TED2008
Brian Cox: CERN's supercollider
برایان کاکس از برخورددهنده عظیم سرن می‌گوید
Filmed:
Readability: 4.2
4,087,820 views
برایان کاکس، فیزیکدان مشهور، دربارۀ زمینۀ کاری‌اش در برخورددهنده بزرگ هادرون در سرن صحبت می‌کند. وی با طرح مسائل بزرگترینِ بزرگ دانش‌ها، به طور سرگرم‌کننده و به روشی قابل فهم، ما را به دیدار توری در دنیای این پروژۀ عظیم می‌برد.
Brian Cox - Physicist
Physicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester. Full bio
Physicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:19
This is the Large Hadron Collider.
0
1000
3000
این برخورددهنده بزرگ هادرون است.
00:22
It's 27 kilometers in circumference.
1
4000
2000
محیطش ۲۷ کیلومتر است؛
00:24
It's the biggest scientific experiment ever attempted.
2
6000
3000
بزرگترین آزمایش علمی است که تاکنون به آن مبادرت شده است.
00:27
Over 10,000 physicists and engineers
3
9000
3000
بیش از ۱۰۰۰۰ فیزیکدان و مهندس
00:30
from 85 countries around the world
4
12000
2000
از ۸۵ کشور جهان
00:32
have come together over several decades
5
14000
2000
در طول چند دهه گرد هم آمدند
00:34
to build this machine.
6
16000
2000
تا این دستگاه را بسازند.
00:36
What we do is we accelerate protons --
7
18000
2000
کاری که ما می‌کنیم این است که پروتون‌ها را شتاب می‌دیم --
00:38
so, hydrogen nuclei --
8
20000
2000
هستۀ هیدروژن رو به حدود
00:40
around 99.999999
9
22000
4000
۹۹.۹۹۹۹۹۹ درصد
00:44
percent the speed of light.
10
26000
2000
سرعت نور می‌رسونیم.
00:46
Right? At that speed, they go around
11
28000
2000
درست؟ در اون سرعت، آنها دور
00:48
that 27 kilometers 11,000 times a second.
12
30000
4000
یک محیط ۲۷ کیلومتری ۱۱۰۰۰ بار در ثانیه می‌چرخند.
00:52
And we collide them with another beam of protons
13
34000
2000
و ما آنها را با پرتوی دیگری از پروتون برخورد می‌دیم
00:54
going in the opposite direction.
14
36000
3000
که از جهت مخالف میاد.
00:57
We collide them inside giant detectors.
15
39000
2000
ما آنها را در در داخل آشکارسازهای عظیم برخورد می‌دیم.
00:59
They're essentially digital cameras.
16
41000
2000
که در واقع دوربین‌های دیجیتال هستند.
01:01
And this is the one that I work on, ATLAS.
17
43000
2000
و این اونیه که من روش کار می‌کنم، اطلس.
01:03
You get some sense of the size --
18
45000
2000
شما بنحوی متوجه اندازۀ قضیه میشین --
01:05
you can just see these EU standard-size
19
47000
2000
میتونین مقایسش کنین با آدم‌های اروپایی سایز استاندارد
01:07
people underneath.
20
49000
2000
که پایینش ایستادن.
01:09
(Laughter)
21
51000
2000
(خنده)
01:11
You get some sense of the size: 44 meters wide,
22
53000
3000
برای اینکه کمی متوجه ابعاد کار شوید: ۴۴ متر عرض،
01:14
22 meters in diameter, 7,000 tons.
23
56000
3000
۲۲ متر قطر، و وزن ۷۰۰۰ تن.
01:17
And we re-create the conditions that were present
24
59000
3000
ما شرایطی را بازسازی می‌کنیم که در کمتر از یک بیلیونیم ثانیه
01:20
less than a billionth of a second after the universe began
25
62000
3000
بعد از اینکه جهان آغاز شد وجود داشتند --
01:23
up to 600 million times a second
26
65000
2000
تا حدود ۶۰۰ میلیونیم ثانیه
01:25
inside that detector -- immense numbers.
27
67000
3000
در داخل اون آشکارساز -- ارقام کلانی است.
01:29
And if you see those metal bits there --
28
71000
2000
و اگه شما اون تیکه آهن‌ها رو اونجا ببینید --
01:31
those are huge magnets that bend
29
73000
2000
اونا آهنرباهای عظیمی هستند که ذرات باردار
01:33
electrically charged particles,
30
75000
2000
الکتریکی رو خم می‌کنند؛
01:35
so it can measure how fast they're traveling.
31
77000
2000
تا بتوان محاسبه کرد که چقدر سریع حرکت می‌کنند.
01:37
This is a picture about a year ago.
32
79000
2000
این تصویری است از یک سال پیشتر.
01:39
Those magnets are in there.
33
81000
2000
اون آهنرباها اونجان.
01:41
And, again, a EU standard-size, real person,
34
83000
2000
و باز دوباره، انسان‌های سایز استانداراد اروپایی،
01:43
so you get some sense of the scale.
35
85000
3000
پس می‌تونید ایده‌ای از مقیاس کار بدست بیارین.
01:46
And it's in there that those mini-Big Bangs will be created,
36
88000
2000
و اونجاست که ما درش مهبانگ‌های کوچیک خواهیم ساخت،
01:48
sometime in the summer this year.
37
90000
2000
یه وقتی دور و برای تابستون امسال.
01:50
And actually, this morning, I got an email
38
92000
2000
و راستی، امروز صبح ایمیلی دریافت کردم
01:52
saying that we've just finished, today,
39
94000
2000
که گفت ما همین امروز آخرین
01:54
building the last piece of ATLAS.
40
96000
2000
قطعۀ اطلس را تموم کردیم.
01:56
So as of today, it's finished. I'd like to say
41
98000
2000
خب با اتمامش در امروز، دوست دارم بگم
01:58
that I planned that for TED,
42
100000
2000
که اون رو برای TED برنامه‌ریزی کرده بودم،
02:00
but I didn't. So it's been completed as of today.
43
102000
3000
ولی این کار رو نکرده بودم. از قضا امروز کار تمام شده.
02:03
(Applause)
44
105000
4000
(کف زدن)
02:07
Yeah, it's a wonderful achievement.
45
109000
2000
آره، موفقیت شگرفیه!
02:09
So, you might be asking, "Why?
46
111000
2000
خب شاید بپرسین «چرا؟
02:11
Why create the conditions that were present
47
113000
2000
که چی شرایطی را ایجاد کنیم که در
02:13
less than a billionth of a second after the universe began?"
48
115000
3000
یک بیلیونیم بعد از آغاز جهان حاضر بودن؟»
02:16
Well, particle physicists are nothing if not ambitious.
49
118000
3000
خب، فیزیکدانان ذرات اگر بلندپرواز نباشند هیچی نیستند.
02:19
And the aim of particle physics is to understand
50
121000
3000
و هدف فیزیک ذرات اینه که بفهمیم
02:22
what everything's made of, and how everything sticks together.
51
124000
3000
همه چیز از چی ساخته شده؟ و همه چیز چطوری به هم چسبیده؟
02:25
And by everything I mean, of course,
52
127000
2000
و با کاربرد «همه چیز» طبعاً منظورم
02:27
me and you, the Earth, the Sun,
53
129000
3000
خودمه و شما، و زمین، خورشید،
02:30
the 100 billion suns in our galaxy
54
132000
3000
صدها بیلیون ستاره‌ای که در کهکشان ما هستن
02:33
and the 100 billion galaxies
55
135000
2000
و صدها بیلیون کهکشانی که
02:35
in the observable universe.
56
137000
2000
در جهان رؤیت پذیر وجود دارند.
02:37
Absolutely everything.
57
139000
2000
واقعا همه چیز.
02:39
Now you might say, "Well, OK, but why not just look at it?
58
141000
2000
حالا ممکنه بگین که «خب باشه، ولی چرا فقط نگاهشون نکنیم؟
02:41
You know? If you want to know what I'm made of, let's look at me."
59
143000
3000
اگه می‌خواین بدونین من از چی ساخته شدم چرا به خودمون نگاه نکنیم.»
02:44
Well, we found that as you look back in time,
60
146000
3000
خب ما فهمیدیم که هر چقدر به زمان عقبتر برمی‌گردین
02:47
the universe gets hotter and hotter,
61
149000
3000
جهان داغتر و داغتر میشه،
02:50
denser and denser, and simpler and simpler.
62
152000
3000
چگالتر و چگالتر، و ساده‌تر و ساده‌تر.
02:53
Now, there's no real reason I'm aware of for that,
63
155000
2000
حالا، هیچ دلیلی وجود نداره که من بدونم واسه چی،
02:55
but that seems to be the case.
64
157000
3000
ولی به نظر میاد که اینجوری باشه.
02:58
So, way back in the early times of the universe,
65
160000
2000
از این نظر، درروزگار خیلی قدیمتر در دوران اولیۀ جهان،
03:00
we believe it was very simple and understandable.
66
162000
3000
ما معتقدیم که همه چیز خیلی ساده و قابل فهم بوده.
03:03
All this complexity, all the way to these wonderful things --
67
165000
3000
همۀ این پیچیدگی‌ها، تمام این مسیر منتهی به این چیزهای شگفت‌انگیز ---
03:06
human brains -- are a property of an old
68
168000
2000
مغز انسان -- همگی خواص یک جهان قدیمی
03:08
and cold and complicated universe.
69
170000
3000
و سرد شده و پیچیده‌اند.
03:11
Back at the start, in the first billionth of a second,
70
173000
3000
با بازگشت به شروع کار، در اولین بیلیونیم ثانیه،
03:14
we believe, or we've observed, it was very simple.
71
176000
2000
ما معتقدیم، یا مشاهده کردیم که خیلی ساده است.
03:16
It's almost like ...
72
178000
2000
اصلا انگار که...
03:18
imagine a snowflake in your hand,
73
180000
2000
یک دونه برف را در دستتون تصور کنید،
03:20
and you look at it, and it's an incredibly complicated,
74
182000
3000
بهش نگاه می‌کنید، و بطور خارق العاده‌ای پیچیده
03:23
beautiful object. But as you heat it up,
75
185000
3000
زیبا است. ولی وقتی که گرمش می‌کنید،
03:26
it'll melt into a pool of water,
76
188000
3000
توی گودی دست آب میشه.
03:29
and you would be able to see that, actually, it was just made
77
191000
2000
و اون وقت می‌بینید که فقط از H20 آب
03:31
of H20, water.
78
193000
3000
تشکیل شده بود.
03:34
So it's in that same sense that we look back in time
79
196000
2000
پس از این نظر هست که به زمان گذشته می‌نگریم
03:36
to understand what the universe is made of.
80
198000
3000
تا بفهمیم جهان از چی ساخته شده.
03:39
And, as of today, it's made of these things.
81
201000
3000
و امروزه از این چیزا ساخته شده:
03:42
Just 12 particles of matter,
82
204000
2000
فقط ۱۲ ذرۀ ماده،
03:44
stuck together by four forces of nature.
83
206000
3000
که با چهار نیروی طبیعت به هم متصل شدند.
03:48
The quarks, these pink things, are the things that make up protons and neutrons
84
210000
3000
«کوارک»ها، این چیز صورتیا، چیزایی هستند که پروتون‌ها و نوترون‌ها را می‌سازند
03:51
that make up the atomic nuclei in your body.
85
213000
3000
که هستۀ اتم را در بدن شما تشکیل میدن.
03:54
The electron -- the thing that goes around
86
216000
2000
«الکترون»ها، اینایی که دور هستۀ اتم
03:56
the atomic nucleus --
87
218000
2000
در گردش‌اند --
03:58
held around in orbit, by the way, by the electromagnetic force
88
220000
3000
در مدارشون توسط نیروی الکترومغناطیسی نگه داشته میشن
04:01
that's carried by this thing, the photon.
89
223000
2000
که با این چیزا حمل میشه: «فوتون».
04:03
The quarks are stuck together by other things called gluons.
90
225000
3000
کوارک‌ها توسط چیزایی بهم چسبیده شدند به نام «گلئون».
04:06
And these guys, here, they're the weak nuclear force,
91
228000
2000
و اینا اینجا نیروی هسته‌ای ضعیف هستند
04:08
probably the least familiar.
92
230000
2000
که احتمالا کمترین شباهت رو دارند.
04:10
But, without it, the sun wouldn't shine.
93
232000
2000
ولی بدون اون خورشید نخواهد درخشید.
04:12
And when the sun shines, you get copious quantities
94
234000
2000
و وقتی خورشید می‌درخشد، شما مقدار انبوهی
04:14
of these things, called neutrinos, pouring out.
95
236000
3000
از این چیزا بنام «نوترینو» دارین که به بیرون پخش میشن.
04:17
Actually, if you just look at your thumbnail --
96
239000
3000
درحقیقت اگه شما به ناخن شست‌تون نگاه کنید --
04:20
about a square centimeter --
97
242000
3000
در حدود یک سانت مربع -- چیزی در حدود
04:23
there are something like 60 billion neutrinos per second
98
245000
3000
چیزی در حدود ۶۰ بیلیون نوترینو در ثانیه
04:26
from the sun, passing
99
248000
2000
از خورشید از جایی
04:28
through every square centimeter of your body.
100
250000
2000
کمتر از از یک سانتیمتر مربع از بدنتون رد میشن.
04:30
But you don't feel them, because the weak force
101
252000
2000
ولی شما احساسشون نمی‌کنین چون به درستی
04:32
is correctly named --
102
254000
2000
نیروی ضعیف نام‌گذاری شدند.
04:34
very short range and very weak,
103
256000
2000
خیلی بردشون محدود و ضعیفه،
04:36
so they just fly through you.
104
258000
2000
پس فقط از داخل شما رد میشن.
04:38
And these particles have been discovered
105
260000
2000
و بیشتر این ذرات در طول قرن اخیر
04:40
over the last century, pretty much.
106
262000
2000
کشف شده‌اند.
04:42
The first one, the electron, was discovered in 1897,
107
264000
2000
اولینشان، الکترون در سال۱۸۹۷کشف شد.
04:44
and the last one, this thing called the tau neutrino,
108
266000
3000
و آخرینش، که نوترینو تاو نام دارد
04:47
in the year 2000. Actually just --
109
269000
2000
در سال ۲۰۰۰ کشف گردید. راستش فقط --
04:49
I was going to say, just up the road in Chicago. I know it's a big country,
110
271000
3000
می‌خواستم بگم که، سر جادۀ شیکاگو. می‌دونم آمریکا کشور
04:52
America, isn't it?
111
274000
2000
بزرگیه مگه نه؟
04:55
Just up the road.
112
277000
2000
فقط سر جاده.
04:58
Relative to the universe, it's just up the road.
113
280000
3000
نسبت به جهان فقط سر جاده است.
05:01
(Laughter)
114
283000
2000
(خنده)
05:03
So, this thing was discovered in the year 2000,
115
285000
2000
خب این یکی در سال ۲۰۰۰ پیدا شد،
05:05
so it's a relatively recent picture.
116
287000
3000
پس یه تصویر نسبتا جدیده.
05:08
One of the wonderful things, actually, I find,
117
290000
2000
یکی از چیزای باحالی که من در واقع وقتی بهش فکر می‌کنم
05:10
is that we've discovered any of them, when you realize how tiny they are.
118
292000
3000
اینه که ما اصلا تونستیم که چیزی پیدا کنیم، وقتی که در نظر می‌گیری که اینا چقدر ریزند.
05:13
You know, they're a step in size
119
295000
2000
می‌دونین، اینها سایز نقاط دورند
05:15
from the entire observable universe.
120
297000
2000
در کل جهان قابل رؤیت.
05:17
So, 100 billion galaxies,
121
299000
2000
پس ۱۰۰ بیلیون کهکشان،
05:19
13.7 billion light years away --
122
301000
3000
به دوری ۱۳.۷ بیلیون سال نوری --
05:22
a step in size from that to Monterey, actually,
123
304000
3000
یک نقطه به سایز اون از مونتری، درحقیقت
05:25
is about the same as from Monterey to these things.
124
307000
3000
به اندازۀ مونتری نسبت این چیزاست.
05:28
Absolutely, exquisitely minute,
125
310000
3000
کاملا و به شدت ریز.
05:31
and yet we've discovered pretty much the full set.
126
313000
3000
و با اینحال ما یک دستۀ تقریبا کاملشون رو پیدا کردیم.
05:35
So, one of my most illustrious forebears
127
317000
3000
یکی از مشهورترین پیشینیان ما
05:38
at Manchester University, Ernest Rutherford,
128
320000
2000
در دانشگاه منچستر ارنست رادرفورد
05:40
discoverer of the atomic nucleus,
129
322000
2000
کاشف هستۀ اتم بود. او
05:42
once said, "All science is either physics
130
324000
2000
یک بار گفت: «تمام علوم یا فیزیک‌اند
05:44
or stamp collecting."
131
326000
2000
یا کلکسیون تمبر جمع کردن.»
05:46
Now, I don't think he meant to insult
132
328000
3000
حالا من گمان نمی‌کنم که هدفش توهین
05:49
the rest of science,
133
331000
2000
به علوم دیگه بوده باشه،
05:51
although he was from New Zealand, so it's possible.
134
333000
3000
گرچه او نیوزیلندی بود، پس ممکنه!
05:54
(Laughter)
135
336000
2000
(خنده)
05:56
But what he meant was that what we've done, really,
136
338000
2000
ولی منظورش این بود که کاری که ما کردیم، در اصل
05:58
is stamp collect there.
137
340000
2000
تمبر جمع کردنه --
06:00
OK, we've discovered the particles,
138
342000
2000
خب ما ذرات را پیدا کردیم،
06:02
but unless you understand the underlying
139
344000
2000
ولی شما تا زمانیکه اساس قرار گرفتنِ
06:04
reason for that pattern -- you know, why it's built the way it is --
140
346000
3000
این الگو را درک نکنید -- که چرا اینجوری ساخته شده --
06:07
really you've done stamp collecting. You haven't done science.
141
349000
3000
شما در واقع فقط تمبر جمع کردین -- دانشی به انجام نرسوندین.
06:10
Fortunately, we have
142
352000
2000
خوشبختانه ما
06:12
probably one of the greatest scientific achievements of the twentieth century
143
354000
3000
احتمالا بزرگترین دستاورد علمی قرن ۲۱ رو که
06:15
that underpins that pattern.
144
357000
2000
پایه‌های این الگو رو تشکیل میده در دست داریم.
06:17
It's the Newton's laws, if you want,
145
359000
2000
می‌تونید اگه دوست دارید اون رو قانون نیوتنِ
06:19
of particle physics.
146
361000
2000
فیزیک ذرات بدونید.
06:21
It's called the standard model -- beautifully simple mathematical equation.
147
363000
3000
نامش «مدل استاندارد» هست -- یک معادلۀ ریاضیاتی ساده و زیبا.
06:24
You could stick it on the front of a T-shirt,
148
366000
2000
می‌تونید کلشو روی جلوی یک پیرهن بچسبونین،
06:26
which is always the sign of elegance.
149
368000
3000
که همیشه نشانۀ عظمته!
06:29
This is it.
150
371000
2000
ایناهاش.
06:31
(Laughter)
151
373000
2000
(خنده)
06:33
I've been a little disingenuous, because I've expanded it out
152
375000
2000
من یک ذره ناصادق بودم چون اون رو به شکل
06:35
in all its gory detail.
153
377000
2000
جزئیات مشقت بارش باز کردم.
06:37
This equation, though, allows you to calculate everything --
154
379000
2000
این معادله شما رو قادر میکنه که همۀ چیزایی رو که در جهان اتفاق می‌افته
06:39
other than gravity -- that happens in the universe.
155
381000
3000
به جز جاذبه -- محاسبه کنید!
06:42
So, you want to know why the sky is blue, why atomic nuclei stick together --
156
384000
3000
اگه می‌خواید بدونید چرا آسمون آبیه، چرا هسته‌های اتم به هم چسبیدن --
06:45
in principle, you've got a big enough computer --
157
387000
2000
شما اصولا با یک کامپیوتر به قدر کافی بزرگ --
06:47
why DNA is the shape it is.
158
389000
2000
می‌تونید ببینید چرا دی ان آ این شکلیه.
06:49
In principle, you should be able to calculate it from that equation.
159
391000
3000
اصولا بایستی قادر باشین اون رو از داخل فرمول‌ها حساب کنید.
06:52
But there's a problem.
160
394000
2000
ولی یک مشکل هست.
06:55
Can anyone see what it is?
161
397000
3000
آیا کسی میتونه ببینه مشکل چیه؟
06:59
A bottle of champagne for anyone that tells me.
162
401000
3000
یک بطری شامپانی برای هر کی که بگه.
07:02
I'll make it easier, actually, by blowing one of the lines up.
163
404000
2000
آسونترش می‌کنم. با جلو اوردنِ یکی از خطوط.
07:05
Basically, each of these terms
164
407000
2000
بطور کلی هر کدوم از این عبارات
07:07
refers to some of the particles.
165
409000
2000
یکی از ذرات رو نمایندگی می‌کنند.
07:09
So those Ws there refer to the Ws, and how they stick together.
166
411000
3000
بنابراین W ها اونجا W ها رو نشون میدن و چگونگی چسبیدن اونها رو.
07:12
These carriers of the weak force, the Zs, the same.
167
414000
3000
این حاملان نیروی ضعیف، Z ها هم همینطور.
07:15
But there's an extra symbol in this equation: H.
168
417000
2000
ولی یک نشان دیگه در این معادله هست: H.
07:17
Right, H.
169
419000
2000
بله H.
07:19
H stands for Higgs particle.
170
421000
2000
H مخفف ذرات «هیگز» است.
07:21
Higgs particles have not been discovered.
171
423000
3000
ذرات هیگز هنوز پیدا نشدند.
07:24
But they're necessary: they're necessary
172
426000
2000
ولی لازمند -- لازمند تا
07:26
to make that mathematics work.
173
428000
2000
ریاضیات این معادله جواب دهد.
07:28
So all the exquisitely detailed calculations we can do
174
430000
2000
پس همۀ این محاسبات دقیق و سختی که با این
07:30
with that wonderful equation
175
432000
2000
معادلۀ بی‌نظیر می‌تونیم انجام بدیم
07:32
wouldn't be possible without an extra bit.
176
434000
2000
بدون این یک ذره قابل انجام نیست.
07:34
So it's a prediction:
177
436000
2000
این یک پیشبینی است --
07:36
a prediction of a new particle.
178
438000
2000
پیشبینی یک ذرۀ جدید.
07:38
What does it do?
179
440000
2000
چی کار میکنه؟
07:40
Well, we had a long time to come up with good analogies.
180
442000
2000
خب، ما خیلی طول کشیده تا یک مقایسۀ خوب درست کنیم.
07:42
And back in the 1980s, when we wanted the money
181
444000
3000
و در دهۀ ۸۰ وقتی که ما برای ساخت LHC
07:45
for the LHC from the U.K. government,
182
447000
2000
از دولت انگلیس پول می‌خواستیم،
07:47
Margaret Thatcher, at the time, said,
183
449000
2000
مارگارت تاچر اون زمان گفت،
07:49
"If you guys can explain, in language
184
451000
2000
«اگه شما بتونین به زبونی که
07:51
a politician can understand,
185
453000
2000
سیاستمدارا بفهمند توضیح بدین
07:53
what the hell it is that you're doing, you can have the money.
186
455000
3000
که شما واقعا چی کار دارین می‌کنین، پولو می‌گیرین.
07:56
I want to know what this Higgs particle does."
187
458000
2000
من می‌خوام بدونم ذرات هیگز چی کار می‌کنن.»
07:58
And we came up with this analogy, and it seemed to work.
188
460000
2000
و ما این مقایسه را درست کردیم که به نظر میومد منظور رو می‌رسونه.
08:00
Well, what the Higgs does is, it gives mass to the fundamental particles.
189
462000
3000
خب کاری که هیگز میکنه اینه که به ذرات بنیادی جرم میده.
08:03
And the picture is that the whole universe --
190
465000
2000
و نحوۀ تصورش اینطوریه که کل جهان --
08:05
and that doesn't mean just space, it means me as well, and inside you --
191
467000
3000
و منظور فقط فضا نیست، یعنی خود من، یا درون شما --
08:08
the whole universe is full of something called a Higgs field.
192
470000
3000
کل جهان پر از چیزیه که میدان هیگز نامیده میشه.
08:11
Higgs particles, if you will.
193
473000
2000
یا میشه گفت ذرات هیگز.
08:13
The analogy is that these people in a room
194
475000
2000
مقایسه اینه که یک سری آدم داخل یک اتاق هستند
08:15
are the Higgs particles.
195
477000
2000
و اونها ذرات هیگز هستند.
08:17
Now when a particle moves through the universe,
196
479000
2000
حالا وقتی که یک ذره در داخل جهان حرکت میکنه،
08:19
it can interact with these Higgs particles.
197
481000
3000
میتونه با این ذرات هیگز متقابلا اثر کنه.
08:22
But imagine someone who's not very popular moves through the room.
198
484000
3000
حالا تصور کنین یکی که خیلی محبوب نیست از وسط اتاق رد شه.
08:25
Then everyone ignores them. They can just pass through the room very quickly,
199
487000
3000
همه اونو نادیده میگیرن. و میتونه خیلی سریع از اتاق رد بشه،
08:28
essentially at the speed of light. They're massless.
200
490000
3000
اصولا با سرعت نور میتونه بگذره. چون جرم نداره.
08:31
And imagine someone incredibly important
201
493000
2000
و حالا تصور کنید که یک آدم خیلی مهم و
08:33
and popular and intelligent
202
495000
2000
محبوب و باهوش
08:35
walks into the room.
203
497000
3000
وارد اتاق بشه
08:38
They're surrounded by people, and their passage through the room is impeded.
204
500000
3000
او توسط مردم احاطه میشه، و راهش در اتاق سد میشه.
08:41
It's almost like they get heavy. They get massive.
205
503000
3000
درست مثل این میمونه که سنگین بشه. وزنش زیاد بشه.
08:44
And that's exactly the way the Higgs mechanism works.
206
506000
3000
و این دقیقا طرز کار مکانیسم هیگزه.
08:47
The picture is that the electrons and the quarks
207
509000
2000
تصوری که میتونین داشته باشین اینه که الکترون‌ها و کوارک‌هایی که
08:49
in your body and in the universe that we see around us
208
511000
3000
در داخل بدنتان و در جهان اطرافمان می‌بینیم
08:52
are heavy, in a sense, and massive,
209
514000
2000
سنگین هستند، به شکلی گرانند،
08:54
because they're surrounded by Higgs particles.
210
516000
2000
به این خاطر که در ذرات هیگز احاطه شدند.
08:56
They're interacting with the Higgs field.
211
518000
3000
با میدان هیگز اثر متقابل دارند.
08:59
If that picture's true,
212
521000
2000
اگر این تصویر درست باشه،
09:01
then we have to discover those Higgs particles at the LHC.
213
523000
3000
پس ما باید بتونیم این ذرات هیگز را در LHC پیدا کنیم.
09:05
If it's not true -- because it's quite a convoluted mechanism,
214
527000
2000
اگه درست نباشه -- چونکه مکانیسم خیلی پیچ‌درپیچی داره،
09:07
although it's the simplest we've been able to think of --
215
529000
3000
اگرچه این ساده‌ترین چیزی بوده که تونستیم فکر کنیم --
09:10
then whatever does the job of the Higgs particles
216
532000
2000
در این صورت هر چیزی که کار ذرات هیگز را انجام میده
09:12
we know have to turn up
217
534000
2000
ما می‌دونیم که باید در LHC
09:14
at the LHC.
218
536000
2000
معلوم بشه.
09:16
So, that's one of the prime reasons we built this giant machine.
219
538000
3000
پس یکی از دلایل اولیۀ ساخت این ماشین عظیم این بود.
09:19
I'm glad you recognize Margaret Thatcher.
220
541000
2000
من خوشحالم که مارگارت تاچر رو در تصویر تشخیص دادین.
09:21
Actually, I thought about making it more culturally relevant, but --
221
543000
3000
راستش من اول فکر کردم از نظر فرهنگی متناسبش کنم ولی خب --
09:24
(Laughter)
222
546000
3000
(خنده)
09:27
anyway.
223
549000
2000
به هر حال.
09:29
So that's one thing.
224
551000
2000
پس این یک مطلبه.
09:31
That's essentially a guarantee of what the LHC will find.
225
553000
3000
این اصولا تضمینه که در LHC معلوم خواهد شد.
09:34
There are many other things. You've heard
226
556000
2000
خیلی چیزای دیگه هم هست. شما خیلی
09:36
many of the big problems in particle physics.
227
558000
2000
از مشکلات بزرگ فیزیک ذرات شنیدین.
09:38
One of them you heard about: dark matter, dark energy.
228
560000
3000
یکی از چیزهایی که شنیدین: ماده تاریک، انرژی تاریک است.
09:41
There's another issue,
229
563000
2000
مسالۀ دیگری که هست،
09:43
which is that the forces in nature -- it's quite beautiful, actually --
230
565000
2000
نیروهای طبیعت هستند -- که خیلی زیباست و در حقیقت --
09:45
seem, as you go back in time,
231
567000
2000
به نظر میاد هر چی در زمان عقبتر میرین،
09:47
they seem to change in strength.
232
569000
2000
قدرتشون تغییر میکنه.
09:49
Well, they do change in strength.
233
571000
2000
خب قدرتشون واقعا تغییر میکنه.
09:51
So, the electromagnetic force, the force that holds us together,
234
573000
3000
مثلا نیروی الکترومغناطیس، نیرویی که ما را بهم نگه میداره،
09:54
gets stronger as you go to higher temperatures.
235
576000
3000
با افزایش دما قوی‌تر میشه.
09:57
The strong force, the strong nuclear force, which sticks nuclei together,
236
579000
3000
نیروی قوی، نیروی هسته‌ای قوی، که هسته‌ها را بهم می‌چسبونه،
10:00
gets weaker. And what you see is the standard model --
237
582000
3000
ضعیف‌تر میشه. و چیزی که شما در این مدل استاندارد میبینین اینه که --
10:03
you can calculate how these change -- is the forces,
238
585000
2000
شما میتونین محاسبه کنید که اینها چگونه تغییر می‌کنن -- این نیروها --
10:05
the three forces, other than gravity,
239
587000
2000
سه نیروی اصلی به جز جاذبه --
10:07
almost seem to come together at one point.
240
589000
2000
به نظر میاد که کلا در یک نقطه بهم می‌رسند.
10:09
It's almost as if there was one beautiful
241
591000
2000
اصلا انگار که هر سه یک نیروی قشنگ
10:11
kind of super-force, back at the beginning of time.
242
593000
3000
یکجور ابر-نیرو در آغاز زمان بوده باشند.
10:14
But they just miss.
243
596000
2000
ولی از دستش دادند.
10:16
Now there's a theory called super-symmetry,
244
598000
2000
حالا یک نظریه هست به نام «ابرتقارن»،
10:18
which doubles the number of particles in the standard model,
245
600000
3000
که تعداد ذرات موجود در مدل استاندارد رو دو برابر میکنه.
10:21
which, at first sight, doesn't sound like a simplification.
246
603000
2000
که در نگاه اول ساده‌سازیِ مسئله به نظر نمیاد.
10:23
But actually, with this theory,
247
605000
2000
ولی در حقیقت با این نظریه
10:25
we find that the forces of nature
248
607000
2000
ما می‌بینیم که نیروهای طبیعت
10:27
do seem to unify together, back at the Big Bang --
249
609000
3000
واقعا به نظر میاد که در مهبانگ متحد میشن.
10:30
absolutely beautiful prophecy. The model wasn't built to do that,
250
612000
3000
یک پیشگویی مطلقا عالی. مدل در اصل برای این کار ساخته نشده بود،
10:33
but it seems to do it.
251
615000
2000
ولی به نظر میاد که چنین میکنه.
10:35
Also, those super-symmetric particles
252
617000
2000
بعلاوه، آن ذرات ابرتقارنی
10:37
are very strong candidates for the dark matter.
253
619000
2000
نامزدهای خیلی محتمل مادۀ تاریک هستند.
10:39
So a very compelling theory
254
621000
2000
پس یک نظریۀ خیلی بالقوه‌ای است که
10:41
that's really mainstream physics.
255
623000
2000
واقعا جریان غالب فیزیکه.
10:43
And if I was to put money on it, I would put money on --
256
625000
2000
و اگه من بخوام شرط بذارم روش من پولم رو
10:45
in a very unscientific way -- that
257
627000
2000
به شکل خیلی غیر علمی روی
10:47
that these things would also crop up at the LHC.
258
629000
2000
این چیزا میذارم که احتمالا اونا هم در LHC معلوم بشن.
10:50
Many other things that the LHC could discover.
259
632000
3000
خیلی چیزای دیگه هم میتونند در LHC کشف بشن.
10:53
But in the last few minutes, I just want to give you
260
635000
3000
ولی در دقایق آخری من فقط می‌خوام که یک
10:56
a different perspective
261
638000
2000
دیدگاه متفاوت به شما عرضه کنم
10:58
of what I think -- what particle physics
262
640000
2000
در مورد اینکه من فکر می‌کنم -- فیزیک ذرات
11:00
really means to me -- particle physics and cosmology.
263
642000
3000
برای من به چه معناست -- فیزیک ذرات و کیهانشناسی.
11:03
And that's that I think it's given us a wonderful
264
645000
3000
و اون اینه که این مسائل به ما یک قصۀ
11:06
narrative -- almost a creation story,
265
648000
3000
زیبا ارائه داده -- تقریبا اگه دوست داشته باشین
11:09
if you'd like -- about the universe,
266
651000
2000
یک نوع داستان آفرینش دربارۀ جهان ارائه کرده،
11:11
from modern science over the last few decades.
267
653000
3000
علوم مدرن در چند دهۀ اخیر.
11:14
And I'd say that it deserves,
268
656000
2000
و من دوست دارم بگم که این لایقِ
11:16
in the spirit of Wade Davis' talk,
269
658000
2000
حال و حوای سخنرانی وید دیویس است،
11:18
to be at least put up there with these wonderful creation stories
270
660000
3000
بعنوان اینکه حداقل در کنار داستان‌های محلی جالب آفرینشِ
11:21
of the peoples of the high Andes and the frozen north.
271
663000
4000
مردمِ بلندی‌های آند و شمال یخ‌زده قرار بگیره.
11:25
This is a creation story, I think, equally as wonderful.
272
667000
3000
این داستان آفرینشی است که به نظر من به همون اندازۀ اونا شگفت‌انگیزه.
11:29
The story goes like this: we know that
273
671000
2000
داستان اینجوری پیش میره: ما می‌دونیم که
11:31
the universe began 13.7 billion years ago,
274
673000
3000
جهان ۱۳.۷ بیلیون سال پیش آغاز شده،
11:34
in an immensely hot, dense state,
275
676000
3000
در یک حالت بسیار داغ و فشرده،
11:37
much smaller than a single atom.
276
679000
2000
بسیار کوچکتر از یک دانه اتم.
11:39
It began to expand about
277
681000
2000
بعد شروع کرده به منبسط شدن در
11:41
a million, billion, billion, billion billionth
278
683000
3000
یک میلیون بیلیون بیلیون بیلیون بیلیونیم ثانیه
11:44
of a second -- I think I got that right -- after the Big Bang.
279
686000
4000
-- فکر کنم دقیق گفته باشم -- بعد از مهبانگ.
11:48
Gravity separated away from the other forces.
280
690000
2000
جاذبه از دیگر نیروها جدا شده.
11:50
The universe then underwent
281
692000
2000
بعد جهان زیر
11:52
an exponential expansion called inflation.
282
694000
3000
یک انبساط نمایی رفته که تورم نامیده میشه.
11:55
In about the first billionth of a second or so,
283
697000
2000
در حدود نخستین بیلیونیم ثانیه
11:57
the Higgs field kicked in, and the quarks
284
699000
2000
میدان هیگز وارد عمل شده، و بعد کوارک‌ها
11:59
and the gluons and the electrons
285
701000
3000
و گلئون‌ها و الکترون‌هایی
12:02
that make us up got mass.
286
704000
2000
که ما را می‌سازنند دارای وزن شدند.
12:04
The universe continued to expand and cool.
287
706000
3000
انبساط و سرد شدن جهان ادامه یافته.
12:07
After about a few minutes,
288
709000
2000
بعد از چند دقیقۀ کوتاه،
12:09
there was hydrogen and helium in the universe. That's all.
289
711000
3000
هیدروژن و هلیم در جهان وجود داشتند. همش همینه.
12:12
The universe was about 75 percent hydrogen,
290
714000
3000
جهان تقریبا ۷۵ درصد هیدروژن بود،
12:15
25 percent helium. It still is today.
291
717000
3000
و ۲۵ درصد هلیم، هنوز امروزم همینه.
12:18
It continued to expand
292
720000
2000
گسترش جهان ادامه یافته
12:20
about 300 million years.
293
722000
2000
تا حدود ۳۰۰ میلیون سال.
12:22
Then light began to travel through the universe.
294
724000
2000
بعد نور شروع کرده به سفر کردن در داخل جهان.
12:24
It was big enough to be transparent to light,
295
726000
2000
اونقدر بزرگ بوده که برای نور گذرا باشه،
12:26
and that's what we see in the cosmic microwave background
296
728000
2000
و این چیزیه که ما در تابش زمینۀ کیهانی شاهدش هستیم
12:28
that George Smoot described
297
730000
2000
و جرج اسموت اون رو نگریستن
12:30
as looking at the face of God.
298
732000
2000
به صورت خدا توصیف کرده.
12:32
After about 400 million years, the first stars formed,
299
734000
3000
در حدود ۴۰۰ میلیون سال بعد نخستین ستاره‌ها شکل گرفتند،
12:35
and that hydrogen, that helium, then began to cook
300
737000
2000
و آن هیدروژن، و آن هیلیم، شروع کردند به پختن
12:37
into the heavier elements.
301
739000
2000
و تبدیل شدن به عناصر سنگین‌تر.
12:39
So the elements of life --
302
741000
2000
پس عناصر حیات --
12:41
carbon, and oxygen and iron,
303
743000
2000
کربن، و اکسیژن و آهن،
12:43
all the elements that we need to make us up --
304
745000
2000
همۀ عناصری که لازم داریم تا ما را بسازن --
12:45
were cooked in those first generations of stars,
305
747000
3000
در نخستین نسل ستارگان پخته شدند،
12:48
which then ran out of fuel, exploded,
306
750000
2000
که بعد سوختشان تموم شده و منفجر شدند،
12:50
threw those elements back into the universe.
307
752000
3000
و اون عناصر رو در داخل جهان پخش کردند.
12:53
They then re-collapsed into another generation
308
755000
2000
سپس اونها دوباره در خودشون فروریختند و نسل دوم
12:55
of stars and planets.
309
757000
3000
ستارگان و سیارات را بوجود اوردند.
12:58
And on some of those planets, the oxygen, which had been created
310
760000
3000
و در برخی از آن سیارات، اکسیژنی که در ابتدا
13:01
in that first generation of stars, could fuse with hydrogen
311
763000
3000
در ستارگان نسل اول درست شده بوده با هیدروژن ترکیب شده
13:04
to form water, liquid water on the surface.
312
766000
3000
و آب را بوجود اورده، آب مایع روی سطح.
13:07
On at least one, and maybe only one of those planets,
313
769000
3000
در حداقل یکی و شاید تنها یکی از آن سیارات
13:10
primitive life evolved,
314
772000
2000
حیات ابتدایی فرگشت [تکامل] یافته،
13:13
which evolved over millions of years into
315
775000
2000
که در طول میلیون‌ها سال به چیزهایی که روی دوپا
13:15
things that walked upright and left footprints
316
777000
2000
راه می‌رفتند و رد پاشون رو روی سطوح گلی در تانزانیا
13:17
about three and a half million years ago in the mud flats of Tanzania,
317
779000
3000
در حدود سه و نیم میلیون سال پیش گذاشتند فرگشت یافته.
13:20
and eventually
318
782000
2000
و سرانجام
13:22
left a footprint on another world.
319
784000
2000
رد پایش را در جهان دیگری برجا گذاشته.
13:24
And built this civilization,
320
786000
2000
و این تمدن رو به وجود اورده.
13:26
this wonderful picture,
321
788000
2000
این تصویر زیبا
13:28
that turned the darkness into light,
322
790000
3000
که تاریکی را به روشنایی مبدل ساخته،
13:31
and you can see the civilization from space.
323
793000
2000
و شما می‌تونید این تمدن را از فضا ببینید.
13:33
As one of my great heroes, Carl Sagan, said,
324
795000
3000
همونطور که یکی از بزرگترین قهرمانان شخصی من کارل ساگان گفته:
13:36
these are the things -- and actually, not only these,
325
798000
2000
اینها چیزایی هستند -- و در حقیقت نه تنها اینها
13:38
but I was looking around -- these are the things,
326
800000
2000
بلکه من به دور و برم نگاه می‌کنم -- اینها چیزایی هستند
13:40
like Saturn V rockets, and Sputnik,
327
802000
3000
مثل موشک‌های ساترن ۵، اسپوتنیک،
13:43
and DNA, and literature and science --
328
805000
2000
دی ان آ، و ادبیات و دانش --
13:45
these are the things that hydrogen atoms do
329
807000
2000
اینها چیزایی هستند که اتم‌های هیدروژن میتونند انجام بدند
13:47
when given 13.7 billion years.
330
809000
4000
وقتی ۱۳.۷ بیلیون سال وقت داشته باشند.
13:51
Absolutely remarkable.
331
813000
2000
کاملا خارق‌العاده.
13:53
And, the laws of physics. Right?
332
815000
2000
و قوانین فیزیک، درسته؟
13:55
So, the right laws of physics --
333
817000
2000
قوانین درست فیزیک --
13:57
they're beautifully balanced.
334
819000
2000
به زیبایی متوازن هستند.
13:59
If the weak force had been a little bit different,
335
821000
2000
اگر نیروی ضعیف یک ذره متفاوت بود،
14:01
then carbon and oxygen wouldn't be stable
336
823000
2000
کربن و اکسیژن در داخل قلب ستارگان
14:03
inside the hearts of stars,
337
825000
2000
پایدار نمی‌شد.
14:05
and there would be none of that in the universe.
338
827000
3000
و هیچ کدوم از اینها در جهان وجود نداشت.
14:08
And I think that's
339
830000
2000
و به نظر من این یک
14:10
a wonderful and significant story.
340
832000
2000
داستان شگفت‌انگیز و برجسته است.
14:12
50 years ago, I couldn't have told that story,
341
834000
2000
من ۵۰ سال پیش نمی‌تونستم این داستان رو تعریف کنم،
14:14
because we didn't know it.
342
836000
2000
چونکه ما اینارو نمی‌دونستیم.
14:16
It makes me really feel that
343
838000
2000
این واقعا باعث میشه که احساس کنم
14:18
that civilization --
344
840000
2000
این تمدن --
14:20
which, as I say, if you believe
345
842000
2000
که همونطور که گفتم، و اگه شما
14:22
the scientific creation story,
346
844000
2000
داستان علمی آفرینش رو باور کنید،
14:24
has emerged purely as a result of the laws of physics,
347
846000
3000
کاملا در نتیجۀ قوانین فیزیک برخواسته،
14:27
and a few hydrogen atoms --
348
849000
2000
و تعدادی اتم هیدروژن --
14:29
then I think, to me anyway,
349
851000
2000
بعد من با خودم فکر می‌کنم که
14:32
it makes me feel incredibly valuable.
350
854000
2000
این باعث میشه خیلی احساس ارزشمندی بکنم.
14:34
So that's the LHC.
351
856000
2000
پس این LHC است.
14:36
The LHC is certainly, when it turns on in summer,
352
858000
3000
بطور حتم LHC وقتی در تابستان روشن بشه،
14:39
going to write the next chapter of that book.
353
861000
3000
فصل جدیدی در این کتاب خواهد نوشت.
14:42
And I'm certainly looking forward with
354
864000
2000
و من قطعا با شوق بسیار
14:44
immense excitement to it being turned on.
355
866000
2000
در انتظار روشن شدنش هستم.
14:46
Thanks.
356
868000
2000
سپاس.
14:48
(Applause)
357
870000
5000
(کف زدن)
ABOUT THE SPEAKER
Brian Cox - PhysicistPhysicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester.
Why you should listen
Based at the University of Manchester, Brian Cox works at CERN in Geneva on the ATLAS experiment, studying the forward proton detectors for the Large Hadron Collider there. He's a professor at the University of Manchester, working in the High Energy Physics group, and is a research fellow of the Royal Society.
He's also become a vital voice in the UK media for explaining physics to the public. With his rockstar hair and accessible charm, he's the go-to physicist for explaining heady concepts on British TV and radio. (If you're in the UK, watch him on The Big Bang Machine.) He was the science advisor for the 2007 film Sunshine. He answers science questions every Friday on BBC6 radio's Breakfast Show.
Brian Cox | Speaker | TED.com