TED2008
Garrett Lisi: An 8-dimensional model of the universe
گرت لیسی: یک نظریه برای توضیح همه چیز در علم فیزیک نظری
Filmed:
Readability: 4.7
1,952,456 views
گرت لیسی، فیزیک دان و موج سوار یک مدل بحث برانگیز از جهان را که شاید تمام سوالات بزرگ را پاسخ دهد، معرفی می کند. اگر چیز دیگری نباشد یک مدل هشت بعدی بسیار زیبا از ذرات و نیروهایی که میشناسیم است.
Garrett Lisi - Physicist
Physicist Garrett Lisi has proposed a new "theory of everything" -- a grand unified theory that explains all the elementary particles, as well as gravity. Full bio
Physicist Garrett Lisi has proposed a new "theory of everything" -- a grand unified theory that explains all the elementary particles, as well as gravity. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:21
Whoa, dude. Check out those killer equations. Sweet. (Laughter)
0
3000
7000
اوه پسر. این معادله های پیچیده رو نگاه کن . زیباست
00:30
Actually, for the next 18 minutes I'm going to do the best I can
1
12000
4000
در واقع در طول ۱۸ دقیقه پبش رو، من میخواهم آنچه در توان دارم را بکار بگیرم
00:34
to describe the beauty of particle physics without equations.
2
16000
2000
تا زیبایی فیزیک هسته ای را بدون استفاده از معادلات بیان کنم
00:38
It turns out there's a lot we can learn from coral.
3
20000
2000
به نظر میاد که ما خیلی میتونیم از مرجان ها یاد بگیریم
00:41
Coral is a very beautiful and unusual animal.
4
23000
3000
مرجان یک موجود عجیب و زیباست
00:44
Each coral head consists of thousand of individual polyps.
5
26000
3000
هر بازوی مرجان از هزاران بازوی ریز تشکیل شده
00:48
These polyps are continually budding and branching
6
30000
2000
و هر کدام از این بازوها بصورت مستمر انشعاب یافته اند
00:50
into genetically identical neighbors.
7
32000
2000
و بصورت ژنتیکی مانند همسایه خود هستند
00:53
If we imagine this to be a hyper-intelligent coral,
8
35000
2000
اگر فرض کنیم که یک مرجان شبکه ای هوشمند در اختیار داریم،
00:55
we can single out an individual and ask him a reasonable question.
9
37000
4000
می توانیم از هر یک از اجزایش به صورت جداگانه سوالی منطقی بپرسیم
00:59
We can ask how exactly he got to be in this particular location
10
41000
3000
می توانیم بپرسیم چگونه در این مکان به خصوص،
01:02
compared to his neighbors --
11
44000
2000
با توجه به همسایه هایش بوجود آمده
01:04
if it was just chance, or destiny, or what?
12
46000
3000
آیا شانس یا سرنوشت و یا چه چیزی بوده؟
01:08
Now, after admonishing us for turning the temperature up too high,
13
50000
3000
پس از اعتراض به افزایش دمای آب
01:11
he would tell us that our question was completely stupid.
14
53000
3000
به ما میگه که سوال ما به کلی احمقانه بوده
01:15
These corals can be quite kind of mean, you see,
15
57000
2000
این مرجان ها یک مفهومی را میخواهند برسونند
01:17
and I have surfing scars to prove that.
16
59000
2000
و من میتوانم آن را ثابت کنم.
01:20
But this polyp would continue and tell us
17
62000
1000
این بازوی مرجان در ادامه میگه
01:21
that his neighbors were quite clearly identical copies of him.
18
63000
3000
که همسایه اش یک نسخه کاملا همسان از اونه
01:25
That he was in all these other locations as well,
19
67000
1000
در اصل خود اون در تمام مکانهای دیگر حضور داره
01:27
but experiencing them as separate individuals.
20
69000
2000
اما اگر بصورت مجزا آنها را در نظر بگیریم
01:30
For a coral, branching into different copies
21
72000
3000
برای یک مرجان که به انشعابهای یکسان کپی شده
01:33
is the most natural thing in the world.
22
75000
1000
یک فرایند کاملا طبیعی در جهان است
01:35
Unlike us, a hyper-intelligent coral would be uniquely prepared
23
77000
4000
بر خلاف ما یک مرجان هوشمند
01:39
to understand quantum mechanics.
24
81000
1000
مکانیک کوانتم را خوب میفهمه
01:42
The mathematics of quantum mechanics very accurately
25
84000
2000
ریاضیات مکانیک کوانتم خیلی دقیق است
01:44
describes how our universe works.
26
86000
1000
و توضیح میده که جهان ما چگونه کار میکنه
01:46
And it tells us our reality is continually branching
27
88000
3000
و به ما میگه که واقعیت ما در حال تکثیر و انشعاب
01:49
into different possibilities, just like a coral.
28
91000
2000
به احتمالات گوناگون است درست مانند مرجان
01:53
It's a weird thing for us humans to wrap our minds around,
29
95000
2000
برای ما انسانها چیز عجیبی و ذهنمون را پریشون میکنه
01:55
since we only ever get to experience one possibility.
30
97000
2000
چون ما تنها یک احتمال زیستن را تجربه کردیم
01:58
This quantum weirdness was first described
31
100000
2000
اولین بار این عجایب کوانتمی
02:00
by Erwin Schrödinger and his cat.
32
102000
2000
بوسیله اروین شرودینگر و گربه اش توضیح داده شد
02:02
The cat likes this version better.
33
104000
1000
گربه، این نسخه را بیشتر دوست دارد.
02:04
(Laughter)
34
106000
4000
(خنده)
02:08
In this setup, Schrödinger is in a box with a radioactive sample
35
110000
3000
در این مثال شرودینگر در جعبه است با یک نمونه رادیواکتیو
02:11
that, by the laws of quantum mechanics, branches into a state
36
113000
3000
که با قوانین مکانیک کوانتمی به حالتهای مختلف تقسیم میشه
02:14
in which it is radiated and a state in which it is not.
37
116000
2000
در حالت انتشار رادیواکتیو و حالتی که منتشر نشه
02:18
(Laughter)
38
120000
4000
(خنده)
02:22
In the branch in which the sample radiates,
39
124000
1000
در حالتی که نمونه منتشر بشه
02:23
it sets off a trigger that releases poison and Schrödinger is dead.
40
125000
4000
ماشه رها شده و سم آزاد میشه و [گربه‌ی] شرودینگر میمیره
02:27
But in the other branch of reality, he remains alive.
41
129000
2000
اما در وضعیت دیگر زنده میمونه
02:30
These realities are experienced separately by each individual.
42
132000
3000
این واقعیت ها توسط اشخاص مختلف آزمایش شده.
02:33
As far as either can tell, the other one doesn't exist.
43
135000
2000
تا آنجایی که هر کدام از ما بگه دیگری وجود نداره.
02:36
This seems weird to us, because each of us
44
138000
2000
این به نظر ما عجیبه چون هر کدام از ما
02:38
only experiences an individual existence,
45
140000
2000
یک زندگی را تجربه کردیم،
02:40
and we don't get to see other branches.
46
142000
1000
و سایر انشعابها رو ندیدیم.
02:42
It's as if each of us, like Schrödinger here, are a kind of coral
47
144000
3000
مثل این است که هر کدام از ما، مانند شرودینگر، یک نوع مرجان هستیم
02:45
branching into different possibilities.
48
147000
2000
و به احتمالات فراوان تکثیر می شویم.
02:49
The mathematics of quantum mechanics tells us
49
151000
2000
مکانیک کوانتم به ما میگفت که
02:51
this is how the world works at tiny scales.
50
153000
2000
جهان در ابعاد خیلی کوچک اینگونه کار میکنه.
02:53
It can be summed up in a single sentence:
51
155000
2000
و میتوان در یک جمله گفت:
02:56
Everything that can happen, does.
52
158000
2000
هر چیز که امکان بودن داره بوجود میاد.
02:58
That's quantum mechanics.
53
160000
2000
این مکانیک کوانتمی است.
03:00
But this does not mean everything happens.
54
162000
2000
اما این بدان معنی نیست که همه چیز رخ میده.
03:02
The rest of physics is about describing what can happen
55
164000
3000
بقیه فیزیک برای توصیف اونه که چه چیزهای میتونه رخ بده
03:05
and what can't.
56
167000
1000
و چه رخ نمیده.
03:07
What physics tells us is that everything comes down to geometry
57
169000
3000
چیزی که فیزیک میگه اینه که همه چیز به هندسه و نقاط بر میگرده
03:10
and the interactions of elementary particles.
58
172000
2000
و تعامل این ذرات بنیادین.
03:12
And things can happen only if these interactions
59
174000
3000
و چیزی اتفاق میافته اگر این تعاملات
03:15
are perfectly balanced.
60
177000
1000
کاملا منطبق باشه.
03:19
Now I'll go ahead and describe how we know about these particles,
61
181000
2000
حالا من جلوتر میرم و توضیح میدم که ما درباره ذرات زیر اتمی چه میدانیم،
03:21
what they are and how this balance works.
62
183000
3000
اینکه آنها چه هستند و این همخوانی چگونه شکل گرفته.
03:25
In this machine, a beam of protons and anti-protons
63
187000
3000
در این دستگاه یک پرتو پروتون و یک ضد پروتون
03:28
are accelerated to near the speed of light
64
190000
2000
نزدیک به سرعت نور شتاب داده شده اند
03:30
and brought together in a collision, producing a burst of pure energy.
65
192000
3000
و با برخورد به یکدیگر یک انرژی خالص پدید میاورند
03:34
This energy is immediately converted into a spray
66
196000
2000
این انرژی بلافاصله به
03:36
of subatomic particles,
67
198000
1000
ذرات زیر اتمی تبدیل میشود،
03:38
with detectors and computers used to figure out their properties.
68
200000
2000
توسط کامپیوترها و آشکار سازهایی که برای تشخیص نوع آنها بکار گرفته میشود.
03:41
This enormous machine -- the large Hadron Collider
69
203000
2000
این ماشین عظیم -- برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC)
03:43
at CERN in Geneva --
70
205000
2000
در سرن (ژنو)
03:45
has a circumference of 17 miles
71
207000
1000
محیطی برابر حدودا ۲۷ کیلومتر دارد
03:46
and, when it's operating, draws five times as much power
72
208000
2000
و هنگامی که کار میکند ۵ برابر کل توان
03:48
as the city of Monterey.
73
210000
2000
شهر مونتری مصرف برق دارد
03:51
We can't predict specifically what particles will be produced
74
213000
3000
ما دقیقا نمیتوانیم تخمین بزنیم چه ذراتی
03:54
in any individual collision.
75
216000
1000
در هر برخورد ایجاد میشود.
03:56
Quantum mechanics tells us all possibilities are realized.
76
218000
2000
مکانیک کوانتمی به ما همه احتمالات ممکن را میدهد.
03:59
But physics does tell us what particles can be produced.
77
221000
3000
اما فیزیک نمیگه چه ذراتی می تواند تولید شود.
04:03
These particles must have just as much mass and energy
78
225000
2000
این ذرات به اندازه جرم و انرژی
04:05
as is carried in by the proton and anti-proton.
79
227000
2000
پروتون و ضد پروتون هستند.
04:09
Any particles more massive than this energy limit
80
231000
2000
هر ذره ایی که از این حد انرژی بیشتر باشد
04:11
aren't produced, and remain invisible to us.
81
233000
2000
تولید نمیشود و از دید ما مخفی است.
04:15
This is why this new particle accelerator is so exciting.
82
237000
3000
برای همین است که این شتاب دهنده اینقدر هیجان انگیز است.
04:18
It's going to push this energy limit seven times
83
240000
2000
این سطح انرژی را ۷ برابر
04:20
beyond what's ever been done before,
84
242000
1000
فراتر از قبل می برد،
04:22
so we're going to get to see some new particles very soon.
85
244000
2000
بنابراین ما به زودی ذرات جدیدتری مشاهده میکنیم.
(قبل از مشاهده هیگز سال ۲۰۱۲. مترجم)
(قبل از مشاهده هیگز سال ۲۰۱۲. مترجم)
04:26
But before talking about what we might see,
86
248000
1000
اما قبل از آنکه درباره اینکه چه مشاهده میکنیم صحبت کنم،
04:27
let me describe the particles we already know of.
87
249000
2000
اجازه دهید که ذراتی که تا به حال میشناسیم را توصیف کنم.
04:31
There's a whole zoo of subatomic particles.
88
253000
2000
یک جنگل از ذرات ریز اتمی وجود دارد.
04:33
Most of us are familiar with electrons.
89
255000
2000
ما بیشتر با الکترون آشنا هستیم.
04:35
A lot of people in this room make a good living
90
257000
1000
خیلی از افراد در این سالن زندگی خوبی با
04:36
pushing them around.
91
258000
1000
استفاده از انها برای خود ساخته اند.
04:37
(Laughter)
92
259000
3000
(خنده)
04:40
But the electron also has a neutral partner called the neutrino,
93
262000
2000
اما الکترون همچنین یک شریک خنثی به اسم نوترینو دارد،
04:42
with no electric charge and a very tiny mass.
94
264000
3000
بدون بار و با جرم اندک.
04:46
In contrast, the up-and-down quarks have very large masses,
95
268000
3000
در مقابل کوارک های بالا و پایین جرم خیلی زیادی دارند،
04:49
and combine in threes to make the protons and neutrons
96
271000
2000
و این سه تشکیل پروتون و نوترون را
04:51
inside atoms.
97
273000
1000
در داخل اتم میدهند.
04:53
All of these matter particles come in left- and right-handed varieties,
98
275000
2000
تمام این ذرات ماده به انواع دست چپی و دست راستی تقسیم می شوند،
04:55
and have anti-particle partners that carry opposite charges.
99
277000
3000
و شرکای ضد ماده دارند که دارای بار مخالف میباشند.
05:01
These familiar particles also have less familiar
100
283000
1000
این ذرات آشنا همچنین ذرات نا آشنای
05:02
second and third generations, which have the same charges as the first
101
284000
4000
نسل دوم و سومی دارند که همان بار اولی را دارند
05:06
but have much higher masses.
102
288000
2000
اما جرمشان بیشتر است.
05:10
These matter particles all interact with the various force particles.
103
292000
3000
این ذرات ماده با ذرات نیرو تعامل دارند.
05:13
The electromagnetic force interacts with electrically charged matter
104
295000
3000
نیروی الکترومغناطیس با مواد باردار
05:16
via particles called photons.
105
298000
2000
از طریق ذراتی بنام فوتون در تعامل است.
05:18
There is also a very weak force called, rather unimaginatively,
106
300000
3000
همچنین یک نیروی هسته ای ضعیف وجود دارد،
05:21
the weak force, that interacts
107
303000
3000
نیروی ضعیف که با
05:24
only with left-handed matter.
108
306000
2000
مواد دست چپی در تعامل است.
05:27
The strong force acts between quarks which carry
109
309000
2000
نیروی هسته ای قوی بین کوارک ها که
05:29
a different kind of charge, called color charge,
110
311000
2000
بارهای مختلفی به اسم بار رنگی دارند برقرار است،
05:31
and come in three different varieties: red, green and blue.
111
313000
3000
و به سه رنگ قرمز، سبز و آبی تقسیم میشود.
05:34
You can blame Murray Gell-Mann for these names --
112
316000
2000
شما میتونید موری جلمن را برای این نامها سرزنش کنید
05:36
they're his fault.
113
318000
1000
تقصیر اونه.
05:38
Finally, there's the force of gravity, which interacts with matter
114
320000
3000
در اخر یک نیروی جاذبه است که با ماده
05:41
via its mass and spin.
115
323000
2000
از طریق جرم و چرخش در تعامل است.
05:44
The most important thing to understand here
116
326000
2000
مهمترین چیزی که اینجا میشه فهمید
05:46
is that there's a different kind of charge associated
117
328000
2000
اینه که یک نوع دیگر بار
05:48
with each of these forces.
118
330000
1000
با هر یک از این نیروها مرتبط است.
05:50
These four different forces interact with matter
119
332000
2000
این چهار نیروی متفاوت با ماده
05:52
according to the corresponding charges that each particle has.
120
334000
3000
برطبق بارهای منطبق با هر یک از ذرات، در تعاملند.
05:57
A particle that hasn't been seen yet, but we're pretty sure exists,
121
339000
2000
یک ذره ای که تا کنون رویت نشده اما ما کاملا مطمئن هستیم وجود دارد،
05:59
is the Higgs particle, which gives masses to all these other particles.
122
341000
4000
ذره هیگز است که به هر ذره جرم میبخشد.
06:04
The main purpose of the Large Hadron Collider
123
346000
1000
هدف اصلی شتاب‌دهنده بزرگ هادرون،
06:05
is to see this Higgs particle, and we're almost certain it will.
124
347000
3000
مشاهده این ذره هیگز است و ما تقریبا مطمئن هستیم که اینطور خواهد شد.
06:09
But the greatest mystery is what else we might see.
125
351000
3000
اما بزرگترین چالش اینه که ما چه چیز دیگری ممکن است ببینیم.
06:13
And I'm going to show you one beautiful possibility
126
355000
2000
و من یک احتمال زیبا رو
06:15
towards the end of this talk.
127
357000
1000
تا انتهای سخنانم میخوام بهتون نشون بدم
06:19
Now, if we count up all these different particles
128
361000
1000
حال اگر تمام این ذرات را بشماریم
06:20
using their various spins and charges, there are 226.
129
362000
4000
با استفاده از بارها و چرخش آنها ۲۲۶ ذره وجود دارد
06:25
That's a lot of particles to keep track of.
130
367000
1000
این تعداد خیلی زیادی برای دنبال کردن است.
06:27
And it seems strange that nature would have
131
369000
2000
و به نظر عجیب میاد که طبیعت
06:29
so many elementary particles.
132
371000
2000
اینهمه ذره دارد.
06:32
But if we plot them out according to their charges,
133
374000
2000
اما چنانچه بر اساس بار آنها را رسم کنیم،
06:34
some beautiful patterns emerge.
134
376000
2000
تصاویر زیبایی خلق میشه
06:38
The most familiar charge is electric charge.
135
380000
2000
آشناترین آنها بار الکترون است.
06:41
Electrons have an electric charge, a negative one,
136
383000
2000
الکترون بار الکتریکی منفی دارد،
06:43
and quarks have electric charges in thirds.
137
385000
2000
و کوارکها بار الکتریکی یک سوم دارند.
06:45
So when two up quarks and a down quark are combined
138
387000
2000
بنابراین وقتی دو کوارک بالا و یک کوارک پایین
06:47
to make a proton, it has a total electric charge of plus one.
139
389000
3000
برای ساختن پروتن جمع میشوند یک بار مثبت میسازند.
06:51
These particles also have anti-particles, which have opposite charges.
140
393000
3000
این ذرات، پادذره هم دارند که بار مخالف دارد.
06:55
Now, it turns out the electric charge is actually
141
397000
1000
بنابراین بار الکتریکی
06:56
a combination of two other charges:
142
398000
3000
مجموع دو بار دیگر است
06:59
hypercharge and weak charge.
143
401000
2000
بار قوی و ضعیف.
07:02
If we spread out the hypercharge and weak charge
144
404000
1000
اگر ما بار قوی و ضعیف را جدا کنیم
07:03
and plot the charges of particles in this two-dimensional charge space,
145
405000
5000
و در محیط دو بعدی فضا - بار رسم کنیم،
07:08
the electric charge is where these particles sit
146
410000
2000
بار الکتریکی جایی است که این ذرات جا میگیرند
07:10
along the vertical direction.
147
412000
2000
در طول جهت عمودی.
07:13
The electromagnetic and weak forces interact with matter
148
415000
2000
نیروهای الکترومغناطیس و هسته ای ضعیف با ماده در تعاملند
07:15
according to their hypercharge and weak charge,
149
417000
2000
بر اساس بار قوی و ضعیف آنها،
07:17
which make this pattern.
150
419000
1000
که این الگو را میسازد
07:19
This is called the Unified Electroweak Model,
151
421000
1000
مدل یکپارچه الکتروضعیف نامیده میشود
07:20
and it was put together back in 1967.
152
422000
3000
این کار در سال ۱۹۶۷ صورت گرفت
07:24
The reason most of us are only familiar with electric charge
153
426000
2000
دلیل اینکه بیشتر ما تنها با بار الکتریکی آشنا هستیم
07:26
and not both of these is because of the Higgs particle.
154
428000
3000
و نه دو نوع بار بخاطر ذره هیگز است.
07:30
The Higgs, over here on the left, has a large mass
155
432000
3000
هیگز در اینجا در سمت چپ یک جرم زیاد دارد
07:33
and breaks the symmetry of this electroweak pattern.
156
435000
2000
و تقارن این الگوی الکتروضعیف را میشکند.
07:36
It makes the weak force very weak
157
438000
1000
باعث ضعیف شدن نیروی هسته ای ضعیف
07:37
by giving the weak particles a large mass.
158
439000
2000
با افزودن جرم آنها میشود.
07:39
Since this massive Higgs sits along the horizontal direction
159
441000
3000
از آنجایی که هیگز سنگین در جهت افقی جا گرفته
07:42
in this diagram, the photons of electromagnetism remain massless
160
444000
4000
در این نمودار فوتونهای الکترومغناطیس بدون جرم باقی میمانند
07:46
and interact with electric charge along the vertical direction
161
448000
2000
و با بارهای الکتریکی جهت عمودی
07:48
in this charge space.
162
450000
1000
در این فضای بار تعامل دارند.
07:52
So the electromagnetic and weak forces are described
163
454000
2000
بنابراین نیروهای الکترومغناطیس و هسته ای ضعیف
07:54
by this pattern of particle charges in two-dimensional space.
164
456000
3000
با این نمودار دو بعدی توضیح داده شدن.
07:58
We can include the strong force by spreading out
165
460000
2000
میتوانیم نیروی هسته ای قوی را بگنجانیم
08:00
its two charge directions and plotting the charges
166
462000
3000
با رسم دو جهت بار آن
08:03
of the force particles in quarks along these directions.
167
465000
3000
از ذرات نیرو در کوارک در امتداد این جهت ها.
08:07
The charges of all known particles can be plotted
168
469000
2000
بار تمام ذرات ناشناخته
08:09
in a four-dimensional charge space, and projected down
169
471000
3000
در فضای چهاربعدی بار - مکان که در
08:12
to two dimensions like this so we can see them.
170
474000
2000
دو بعد نگاشت شده میبینیم.
08:15
Whenever particles interact, nature keeps things in a perfect balance
171
477000
3000
هر گاه ذرات تعامل میکنند طبیعت انها را در توازن کامل حفظ میکند
08:18
along all four of these charge directions.
172
480000
2000
در طول هر کدام از این چهار جهت.
08:21
If a particle and an anti-particle collide, it creates a burst of energy
173
483000
3000
اگر ذرات و ضد ذرات برخورد کنند انرژی آزاد میشود
08:24
and a total charge of zero in all four charge directions.
174
486000
3000
و برایند بار صفر پدید میاید.
08:28
At this point, anything can be created as long as it has
175
490000
3000
در این نقطه هر چیزی که ممکن است امکان بوجود آمدنش میباشد
08:31
the same energy and maintains a total charge of zero.
176
493000
2000
با همان انرژی و برایند بار صفر.
08:34
For example, this weak force particle and its anti-particle
177
496000
3000
برای مثال این ذره نیروی ضعیف و ضد آن
08:37
can be created in a collision.
178
499000
2000
در این برخورد میتواند ایجاد شود.
08:39
In further interactions, the charges must always balance.
179
501000
3000
در تعاملات بعدی بارها باید متوازن باشند.
08:42
One of the weak particles could decay into an electron
180
504000
3000
یکی از ذرات ضعیف میتواند به یک الکترون
08:45
and an anti-neutrino,
181
507000
2000
و یک ضد نوترینو تنزل کند،
08:47
and these three still add to zero total charge.
182
509000
3000
و این سه هنوز برایند بار صفر دارند.
08:50
Nature always keeps a perfect balance.
183
512000
2000
طبیعت همیشه یک توازن کامل برقرار میکند.
08:53
So these patterns of charges are not just pretty.
184
515000
2000
بنابراین این اشکال بار نه تنها زیبا هستند
08:55
They tell us what interactions are allowed to happen.
185
517000
3000
بلکه به ما میگویند که چه تعاملاتی امکان وقوع دارند
08:58
And we can rotate this charge space in four dimensions
186
520000
3000
و ما میتوانیم این فضای چهار بعدی را بچرخانیم تا
09:01
to get a better look at the strong interaction,
187
523000
2000
تعاملات هسته ای قوی را بهتر ببینیم
09:03
which has this nice hexagonal symmetry.
188
525000
2000
که این توازن هشت گانه زیبا را نشان میدهد.
09:06
In a strong interaction, a strong force particle, such as this one,
189
528000
4000
در تعاملات هسته ای قوی یک ذره نیروی قوی مانند این یکی
09:10
interacts with a colored quark, such as this green one,
190
532000
3000
با کوارک رنگی مانند این سبز رنگ تعامل داره
09:13
to give a quark with a different color charge -- this red one.
191
535000
4000
تا یک کوارک با رنگ متفاوت مانند این قرمز بدهد
09:18
And strong interactions are happening millions of times
192
540000
2000
و تعاملات هسته ای قوی میلیون ها بار
09:20
each second in every atom of our bodies,
193
542000
3000
در هر ثانیه در هر اتم بدن ما رخ میدهد،
09:23
holding the atomic nuclei together.
194
545000
2000
و هسته اتم را به هم میچسباند.
09:27
But these four charges corresponding to three forces
195
549000
3000
اما این چهار بار که با این سه نیرو منطبق هستند
09:30
are not the end of the story.
196
552000
1000
پایان ماجرا نیست.
09:32
We can also include two more charges
197
554000
1000
ما میتوانیم دو بار الکتریکی دیگر اضافه کنیم
09:33
corresponding to the gravitational force.
198
555000
2000
که بر جاذبه منطبق هستند.
09:35
When we include these, each matter particle
199
557000
3000
وقتی ما اینها را لحاظ میکنیم هر ذره ماده شامل
09:38
has two different spin charges, spin-up and spin-down.
200
560000
3000
دو چرخش بار بالا و پایین متفاوت میشود.
09:42
So they all split, and give a nice pattern
201
564000
2000
بنابراین آنها همه تقسیم شده و یک الگوی زیبا را
09:44
in six-dimensional charge space.
202
566000
2000
در فضای ۶ بعدی پدید میاورد
09:46
We can rotate this pattern in six dimensions,
203
568000
2000
ما میتوانیم این نمودار را در ۶ جهت بچرخانیم
09:48
and see that it's quite pretty.
204
570000
2000
و ببینیم که چه زیباست
09:53
Right now, this pattern matches our best current knowledge
205
575000
4000
در حال حاضر این الگو با اطلاعات فعلی ما منطبق است
09:57
of how nature is built at the tiny scales
206
579000
2000
و اینکه چطور طبیعت در ابعاد ریز
09:59
of these elementary particles.
207
581000
1000
از ذرات بنیادین ساخته شده.
10:01
This is what we know for certain.
208
583000
2000
این چیزی است که ما با اطمینان میدانیم
10:03
Some of these particles are at the very limit
209
585000
1000
بعضی از این ذرات در مرز
10:04
of what we've been able to reach with experiments.
210
586000
2000
آنچه که میتوانستیم به وسیله آزمایش برسیم هستند
10:07
From this pattern, we already know the particle physics
211
589000
3000
از این الگو ما فیزیک ذرات
10:10
of these tiny scales. The way the universe works
212
592000
3000
در ابعاد کوچک را میشناسیم. کار طبیعت در این
10:13
with these tiny scales is very beautiful.
213
595000
3000
ابعاد کوچک بسیار زیبا است.
10:17
But now I'm going to discuss some new and old ideas
214
599000
2000
اما الان من میخواهم در مورد ایده های قدیمی و جدید صحبت کنم
10:19
about things we don't know yet.
215
601000
1000
درباره چیزهایی که هنوز نمیدانیم.
10:22
We want to expand this pattern using mathematics alone,
216
604000
2000
ما میخواهیم این الگو را تنها بر اساس ریاضیات گسترش دهیم،
10:24
and see if we can get our hands on the whole enchilada.
217
606000
3000
و ببینیم که میتونیم به اون برسیم.
10:27
We want to find all the particles and forces
218
609000
2000
میخواهیم تمام نیروها و ذرات را پیدا کنیم
10:29
that make a complete picture of our universe.
219
611000
2000
که یک تصویر کامل از دنیا میسازد.
10:32
And we want to use this picture to predict new particles
220
614000
2000
و این تصویر را برای پیش بینی ذرات جدید بکار بگیریم
10:34
that we'll see when experiments reach higher energies.
221
616000
2000
وقتی آزمایشات به سطوح بالاتر انرژی میرسند.
10:39
So there's an old idea in particle physics
222
621000
2000
یک نظریه قدیمی در فیزیک ذرات هست
10:41
that this known pattern of charges, which is not very symmetric,
223
623000
4000
که این الگوی بار شناخته شده که خیلی متقارن نیست،
10:45
could emerge from a more perfect pattern that gets broken --
224
627000
3000
از یک الگوی کاملتر شکسته شده نشئت گرفته
10:49
similar to how the Higgs particle breaks the electroweak pattern
225
631000
2000
مانند ذره هیگز که الگوی الکتروضعیف را شکست
10:51
to give electromagnetism.
226
633000
1000
تا الکترومغناطیس ایجاد شود.
10:53
In order to do this, we need to introduce new forces
227
635000
3000
برای انجام چنین کاری باید نیروهای جدید معرفی کنیم
10:56
with new charge directions.
228
638000
2000
با جهت بار جدید.
11:00
When we introduce a new direction, we get to guess
229
642000
2000
وقتی جهت جدیدی معرفی میکنیم باید حدس بزنیم
11:02
what charges the particles have along this direction,
230
644000
3000
چه بارها و ذراتی در این امتداد هستند،
11:05
and then we can rotate it in with the others.
231
647000
1000
سپس با دیگران میتوان آنها را چرخاند.
11:08
If we guess wisely, we can construct the standard charges
232
650000
3000
اگر خوب حدس بزنیم میتوانیم بارهای استاندارد رو در
11:11
in six charge dimensions as a broken symmetry
233
653000
3000
شش بعد متوازن از مدل
11:14
of this more perfect pattern in seven charge dimensions.
234
656000
3000
کاملتر هفت بعدی بسازیم.
11:18
This particular choice corresponds to a grand unified theory
235
660000
3000
این انتخاب به تئوری یکتایی بزرگ منجر میشه
11:21
introduced by Pati and Salam in 1973.
236
663000
3000
که توسط پتی و سلام در ۱۹۷۳ ارائه شد
11:24
When we look at this new unified pattern,
237
666000
3000
وقتی ما به این الگوی یکسان جدید مینگریم،
11:27
we can see a couple of gaps where particles seem to be missing.
238
669000
3000
مشاهده میکنیم که چند جای خالی برای ذرات وجود دارد.
11:31
This is the way theories of unification work.
239
673000
2000
نظریه یکتایی بدین صورت کار میکند
11:34
A physicist looks for larger, more symmetric patterns
240
676000
2000
به عنوان یک فیزیکدان بدنبال تصویری متقارن تر هستیم
11:36
that include the established pattern as a subset.
241
678000
3000
که شامل الگوهای ثبت شده در یک زیرمجموعه باشد.
11:40
The larger pattern allows us to predict the existence
242
682000
2000
تصویر بزرگتر به ما اجازه میده که وجود ذراتی
11:42
of particles that have never been seen.
243
684000
2000
که دیده نشده اند را پیش بینی کنیم.
11:45
This unification model predicts the existence of these two
244
687000
3000
مدل یکتایی، وجود این دو را پیش بینی میکند
11:48
new force particles, which should act a lot like the weak force,
245
690000
4000
ذرات نیروی جدید که مانند نیروی ضعیف عمل میکند،
11:52
only weaker.
246
694000
1000
کمی ضعیفتر.
11:54
Now we can rotate this set of charges in seven dimensions
247
696000
2000
حال میتوانیم این مجموعه بارها را بچرخانیم
11:56
and consider an odd fact about the matter particles:
248
698000
3000
و یک حقیقت عجیب درباره ذرات ماده را دریابیم:
11:59
the second and third generations of matter
249
701000
3000
که نسل دوم و سوم آنها
12:02
have exactly the same charges in six-dimensional charge space
250
704000
3000
همان بار یکسان را در مدل شش بعدی دارند
12:05
as the first generation.
251
707000
2000
نسبت به نسل اول.
12:08
These particles are not uniquely identified by their six charges.
252
710000
2000
این ذرات توسط این شش بار کاملا متمایز نمیشوند.
12:12
They sit on top of one another in the standard charge space.
253
714000
2000
آنها در مدل استاندارد بر روی یکدیگر قرار میگیرند.
12:16
However, if we work in eight-dimensional charge space,
254
718000
3000
اما اگر در فضای هشت بعدی کار کنیم،
12:19
then we can assign unique new charges to each particle.
255
721000
4000
میتوانیم بارهای جدیدی به ذرات اختصاص بدهیم.
12:23
Then we can spin these in eight dimensions,
256
725000
3000
سپس میتوانیم آنرا در هشت بعد بچرخانیم،
12:26
and see what the whole pattern looks like.
257
728000
2000
و ببینیم که کل شکل چگونه به نظر میرسد.
12:30
Here we can see the second and third generations of matter now
258
732000
2000
در اینجا میتوانیم نسل دوم و سوم ماده را ببینیم
12:32
related to the first generation by a symmetry called "triality."
259
734000
4000
نسبت به نسل اول با تقارنی که "سه گانگی" نامگذاری شده.
12:38
This particular pattern of charges in eight dimensions is actually
260
740000
3000
این شکل منحصر به فرد بارها در هشت بعد
12:41
part of the most beautiful geometric structure in mathematics.
261
743000
3000
یکی از زیباترین اشکال هندسی در ریاضیات بحساب میاید
12:46
It's a pattern of the largest exceptional Lie group, E8.
262
748000
3000
الگویی از گروه E8 را شامل میشود.
12:50
This Lie group is a smooth, curved shape with 248 dimensions.
263
752000
3000
این گروه افقی یک شکل صاف و خمیده با ۲۴۸ بعد دارد
12:54
Each point in this pattern corresponds to a symmetry
264
756000
3000
هر نقطه در این شکل به یک تقارن
12:57
of this very complex and beautiful shape.
265
759000
2000
زیبا و پیچیده منتهی میشود
13:00
One small part of this E8 shape can be used
266
762000
2000
یک قسمت کوچک گروه E8 برای
13:02
to describe the curved space-time of Einstein's general relativity,
267
764000
3000
توصیف نمودار فضا زمان نسبیت عام انیشتین بکار میرود
13:05
explaining gravity.
268
767000
1000
توصیف جاذبه و
13:07
Together with quantum mechanics, the geometry of this shape
269
769000
3000
مکانیک کوانتمی. هندسه آن میتواند هر چیزی را و
13:10
could describe everything about how the universe works
270
772000
2000
اینکه جهان چگونه کار میکند را در مقیاس کوچک توضیح دهد.
13:12
at the tiniest scales.
271
774000
2000
اینکه جهان چگونه کار میکند را در مقیاس کوچک توضیح دهد.
13:14
The pattern of this shape living in eight-dimensional charge space
272
776000
3000
الگوی این شکل که در فضای بار هشت بعدی قرار دارد
13:17
is exquisitely beautiful,
273
779000
3000
شدیدا زیباست،
13:21
and it summarizes thousands of possible interactions
274
783000
2000
و هزاران واکنش ممکن را
13:23
between these elementary particles, each of which
275
785000
2000
در این ذرات بنیادین خلاصه کرده
13:25
is just a facet of this complicated shape.
276
787000
2000
که هر کدام یک بند از این شکل پیچیده است.
13:30
As we spin it, we can see many of the other intricate patterns
277
792000
2000
وقتی آنرا میچرخانیم میتوانیم صورت پیچیده دیگری
13:32
contained in this one.
278
794000
1000
در آن بیابیم.
13:36
And with a particular rotation, we can look down through this pattern
279
798000
2000
و با یک چرخش منحصر به فرد، ما میتوانیم به این الگو نگاه کنیم
13:38
in eight dimensions along a symmetry axis
280
800000
3000
در طول محور متقارن آن در هشت بعد
13:41
and see all the particles at once.
281
803000
2000
و تمام ذرات را یکباره ببینیم.
13:44
It's a very beautiful object, and as with any unification,
282
806000
3000
این شئ بسیار زیباست و با هر اتحاد،
13:47
we can see some holes where new particles are required
283
809000
2000
مکانهایی که ذرات جدید نیاز است را میتوان یافت.
13:49
by this pattern.
284
811000
2000
در این شکل
13:52
There are 20 gaps where new particles should be,
285
814000
2000
۲۰ جای خالی وجود دارد که باید ذرات جدیدی در آنها باشد،
13:55
two of which have been filled by the Pati-Salam particles.
286
817000
2000
۲ تای آن توسط پتی و سلام پُر شدند.
13:58
From their location in this pattern, we know that these new particles
287
820000
2000
از مکانشان در این جا پیداست که این ذرات
14:00
should be scalar fields like the Higgs particle,
288
822000
3000
میدان‌های بی جهت مانند ذرات هیگز هستند،
14:03
but have color charge and interact with the strong force.
289
825000
2000
اما بارهای رنگی دارند و با نیروی قوی در تعاملند.
14:06
Filling in these new particles completes this pattern,
290
828000
2000
پر کردن این جاهای خالی شکل
14:08
giving us the full E8.
291
830000
2000
کامل E8 را میدهد
14:10
This E8 pattern has very deep mathematical roots.
292
832000
3000
این شکل E8 ریشه های ریاضی عمیقی دارد
14:13
It's considered by many to be the most beautiful structure
293
835000
3000
و خیلی ها آنرا زیباترین ساختار در
14:16
in mathematics.
294
838000
1000
ریاضیات میدانند.
14:17
It's a fantastic prospect that this object of great
295
839000
3000
چشم اندازی بسار زیباست که این شکل با
14:20
mathematical beauty could describe the truth of particle interactions
296
842000
3000
این زیبایی ریاضی آن میتواند حقیقت تعامل ذرات را توضیح دهد
14:23
at the smallest scales imaginable.
297
845000
2000
در کوچکترین مقیاس ممکن.
14:25
And this idea that nature is described by mathematics
298
847000
5000
این نظریه که طبیعت توسط ریاضیات بیان شده
14:30
is not at all new.
299
852000
2000
اصلا تازگی ندارد.
14:32
In 1623, Galileo wrote this:
300
854000
2000
در سال ۱۶۲۳ گالیله نوشت:
14:36
"Nature's grand book, which stands continually open to our gaze,
301
858000
3000
کتاب بزرگ طبیعت که همیشه پیش روی ماست،
14:39
is written in the language of mathematics.
302
861000
2000
به زبان ریاضی نوشته شده است.
14:42
Its characters are triangles, circles and other geometrical figures,
303
864000
3000
کلمات آن مثلث دایره و دیگر شکلهای هندسی هستند،
14:45
without which it is humanly impossible to understand
304
867000
2000
که بدون آنها هیچ بشری امکان درکش را ندارد.
14:47
a single word of it;
305
869000
1000
حتی یک کلمه.
14:49
without these, one is wandering around in a dark labyrinth."
306
871000
3000
بدون آن ما در تاریکی محض پرسه میزنیم.
14:54
I believe this to be true, and I've tried
307
876000
2000
من باور دارم که این درست است و من سعی کردم
14:56
to follow Galileo's guidance in describing the mathematics
308
878000
2000
راه گالیله را در توصیف ریاضیات اشکال هندسی،
14:58
of particle physics using only triangles, circles
309
880000
3000
در فیزیک هسته ای با استفاده از مثلث، دایره
15:01
and other geometrical figures.
310
883000
1000
و سایر اشکال هندسی بپیمایم.
15:03
Of course, when other physicists and I actually work on this stuff,
311
885000
3000
مشخصا وقتی من یا دیگر همکارانم در این زمینه ها کار میکنیم
15:06
the mathematics can resemble a dark labyrinth.
312
888000
3000
ریاضی مانند یک هزارتوی تاریک است
15:11
But it's reassuring that at the heart of this mathematics
313
893000
3000
اما مطمئن هستیم که در قلب آن
15:14
is pure, beautiful geometry.
314
896000
2000
زیبایی محض نهفته است.
15:18
Joined with quantum mechanics, this mathematics
315
900000
2000
همراه با مکانیک کوانتمی، این ریاضیات
15:20
describes our universe as a growing E8 coral,
316
902000
2000
جهان ما را بصورت یک مرجان E8 توصیف می کند
15:22
with particles interacting at every location in all possible ways
317
904000
4000
با ذراتی که در هر مکان با تمام احتمالات در روبرو هستند
15:26
according to a beautiful pattern.
318
908000
2000
بر اساس یک الگوی زیبا.
15:30
And as more of the pattern comes into view using new machines
319
912000
2000
و هر چه الگوهای بیشتری دیده میشوند با ماشینهای
15:32
like the Large Hadron Collider, we may be able to see
320
914000
3000
جدیدتری همچون LHC میتوان دریافت که
15:35
whether nature uses this E8 pattern or a different one.
321
917000
4000
طبیعت از این الگوی E8 پیروی میکند یا متفاوت است
15:40
This process of discovery is a wonderful adventure to be involved in.
322
922000
3000
این مرحله از اکتشاف بسیار ماجراجویانه و زیباست که در آن شرکت کنیم
15:44
If the LHC finds particles that fit this E8 pattern,
323
926000
3000
اگر LHC ذره ای را که این الگوی E8 در آن گنجانده میشود بیابد،
15:47
that will be very, very cool.
324
929000
2000
خیلی عالی خواهد بود.
15:50
If the LHC finds new particles, but they don't fit this pattern --
325
932000
3000
اگر ذرات جدیدی پیدا کند که در این الگو یافت نشود
15:53
well, that will be very interesting, but bad for this E8 theory.
326
935000
4000
همچنان جالب است اما برای E8 بد خواهد بود
15:58
And, of course, bad for me personally.
327
940000
2000
و مطمئنا برای شخص من
16:00
(Laughter)
328
942000
3000
(خنده)
16:03
Now how bad would that be?
329
945000
1000
حالا چقدر بد خواهد بود؟
16:04
Well, pretty bad.
330
946000
2000
خُب، خیلی بد.
16:06
(Laughter)
331
948000
4000
(خنده)
16:10
But predicting how nature works is a very risky game.
332
952000
2000
اما پیشبینی اینکه طبیعت چگونه کار میکند خیلی بازی خطرناکی است
16:13
This theory and others like it are long shots.
333
955000
3000
این تئوری و دیگر تئوریها احتمال موفقیت کمی دارند.
16:17
One does a lot of hard work knowing that most of these ideas
334
959000
3000
کسانی کلی وقت میگذارند و بیشتر ایده ها
16:20
probably won't end up being true about nature.
335
962000
1000
در آینده درست از آب در نمی آید.
16:22
That's what doing theoretical physics is like:
336
964000
1000
این همان فیزیک نظری است:
16:24
there are a lot of wipeouts.
337
966000
1000
کلی شکست در کار است.
16:26
In this regard, new physics theories are a lot like start-up companies.
338
968000
3000
در مقایسه، تئوریهای جدید مانند شرکتهای نو پا هستند.
16:32
As with any large investment, it can be emotionally difficult
339
974000
2000
که با هر سرمایه گذاری بزرگ بسیار سخت خواهد بود
16:34
to abandon a line of research when it isn't working out.
340
976000
2000
که هر خط تولید رو که جواب نمیده متوقف کنیم.
16:37
But in science, if something isn't working, you have to
341
979000
2000
اما در علم اگر چیزی جواب نده باید
16:39
toss it out and try something else.
342
981000
1000
آنرا دور بریزیم و چیز جدیدی را آغاز کنیم.
16:42
Now, the only way to maintain sanity and achieve happiness
343
984000
3000
حال تنها راه حفظ سلامت و شادمانی در این
16:45
in the midst of this uncertainty is to keep balance
344
987000
2000
میان رعایت توازن در چشم انداز
16:47
and perspective in life.
345
989000
2000
زندگی است.
16:51
I've tried the best I can to live a balanced life.
346
993000
2000
و من سعی کردم این توازن را حفظ کنم.
16:53
(Laughter)
347
995000
3000
(خنده)
16:56
I try to balance my life equally between physics, love and surfing --
348
998000
3000
سعی کردم بین فیزیک، عشق و موج سواری توازن را رعایت کنم.
16:59
my own three charge directions.
349
1001000
2000
سه جهت بار شخصیم!
17:01
(Laughter)
350
1003000
2000
(خنده)
17:03
This way, even if the physics I work on comes to nothing,
351
1005000
2000
به این ترتیب اگر در فیزیک به هیچ موفقیتی دست نیابم،
17:05
I still know I've lived a good life.
352
1007000
2000
حداقل میدانم که زندگی خوبی داشته ام.
17:08
And I try to live in beautiful places.
353
1010000
2000
و سعی میکنم در مکانهای زیبا زندگی کنم
17:10
For most of the past ten years I've lived on the island of Maui,
354
1012000
3000
برای ۱۰ سال گذشته در جزیره مائوئی زندگی کردم،
17:13
a very beautiful place.
355
1015000
2000
یک مکان بسیار زیبا.
17:15
Now it's one of the greatest mysteries in the universe to my parents
356
1017000
3000
حال این یکی از بزرگترین عجایب جهان برای والدین من است
17:18
how I managed to survive all that time without engaging
357
1020000
3000
که چگونه بدون یک کار تمام وقت
17:21
in anything resembling full-time employment.
358
1023000
2000
میتوانم زندگی را مدیریت کنم.
17:23
(Laughter)
359
1025000
4000
(خنده)
17:27
I'm going to let you in on that secret.
360
1029000
1000
میخوهم رمز کارم را به شما بگویم.
17:31
This was a view from my home office on Maui.
361
1033000
1000
این نمایی از دفتر کارم در مائوئی هست.
17:35
And this is another, and another.
362
1037000
4000
و این یکی دیگر
17:39
And you may have noticed that these beautiful views
363
1041000
2000
و میتونید ببینید که این نماهای زیبا
17:41
are similar, but in slightly different places.
364
1043000
2000
شبیه به هم است اما در مکانهای متفاوتی است.
17:45
That's because this used to be my home and office on Maui.
365
1047000
3000
بخاطر اینکه این خانه و دفتر کار من در مائوئی بود.
17:48
(Laughter)
366
1050000
2000
(خنده)
17:50
I've chosen a very unusual life.
367
1052000
2000
من یک زندگی غیر متعارف را انتخاب کردم.
17:53
But not worrying about rent allowed me to spend my time
368
1055000
2000
اما نگران اجاره نیستم و میتوانم وقتم را طوری که
17:55
doing what I love.
369
1057000
1000
میپسندم صرف کنم.
17:57
Living a nomadic existence has been hard at times,
370
1059000
2000
این چادرنشینی گاهی دشوار است
17:59
but it's allowed me to live in beautiful places
371
1061000
2000
اما اجازه میده که در مکانهای زیبا زندگی کنم
18:01
and keep a balance in my life that I've been happy with.
372
1063000
3000
و یک توازنی در زندگی من برقرار میکند که من راضیم.
18:05
It allows me to spend a lot of my time hanging out
373
1067000
2000
اجازه میده بیشتر وقتم را با مرجانهای
18:07
with hyper-intelligent coral.
374
1069000
2000
فوق هوشمند سپری کنم.
18:11
But I also greatly enjoy the company of hyper-intelligent people.
375
1073000
2000
اما من از اینکه با آدمهای هوشمند باشم هم خوشم میاد.
18:14
So I'm very happy to have been invited here to TED.
376
1076000
2000
برای همین از TED برای دعوت من به اینجا خوشحالم.
18:17
Thank you very much.
377
1079000
1000
خیلی ممنون.
18:18
(Applause)
378
1080000
13000
(تشویق)
18:31
Chris Anderson: I probably understood two percent of that,
379
1093000
1000
کریس اندرسون: من احتمالا ۲ درصد اینها را فهمیدم
18:32
but I still absolutely loved it. So I'm going to sound dumb.
380
1094000
6000
خیلی خوشم امد. اما سوالم شاید احمقانه به نظر بیاد.
18:38
Your theory of everything --
381
1100000
3000
این تئوری همه چیز
18:41
Garrett Lisi: I'm used to coral.
382
1103000
1000
گرت لیسی: من از مرجانها مثال زدم.
18:42
CA: That's right. The reason it's got a few people
383
1104000
2000
کریس: درسته دلیل اینکه چند نفر
18:44
at least excited is because, if you're right, it brings
384
1106000
3000
حداقل هیجان زده شدند، اینه که اگر حق با تو باشه
18:47
gravity and quantum theory together.
385
1109000
2000
تئوری کوانتم و جاذبه را به هم پیوند میده.
18:50
So are you saying that we should think of the universe,
386
1112000
3000
بنابراین تو میگی ما باید درباره جهان
18:53
at its heart -- that the smallest things that there are,
387
1115000
3000
و کوچکترین اعضایش اینطور فکر کنیم که
18:56
are somehow an E8 object of possibility?
388
1118000
7000
یک امکان با شی E8 مانند است؟
19:03
I mean, is there a scale to it, at the smallest scale,
389
1125000
2000
منظورم اینه که ابعادی در کوچکترین بعد میشه متصور شد
19:05
or ...?
390
1127000
1000
یا ...؟
19:06
GL: Well, right now the pattern I showed you that corresponds
391
1128000
3000
گرت: در حال حاضر الگویی که من نشان دادم منطبق بر
19:09
to what we know about elementary particle physics --
392
1131000
4000
آنچه ما درباره ذرات فیزیک میدانیم است
19:13
that already corresponds to a very beautiful shape.
393
1135000
3000
که خود منطبق بر یک شکل بسیار زیباست.
19:16
And that's the one that I said we knew for certain.
394
1138000
1000
و این چیزی است که ما با اطمینان میدانیم.
19:18
And that shape has remarkable similarities -- and the way it fits
395
1140000
4000
و این شکل شباهتهای بی نظیری دارد و مدلی که
19:22
into this E8 pattern could be the rest of the picture.
396
1144000
3000
الگوی E8 میده.
19:26
And these patterns of points that I've shown for you
397
1148000
3000
و این نقاط میتواند بقیه ماجرا باشد
19:29
actually represent symmetries of this high-dimensional object
398
1151000
4000
در حقیقت تقارن این شئی چند بعدی را معرفی میکند
19:33
that would be warping and moving and dancing
399
1155000
3000
که در حال حرکت رقص و پیچش
19:36
over the space time that we experience.
400
1158000
2000
در طول فضا - زمان است.
19:39
And that would be what explains all these
401
1161000
2000
و این تمام آنچه ما در مورد ذرات
19:41
elementary particles that we see.
402
1163000
1000
بنیادین میدانیم را توضیح میدهد.
19:42
CA: But a string theorist,
403
1164000
3000
کریس: اما یک تئوریسین نظریه ریسمان،
19:45
as I understand it, explains electrons in terms of much smaller
404
1167000
2000
آنطور که من درک میکنم الکترون را بصورت ریسمانهای
19:47
strings vibrating --
405
1169000
1000
بسیار کوچک لرزان توصیف میکند
19:48
I know you don't like string theory -- vibrating inside it.
406
1170000
2000
میدانم شما تئوری ریسمان با لرزش درونی را دوست ندارید.
19:51
How should we think of an electron in relation to E8?
407
1173000
5000
چگونه باید در مورد یک الکترون در مدل E8 فکر کرد؟
19:57
GL: No, it would be one of the symmetries of this E8 shape.
408
1179000
3000
گرت: نه، این یکی از تقارنهای شکل E8 خواهد بود.
20:01
So what's happening is, as the shape is moving over space-time,
409
1183000
4000
اتفاقی که میافته اینه که وقتی بر شکل در فضا-زمان حرکت میکنیم،
20:05
it's twisting. And the direction it's twisting as it moves
410
1187000
4000
میپیچد و جهت ان نیز در حرکت میپیچد
20:09
is what particle we see. So it would be --
411
1191000
2000
این ذراتی است که میبینیم بنابراین باید...
20:11
CA: The size of the E8 shape,
412
1193000
2000
کریس اندرسون: اندازه شکل E8
20:13
how does that relate to the electron?
413
1195000
1000
چگونه به الکترون مرتبط میشه؟
20:14
I kind of feel like I need that for my picture.
414
1196000
2000
برای خودم میخواهم بدونم،
20:16
Is it bigger? Is it smaller?
415
1198000
1000
آیا بزرگتره یا کوچکتر؟
20:17
GL: Well, as far as we know electrons are point particles,
416
1199000
2000
گرت: تا آنجایی که ما میدانیم الکترون ها ذرات نقطه ای هستند،
20:20
so this would be going down to the smallest possible scales.
417
1202000
3000
بنابراین به کوچکترین ابعاد مرتبط هستند.
20:24
So the way these things are explained in quantum field theory
418
1206000
2000
اینها در تئوری میدانی کوانتم توضیح داده شده
20:26
is, all possibilities are expanding and developing at once.
419
1208000
4000
همه احتمالات ممکن موجود است.
20:30
And this is why I use the analogy to coral.
420
1212000
2000
و به خاطر همین من به شباهت ان به مرجان اشاره کردم.
20:33
And in this way, the way that E8 comes in is
421
1215000
7000
و در مدل E8
20:40
it will be as a shape that's attached at each point in space-time.
422
1222000
4000
شکلی است که هر نقطه را در فضا-زمان متصل میکند.
20:45
And, as I said, the way the shape twists --
423
1227000
4000
و همانطور که گفتم طوری که شکل میپیچد،
20:49
the directional along which way the shape is twisting
424
1231000
2000
و جهتی که در حال پیچش است
20:51
as it moves over this curved surface --
425
1233000
1000
در طول میسر منحنی
20:52
is what the elementary particles are, themselves.
426
1234000
4000
همان چیزی است که ذرات بنیادین هستند.
20:56
So through quantum field theory, they manifest themselves
427
1238000
4000
بنابراین در میدان کوانتم خودشان را
21:00
as points and interact that way.
428
1242000
1000
بصورت نقاط آشکار میکنند.
21:02
I don't know if I'll be able to make this any clearer.
429
1244000
2000
نمیدونم واقعا چیزی روشن تر شد یا نه!
21:04
(Laughter)
430
1246000
4000
(خنده)
21:08
CA: It doesn't really matter.
431
1250000
1000
کریس: مهم نیست.
21:09
It's evoking a kind of sense of wonder, and I certainly
432
1251000
4000
حس کنجکاویم را تحریک کرد و قطعا
21:13
want to understand more of this.
433
1255000
3000
میخواهم بیشتر درباره اش بدانم.
21:16
But thank you so much for coming. That was absolutely fascinating.
434
1258000
2000
اما ممنون برای اینکه حضور به هم رساندید و خیلی جالب بود.
21:18
(Applause)
435
1260000
3000
(تشویق)
ABOUT THE SPEAKER
Garrett Lisi - PhysicistPhysicist Garrett Lisi has proposed a new "theory of everything" -- a grand unified theory that explains all the elementary particles, as well as gravity.
Why you should listen
Working from principles of differential geometry, physicist Garrett Lisi is developing a new unified theory that purports to explain all the elementary particles, and gravity, in one elegant model. His theory is based on a mathematical shape called E8. With 248 symmetries, E8 is large, complex and beautiful -- and Lisi believes the relationships of its symmetries correspond to known particles and forces, including gravity.
His work, explained in his paper "An Exceptionally Simple Theory of Everything," and in an ongoing discussion on FQXi, is still on science's speculative fringe. But some physicists believe he could be pointing the way toward a truly unified theory.
Garrett Lisi | Speaker | TED.com