
This little bump would not go away.
108
327314
2536
Esta pequeña protuberancia no desaparecía.
05:42
So after a few months,
109
330704
2138
Así que después de unos meses,
05:44
we presented our little bump to the world
with a very clear message:
with a very clear message:
110
332866
3710
presentamos nuestra protuberancia
al mundo con un mensaje muy claro:
al mundo con un mensaje muy claro:
esta pequeña protuberancia es
interesante, pero no definitiva,
interesante, pero no definitiva,
05:49
this little bump is interesting
but it's not definitive,
but it's not definitive,
111
337457
2711
05:52
so let's keep an eye on it
as we take more data.
as we take more data.
112
340192
3329
por eso la mantendremos en observación
mientras tomamos más datos.
mientras tomamos más datos.
05:55
So we were trying to be
extremely cool about it.
extremely cool about it.
113
343872
2291
Así que intentábamos ser
extremadamente prudentes con esto.
extremadamente prudentes con esto.
Y el mundo se hizo con
la noticia de todos modos.
la noticia de todos modos.
05:59
And the world ran with it anyway.
114
347463
2188
06:02
The news loved it.
115
350383
1632
La noticia encantó.
La gente decía que les recordaba
a la pequeña protuberancia
a la pequeña protuberancia
06:04
People said it reminded
them of the little bump
them of the little bump
116
352735
2555
06:07
that was shown on the way
toward the Higgs boson discovery.
toward the Higgs boson discovery.
117
355314
3423
que se mostró en el trascurso del
descubrimiento del bosón de Higgs.
descubrimiento del bosón de Higgs.
06:10
Better than that,
my theorist colleagues --
my theorist colleagues --
118
358761
3128
Mejor que eso, mis colegas teóricos,
06:14
I love my theorist colleagues --
119
362548
2317
me encantan mis colegas teóricos,
mis colegas teóricos escribieron unos
500 artículos sobre esta protuberancia.
500 artículos sobre esta protuberancia.
06:16
my theorist colleagues wrote
500 papers about this little bump.
500 papers about this little bump.
120
364889
3612
06:20
(Laughter)
121
368525
1455
(Risas)
06:22
The world of particle physics
had been flipped on its head.
had been flipped on its head.
122
370574
3966
El mundo de la física de partículas
había sido puesto patas arriba.
había sido puesto patas arriba.
06:27
But what was it about this particular bump
123
375745
4242
Pero ¿qué tenía
esta protuberancia en particular
esta protuberancia en particular
06:32
that caused thousands of physicists
to collectively lose their cool?
to collectively lose their cool?
124
380011
4090
que hizo que miles de físicos
perdieran colectivamente la calma?
perdieran colectivamente la calma?
06:37
This little bump was unique.
125
385596
1436
Esta protuberancia era única.
Esta pequeña protuberancia indicaba
06:40
This little bump indicated
126
388198
1369
06:41
that we were seeing an unexpectedly
large number of collisions
large number of collisions
127
389591
3022
que estábamos viendo un inesperado
gran número de colisiones
gran número de colisiones
06:44
whose debris consisted
of only two photons,
of only two photons,
128
392637
3331
cuyos restos consistía
en solo dos fotones,
en solo dos fotones,
06:47
two particles of light.
129
395992
1244
dos partículas de luz.
06:49
And that's rare.
130
397260
1237
Y eso es raro.
Las colisiones de partículas no son
como las colisiones de automóviles.
como las colisiones de automóviles.
06:51
Particle collisions are not
like automobile collisions.
like automobile collisions.
131
399069
2620
06:53
They have different rules.
132
401713
1519
Tienen reglas diferentes.
Cuando dos partículas colisionan
a casi la velocidad de la luz,
a casi la velocidad de la luz,
06:55
When two particles collide
at almost the speed of light,
at almost the speed of light,
133
403256
2650
06:57
the quantum world takes over.
134
405930
1421
el mundo cuántico toma el control.
06:59
And in the quantum world,
135
407375
1260
Y en el mundo cuántico,
07:00
these two particles
can briefly create a new particle
can briefly create a new particle
136
408659
3193
estas dos partículas pueden crear
brevemente una nueva partícula
brevemente una nueva partícula
07:03
that lives for a tiny fraction of a second
137
411876
2780
que vive una pequeña fracción de segundo
07:06
before splitting into other particles
that hit our detector.
that hit our detector.
138
414680
2881
antes de separarse en otras partículas
que colisionan nuestro detector.
que colisionan nuestro detector.
07:09
Imagine a car collision
where the two cars vanish upon impact,
where the two cars vanish upon impact,
139
417585
3405
Imaginen un accidente de auto, donde
dos autos se desvanecen en el impacto,
dos autos se desvanecen en el impacto,
07:13
a bicycle appears in their place --
140
421014
2269
y una bicicleta aparece en su lugar.
07:15
(Laughter)
141
423307
1071
(Risas)
07:16
And then that bicycle explodes
into two skateboards,
into two skateboards,
142
424402
2461
Y después la bicicleta explota
en dos monopatines,
en dos monopatines,
que afecta nuestro detector.
07:18
which hit our detector.
143
426887
1181
07:20
(Laughter)
144
428092
1379
(Risas)
07:21
Hopefully, not literally.
145
429495
1953
Con suerte, no literalmente.
07:23
They're very expensive.
146
431472
1342
Son muy caros.
07:26
Events where only two photons
hit out detector are very rare.
hit out detector are very rare.
147
434191
3748
Eventos en los que solo dos fotones
golpean el detector son muy raros.
golpean el detector son muy raros.
07:29
And because of the special
quantum properties of photons,
quantum properties of photons,
148
437963
3722
Y debido a las propiedades cuánticas
de los fotones especiales,
de los fotones especiales,
07:33
there's a very small number
of possible new particles --
of possible new particles --
149
441709
3788
hay un número muy pequeño
de posibles nuevas partículas,
de posibles nuevas partículas,
07:37
these mythical bicycles --
150
445521
1497
esas míticas bicicletas...
07:39
that can give birth to only two photons.
151
447042
2243
pueden dar a luz a solo dos fotones.
07:41
But one of these options is huge,
152
449812
2836
Pero una de estas opciones es enorme,
07:44
and it has to do with
that long-standing question
that long-standing question
153
452672
2836
y tiene que ver con el tema antiguo
07:47
that bothered me as a tiny little kid,
154
455532
2522
que me ocupaba de niño,
07:50
about gravity.
155
458078
1360
sobre la gravedad.
07:53
Gravity may seem super strong to you,
156
461946
2672
La gravedad puede parecer
muy fuerte para uno,
muy fuerte para uno,
07:56
but it's actually crazily weak
compared to the other forces of nature.
compared to the other forces of nature.
157
464642
4100
pero en realidad es muy débil comparada
con otras fuerzas de la naturaleza.
con otras fuerzas de la naturaleza.
08:00
I can briefly beat gravity when I jump,
158
468766
2631
Puedo vencer brevemente
la gravedad cuando salto,
la gravedad cuando salto,
08:04
but I can't pick a proton out of my hand.
159
472390
2843
pero no puedo recoger
un protón de mi mano.
un protón de mi mano.
La fuerza de la gravedad en comparación
con las otras fuerzas de la naturaleza
con las otras fuerzas de la naturaleza
08:08
The strength of gravity compared
to the other forces of nature?
to the other forces of nature?
160
476463
3216
08:12
It's 10 to the minus 39.
161
480480
2190
es de 10 a la menos 39.
08:14
That's a decimal with 39 zeros after it.
162
482694
2537
Eso es un número decimal
con 39 ceros detrás.
con 39 ceros detrás.
Peor que eso,
08:17
Worse than that,
163
485255
1157
todas las otras fuerzas conocidas de la
naturaleza están perfectamente descritas
naturaleza están perfectamente descritas
08:18
all of the other known forces of nature
are perfectly described
are perfectly described
164
486436
3027
08:21
by this thing we call the Standard Model,
165
489487
2037
por eso lo llamamos modelo estándar,
08:23
which is our current best description
of nature at its smallest scales,
of nature at its smallest scales,
166
491548
3435
nuestra mejor descripción actual de la
naturaleza en sus escalas más pequeñas
naturaleza en sus escalas más pequeñas
08:27
and quite frankly,
167
495007
1156
y, francamente,
08:28
one of the most successful
achievements of humankind --
achievements of humankind --
168
496187
4177
uno de los logros
más exitosos de la humanidad,
más exitosos de la humanidad,
08:32
except for gravity, which is absent
from the Standard Model.
from the Standard Model.
169
500388
4012
a excepción de la gravedad, que
está ausente en el modelo estándar.
está ausente en el modelo estándar.
08:36
It's crazy.
170
504424
1150
Es una locura.
08:38
It's almost as though most
of gravity has gone missing.
of gravity has gone missing.
171
506046
3100
Es casi como si la mayor parte de
la gravedad hubiese desaparecido.
la gravedad hubiese desaparecido.
08:42
We feel a little bit of it,
172
510394
1667
Sentimos un poco de ella,
08:44
but where's the rest of it?
173
512085
1676
pero ¿dónde está el resto?
Nadie sabe.
08:45
No one knows.
174
513785
1282
08:48
But one theoretical explanation
proposes a wild solution.
proposes a wild solution.
175
516003
4403
Pero una explicación teórica
propone una solución salvaje.
propone una solución salvaje.
08:54
You and I --
176
522120
1339
Uds. y yo...
incluso en la parte posterior,
08:55
even you in the back --
177
523483
1578
08:57
we live in three dimensions of space.
178
525085
2145
vivimos en tres dimensiones del espacio.
08:59
I hope that's a
non-controversial statement.
non-controversial statement.
179
527254
2557
Espero que sea una afirmación
no controvertida.
no controvertida.
09:01
(Laughter)
180
529835
1829
(Risas)
Todas las partículas conocidas también
viven en tres dimensiones del espacio.
viven en tres dimensiones del espacio.
09:03
All of the known particles also live
in three dimensions of space.
in three dimensions of space.
181
531688
3438
09:07
In fact, a particle is just another name
182
535150
2190
De hecho, una partícula
es solo otro nombre
es solo otro nombre
09:09
for an excitation
in a three-dimensional field;
in a three-dimensional field;
183
537364
3009
para una excitación en
un campo tridimensional;
un campo tridimensional;
09:12
a localized wobbling in space.
184
540397
1920
un bamboleo localizado en el espacio.
Más importante aún, las matemáticas
usadas para describir toda esta materia
usadas para describir toda esta materia
09:15
More importantly, all the math
that we use to describe all this stuff
that we use to describe all this stuff
185
543288
3529
09:18
assumes that there are only
three dimensions of space.
three dimensions of space.
186
546841
3073
suponen que solo hay
tres dimensiones del espacio.
tres dimensiones del espacio.
09:21
But math is math, and we can play
around with our math however we want.
around with our math however we want.
187
549938
3381
Pero las matemáticas son las matemáticas,
y podemos jugar con ellas como queramos.
y podemos jugar con ellas como queramos.
09:25
And people have been playing around
with extra dimensions of space
with extra dimensions of space
188
553343
3166
Y la gente ha jugado con las
dimensiones extra del espacio
dimensiones extra del espacio
09:28
for a very long time,
189
556533
1155
un largo tiempo,
09:29
but it's always been an abstract
mathematical concept.
mathematical concept.
190
557712
2585
pero siempre ha sido un concepto
matemático abstracto.
matemático abstracto.
Es decir, mirando alrededor,
no solo atrás, sino alrededor,
no solo atrás, sino alrededor,
09:32
I mean, just look around you --
you at the back, look around --
you at the back, look around --
191
560321
3172
09:35
there's clearly only
three dimensions of space.
three dimensions of space.
192
563517
2281
claramente hay solo
tres dimensiones del espacio.
tres dimensiones del espacio.
09:38
But what if that's not true?
193
566954
1559
Pero ¿y si eso no es verdad?
09:42
What if the missing gravity is leaking
into an extra-spatial dimension
into an extra-spatial dimension
194
570109
6255
¿Qué pasa si la gravedad que falta
se filtra en una dimensión extraespacial
se filtra en una dimensión extraespacial
09:48
that's invisible to you and I?
195
576388
1956
invisible para Uds. y para mí?
09:51
What if gravity is just as strong
as the other forces
as the other forces
196
579355
3094
¿Qué pasa si la gravedad fuera
tan fuerte como las otras fuerzas
tan fuerte como las otras fuerzas
09:54
if you were to view it in this
extra-spatial dimension,
extra-spatial dimension,
197
582473
3141
si Uds. pudieran verla
en esta dimensión extraespacial,
en esta dimensión extraespacial,
y lo que Uds. y yo experimentamos
es una pequeña porción de la gravedad
es una pequeña porción de la gravedad
09:57
and what you and I experience
is a tiny slice of gravity
is a tiny slice of gravity
198
585638
2900
10:00
make it seem very weak?
199
588562
1897
que la hace parecer muy débil?
Si esto fuera cierto,
10:04
If this were true,
200
592158
1175
deberíamos ampliar
el modelo estándar de partículas
el modelo estándar de partículas
10:05
we would have to expand
our Standard Model of particles
our Standard Model of particles
201
593357
2748
para incluir una partícula adicional, una
partícula hiperdimensional de la gravedad,
partícula hiperdimensional de la gravedad,
10:08
to include an extra particle,
a hyperdimensional particle of gravity,
a hyperdimensional particle of gravity,
202
596129
4086
un gravitón especial que vive en
las dimensiones extraespaciales.
las dimensiones extraespaciales.
10:12
a special graviton that lives
in extra-spatial dimensions.
in extra-spatial dimensions.
203
600239
2995
10:15
I see the looks on your faces.
204
603258
1465
Veo las miradas en sus caras.
10:16
You should be asking me the question,
205
604747
1819
Debería hacerme yo la pregunta:
10:18
"How in the world are we going to test
this crazy, science fiction idea,
this crazy, science fiction idea,
206
606590
3644
"¿Cómo vamos a probar
esta loca idea de ciencia ficción,
esta loca idea de ciencia ficción,
10:22
stuck as we are in three dimensions?"
207
610258
2491
atrapados como estamos
en tres dimensiones?"
en tres dimensiones?"
Como siempre lo hacemos,
10:24
The way we always do,
208
612773
1282
10:26
by slamming together two protons --
209
614079
2139
colisionando dos protones
10:28
(Laughter)
210
616242
1152
(Risas)
10:29
Hard enough that
the collision reverberates
the collision reverberates
211
617418
2564
con tanta fuerza que la colisión reverbera
en cualquier dimensión extraespacial
que podría estar allí,
que podría estar allí,
10:32
into any extra-spatial dimensions
that might be there,
that might be there,
212
620006
2691
10:34
momentarily creating
this hyperdimensional graviton
this hyperdimensional graviton
213
622721
2599
creando momentáneamente
este gravitón hiperdimensional
este gravitón hiperdimensional
10:37
that then snaps back
into the three dimensions of the LHC
into the three dimensions of the LHC
214
625344
4380
que luego regresa
a las tres dimensiones del colisionador
a las tres dimensiones del colisionador
10:41
and spits off two photons,
215
629748
1822
y escupe dos fotones,
10:44
two particles of light.
216
632278
1338
dos partículas de luz.
10:47
And this hypothetical,
extra-dimensional graviton
extra-dimensional graviton
217
635417
2910
Y este hipotético
gravitón extradimensional
gravitón extradimensional
10:50
is one of the only possible,
hypothetical new particles
hypothetical new particles
218
638351
3707
es una de las únicas posibles
nuevas partículas hipotéticas,
nuevas partículas hipotéticas,
10:54
that has the special quantum properties
219
642082
2135
que tiene las propiedades
especiales cuánticas
especiales cuánticas
10:56
that could give birth to our little,
two-photon bump.
two-photon bump.
220
644241
4236
que podría generar nuestra pequeña
protuberancia de dos fotones.
protuberancia de dos fotones.
11:02
So, the possibility of explaining
the mysteries of gravity
the mysteries of gravity
221
650000
5820
Por lo tanto, la posibilidad de
explicar los misterios de la gravedad
explicar los misterios de la gravedad
11:07
and of discovering extra
dimensions of space --
dimensions of space --
222
655844
3498
y de descubrir las dimensiones
extraespaciales...
extraespaciales...
11:11
perhaps now you get a sense
223
659366
1592
tal vez ahora se dan una idea
11:12
as to why thousands of physics geeks
collectively lost their cool
collectively lost their cool
224
660982
4124
de por qué miles de frikis de la física
perdieron colectivamente la calma
perdieron colectivamente la calma
ante la pequeña protuberancia
de dos fotones.
de dos fotones.
11:17
over our little, two-photon bump.
225
665130
1882
11:19
A discovery of this type
would rewrite the textbooks.
would rewrite the textbooks.
226
667036
2900
Un descubrimiento de este tipo
sería reescribir los libros de texto.
sería reescribir los libros de texto.
11:22
But remember,
227
670739
1152
Pero recuerden,
11:23
the message from us experimentalists
228
671915
1724
nuestro mensaje como experimentadores
11:25
that actually were doing
this work at the time,
this work at the time,
229
673663
2239
que hacían este trabajo en el momento,
11:27
was very clear:
230
675926
1154
fue muy claro:
11:29
we need more data.
231
677104
1174
necesitamos más datos.
11:30
With more data,
232
678302
1519
Con más datos,
11:31
the little bump will either turn into
a nice, crisp Nobel Prize --
a nice, crisp Nobel Prize --
233
679845
4024
la pequeña protuberancia bien podría
convertirse en un premio Nobel en ciernes,
convertirse en un premio Nobel en ciernes,
11:35
(Laughter)
234
683893
1760
(Risas)
O los datos adicionales deberán rellenar
el espacio alrededor de la protuberancia
el espacio alrededor de la protuberancia
11:37
Or the extra data will fill in
the space around the bump
the space around the bump
235
685677
2964
11:40
and turn it into a nice, smooth line.
236
688665
1866
y convertirla
en una línea agradable y suave.
en una línea agradable y suave.
Así que tomamos más datos,
11:43
So we took more data,
237
691515
1218
11:44
and with five times the data,
several months later,
several months later,
238
692757
2577
y cinco veces más datos,
varios meses después,
varios meses después,
11:47
our little bump
239
695358
1690
nuestra pequeña protuberancia
11:49
turned into a smooth line.
240
697072
2348
se había convertido en una línea suave.
11:55
The news reported on a "huge
disappointment," on "faded hopes,"
disappointment," on "faded hopes,"
241
703217
3484
La noticia informó una "gran decepción"
de "esperanzas marchitas,"
de "esperanzas marchitas,"
11:58
and on particle physicists "being sad."
242
706725
2510
y de "la tristeza de los
físicos de partículas".
físicos de partículas".
Teniendo en cuenta
el tono de la cobertura,
el tono de la cobertura,
12:01
Given the tone of the coverage,
243
709259
1811
12:03
you'd think that we had decided
to shut down the LHC and go home.
to shut down the LHC and go home.
244
711094
3488
se podría pensar que habíamos decidido
cerrar el colisionador y volver a casa.
cerrar el colisionador y volver a casa.
12:06
(Laughter)
245
714606
1150
(Risas)
12:08
But that's not what we did.
246
716628
1603
Pero eso no es lo que hicimos.
12:13
But why not?
247
721057
2014
¿Pero por qué no?
12:16
I mean, if I didn't discover
a particle -- and I didn't --
a particle -- and I didn't --
248
724475
2845
Es decir, si no he descubierto
una partícula, y no lo hice,
una partícula, y no lo hice,
si no he descubierto una partícula,
¿por qué estoy aquí hablando con Uds.?
¿por qué estoy aquí hablando con Uds.?
12:20
if I didn't discover a particle,
why am I here talking to you?
why am I here talking to you?
249
728209
3029
12:23
Why didn't I just hang my head in shame
250
731262
2437
¿Por qué no se me cae la cara de vergüenza
12:25
and go home?
251
733723
1224
y vuelvo a casa?
12:31
Particle physicists are explorers.
252
739169
3351
Los físicos de partículas
somos exploradores.
somos exploradores.
12:35
And very much of what we do
is cartography.
is cartography.
253
743421
2952
Y mucho de lo que hacemos es cartografiar.
Lo pondré de esta manera: olvídense
del colisionador por un segundo.
del colisionador por un segundo.
12:39
Let me put it this way: forget
about the LHC for a second.
about the LHC for a second.
254
747468
2852
Imaginen que son exploradores espaciales
que llegan a un planeta distante,
que llegan a un planeta distante,
12:42
Imagine you are a space explorer
arriving at a distant planet,
arriving at a distant planet,
255
750344
3382
a la búsqueda de extraterrestres.
12:45
searching for aliens.
256
753750
1325
12:47
What is your first task?
257
755099
1522
¿Cuál es su primera tarea?
Para orbitar de inmediato el planeta,
aterrizar, echar un vistazo alrededor
aterrizar, echar un vistazo alrededor
12:49
To immediately orbit the planet,
land, take a quick look around
land, take a quick look around
258
757931
3076
en busca de signos evidentes de la vida,
12:53
for any big, obvious signs of life,
259
761031
1886
12:54
and report back to home base.
260
762941
1819
e informar a la base.
12:56
That's the stage we're at now.
261
764784
1624
Esa es la etapa que estamos ahora.
Echamos un primer vistazo
en el colisionador
en el colisionador
12:59
We took a first look at the LHC
262
767269
1487
buscando partículas nuevas,
grandes, obviamente detectables,
grandes, obviamente detectables,
13:00
for any new, big,
obvious-to-spot particles,
obvious-to-spot particles,
263
768780
2284
13:03
and we can report that there are none.
264
771088
1950
y podemos informar que no hay ninguna.
Vimos una protuberancia extraña de
aspecto raro en una montaña lejana,
aspecto raro en una montaña lejana,
13:05
We saw a weird-looking alien bump
on a distant mountain,
on a distant mountain,
265
773631
2673
13:08
but once we got closer,
we saw it was a rock.
we saw it was a rock.
266
776328
2170
pero al acercarnos,
vimos que era una roca.
vimos que era una roca.
13:10
But then what do we do?
Do we just give up and fly away?
Do we just give up and fly away?
267
778816
2640
Pero entonces, ¿qué hacemos?
¿Nos damos por vencidos y nos vamos?
¿Nos damos por vencidos y nos vamos?
13:13
Absolutely not;
268
781480
1287
Por supuesto que no.
13:14
we would be terrible scientists if we did.
269
782791
2305
Seríamos científicos terribles
si nos rindiéramos.
si nos rindiéramos.
13:17
No, we spend the next couple
of decades exploring,
of decades exploring,
270
785120
3613
No, pasamos las siguientes
dos décadas explorando,
dos décadas explorando,
13:20
mapping out the territory,
271
788757
1480
cartografiando el territorio,
13:22
sifting through the sand
with a fine instrument,
with a fine instrument,
272
790261
2365
tamizando la arena
con un instrumento fino,
con un instrumento fino,
13:24
peeking under every stone,
273
792650
1458
mirando debajo de cada piedra,
13:26
drilling under the surface.
274
794132
1554
perforando la superficie.
13:28
New particles can either
show up immediately
show up immediately
275
796106
2593
Nuevas partículas pueden
mostrar ya sea de inmediato
mostrar ya sea de inmediato
13:30
as big, obvious-to-spot bumps,
276
798723
2133
protuberancias grandes, evidentes,
13:32
or they can only reveal themselves
after years of data taking.
after years of data taking.
277
800880
3941
o pueden revelarse
tras años de toma de datos.
tras años de toma de datos.
13:38
Humanity has just begun its exploration
at the LHC at this big high energy,
at the LHC at this big high energy,
278
806103
4410
La humanidad acaba de comenzar
su exploración con el colisionador,
su exploración con el colisionador,
en este coloso de alta energía,
y tenemos mucho que hacer.
y tenemos mucho que hacer.
13:42
and we have much searching to do.
279
810537
1791
13:44
But what if, even after 10 or 20 years,
we still find no new particles?
we still find no new particles?
280
812352
5825
Pero ¿y si, incluso tras 10 o 20 años,
seguimos sin encontrar nuevas partículas?
seguimos sin encontrar nuevas partículas?
13:51
We build a bigger machine.
281
819053
1695
Construimos una máquina más grande.
13:52
(Laughter)
282
820772
1574
(Risas)
13:54
We search at higher energies.
283
822370
1690
Buscamos con energías mayores.
13:56
We search at higher energies.
284
824476
1570
Buscamos con altas energías.
13:58
Planning is already underway
for a 100-kilometer tunnel
for a 100-kilometer tunnel
285
826946
3053
Están planeadas
para un túnel de 100 km
para un túnel de 100 km
14:02
that will collide particles
at 10 times the energy of the LHC.
at 10 times the energy of the LHC.
286
830612
2976
que colisionará partículas
a 10 veces la energía del LHC.
a 10 veces la energía del LHC.
No decidimos donde la naturaleza
coloca nuevas partículas.
coloca nuevas partículas.
14:05
We don't decide where
nature places new particles.
nature places new particles.
287
833612
2337
14:08
We only decide to keep exploring.
288
836366
1646
Solo decidimos seguir explorando.
14:10
But what if, even after
a 100-kilometer tunnel
a 100-kilometer tunnel
289
838036
2558
Pero ¿y si, incluso tras construir
un túnel de 100 km
un túnel de 100 km
14:12
or a 500-kilometer tunnel
290
840618
1860
o un túnel de 500 km
14:14
or a 10,000-kilometer
collider floating in space
collider floating in space
291
842502
2841
o un colisionador de 10 000 km
que flote en el espacio
que flote en el espacio
14:17
between the Earth and the Moon,
292
845367
1578
entre la Tierra y la luna,
14:18
we still find no new particles?
293
846969
3062
seguimos sin encontrar nuevas partículas?
Entonces, tal vez estamos explorando
mal la física de partículas.
mal la física de partículas.
14:23
Then perhaps we're doing
particle physics wrong.
particle physics wrong.
294
851597
2694
14:26
(Laughter)
295
854315
1791
(Risas)
Tal vez tenemos que volver
a pensar las cosas.
a pensar las cosas.
14:28
Perhaps we need to rethink things.
296
856130
1957
14:31
Maybe we need more resources,
technology, expertise
technology, expertise
297
859127
3262
Tal vez necesitamos más recursos,
tecnología, experiencia,
tecnología, experiencia,
14:34
than what we currently have.
298
862413
1508
que lo que tenemos actualmente.
Ya usamos técnicas de aprendizaje
automático y de inteligencia artificial
automático y de inteligencia artificial
14:36
We already use artificial intelligence
and machine learning techniques
and machine learning techniques
299
864610
3341
en algunas partes del colisionador,
14:39
in parts of the LHC,
300
867975
1153
pero imaginen el diseño de
un experimento de física de partículas
un experimento de física de partículas
14:41
but imagine designing
a particle physics experiment
a particle physics experiment
301
869152
2406
14:43
using such sophisticated algorithms
302
871582
1669
que usa algoritmos sofisticados
14:45
that it could teach itself to discover
a hyperdimensional graviton.
a hyperdimensional graviton.
303
873275
3168
que podrían autoaprender para descubrir
un gravitón hiperdimensional.
un gravitón hiperdimensional.
14:48
But what if?
304
876467
1157
¿Pero y si...?
14:49
What if the ultimate question:
305
877648
1445
¿Qué pasa si, en última instancia,
14:51
What if even artificial intelligence
can't help us answer our questions?
can't help us answer our questions?
306
879117
3473
la inteligencia artificial no nos ayuda
a responder nuestras preguntas?
a responder nuestras preguntas?
14:54
What if these open questions,
for centuries,
for centuries,
307
882614
2111
¿Y si estas preguntas
durante siglos no resueltas,
durante siglos no resueltas,
14:56
are destined to be unanswered
for the foreseeable future?
for the foreseeable future?
308
884749
2669
no tuvieran respuestas
en un futuro inmediato?
en un futuro inmediato?
14:59
What if the stuff that's bothered me
since I was a little kid
since I was a little kid
309
887442
2929
¿Y si las cosas que
me molestaban desde niño
me molestaban desde niño
15:02
is destined to be unanswered
in my lifetime?
in my lifetime?
310
890395
2523
están destinadas a no tener respuestas
en el transcurso de mi vida?
en el transcurso de mi vida?
15:06
Then that ...
311
894395
1156
Entonces...
15:08
will be even more fascinating.
312
896282
2094
eso será aún más fascinante.
15:12
We will be forced to think
in completely new ways.
in completely new ways.
313
900144
3225
Nos veremos obligados a pensar
en formas completamente nuevas.
en formas completamente nuevas.
Tendremos que volver
a nuestras suposiciones,
a nuestras suposiciones,
15:16
We'll have to go back to our assumptions,
314
904361
2058
15:18
and determine if there was
a flaw somewhere.
a flaw somewhere.
315
906443
2339
y determinar si hay
un defecto en alguna parte.
un defecto en alguna parte.
Y necesitaremos para animar a más gente
unirnos en el estudio de la ciencia
unirnos en el estudio de la ciencia
15:21
And we'll need to encourage more people
to join us in studying science
to join us in studying science
316
909401
3395
15:24
since we need fresh eyes
on these century-old problems.
on these century-old problems.
317
912820
3062
ya que necesitamos una mirada nueva
sobre estos problemas centenarios.
sobre estos problemas centenarios.
15:27
I don't have the answers,
and I'm still searching for them.
and I'm still searching for them.
318
915906
3134
No tengo las respuestas
y aún estoy en busca de ellas.
y aún estoy en busca de ellas.
15:31
But someone -- maybe
she's in school right now,
she's in school right now,
319
919064
2329
Pero alguien, tal vez ella está
en la escuela en este momento,
en la escuela en este momento,
15:33
maybe she's not even born yet --
320
921417
1684
tal vez ella ni siquiera
ha nacido todavía,
ha nacido todavía,
15:35
could eventually guide us to see physics
in a completely new way,
in a completely new way,
321
923783
3133
podría finalmente guiarnos para ver
la física de forma completamente nueva,
la física de forma completamente nueva,
15:38
and to point out that perhaps
we're just asking the wrong questions.
we're just asking the wrong questions.
322
926940
4268
e indicarnos que tal vez estamos
haciendo las preguntas equivocadas.
haciendo las preguntas equivocadas.
15:44
Which would not be the end of physics,
323
932112
2410
Lo que no sería el fin de la física,
15:46
but a novel beginning.
324
934546
1406
sino el comienzo de una novela.
15:49
Thank you.
325
937204
1150
Gracias.
15:50
(Applause)
326
938378
2541
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
James Beacham - Experimental particle physicistJames 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.
James Beacham | Speaker | TED.com