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Gian Giudice: Why our universe might exist on a knife-edge
Gian Giudice: Pourquoi notre univers pourrait tenir sur le fil du rasoir
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La plus grande surprise de la découverte du boson de Higgs ? Le fait qu'il n'y ait pas eu de surprises. Gian Giudice nous guide à travers un problème de physique théorique : et si le champ de Higgs existait dans un état ultra-dense qui pourrait signifier l'écroulement de toute matière atomique ? Avec charme et esprit, Giudice nous expose les grandes lignes d'un destin sinistre... Et pourquoi nous ne devrions pas nous en inquiéter tout de suite. (Filmé à TEDxCERN.)
Gian Giudice - Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology. Full bio
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology. Full bio
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00:13
So last year, on the Fourth of July,
0
1179
2344
L'année dernière, le 4 juillet,
00:15
experiments at the Large Hadron Collider
1
3523
2499
suite à des recherches
au Large Hadron Collider,
au Large Hadron Collider,
00:18
discovered the Higgs boson.
2
6022
2290
le boson de Higgs a été découvert.
00:20
It was a historical day.
3
8312
1968
Ce fut un jour historique.
00:22
There's no doubt that from now on,
4
10280
2295
Il n'y a aucun doute que, désormais,
00:24
the Fourth of July will be remembered
5
12575
1834
on se souviendra du 4 juillet
00:26
not as the day of the Declaration of Independence,
6
14409
2442
non pas comme étant le jour
de la Déclaration d'Indépendance des Etats-Unis
de la Déclaration d'Indépendance des Etats-Unis
00:28
but as the day of the discovery of the Higgs boson.
7
16851
3834
mais comme le jour
de la découverte du boson de Higgs.
de la découverte du boson de Higgs.
00:32
Well, at least, here at CERN.
8
20685
2432
Enfin, du moins, ici, au CERN.
00:35
But for me, the biggest surprise of that day
9
23117
4155
Mais pour moi,
la plus grande surprise de cette journée
la plus grande surprise de cette journée
00:39
was that there was no big surprise.
10
27272
2499
fut qu'il n'y a pas eu de grande surprise.
00:41
In the eye of a theoretical physicist,
11
29771
2599
Du point de vue d'un physicien théoricien,
00:44
the Higgs boson is a clever explanation
12
32370
1893
le boson de Higgs est une explication intelligente
00:46
of how some elementary particles gain mass,
13
34263
3523
de la façon dont certaines particules élémentaires
gagnent de la masse,
gagnent de la masse,
00:49
but it seems a fairly unsatisfactory
14
37786
2836
mais c'est une solution qui semble incomplète
00:52
and incomplete solution.
15
40622
2206
et assez peu satisfaisante.
00:54
Too many questions are left unanswered.
16
42828
3024
Trop de questions restent sans réponses.
00:57
The Higgs boson does not share the beauty,
17
45852
2835
Le boson de Higgs n'a pas la beauté,
01:00
the symmetry, the elegance,
18
48687
1885
la symétrie, l'élégance,
01:02
of the rest of the elementary particle world.
19
50572
2728
du monde des particules élémentaires.
01:05
For this reason, the majority of theoretical physicists
20
53300
3622
Pour cette raison,
la majorité des physiciens théoriciens
la majorité des physiciens théoriciens
01:08
believe that the Higgs boson could not
21
56922
2942
estime que le boson de Higgs
01:11
be the full story.
22
59864
2482
n'explique pas tout.
01:14
We were expecting new particles and new phenomena
23
62346
2854
Nous nous attendions à de nouvelles particules,
de nouveaux phénomènes,
de nouveaux phénomènes,
01:17
accompanying the Higgs boson.
24
65200
2450
accompagnant le boson de Higgs.
01:19
Instead, so far, the measurements
25
67650
2318
Mais, pour l'instant, rien dans les mesures
provenant du LHC
provenant du LHC
01:21
coming from the LHC show no signs of new particles
26
69968
3758
ne laisse penser que de nouvelles particules
01:25
or unexpected phenomena.
27
73726
2149
ou des phénomènes inattendus vont apparaître.
01:27
Of course, the verdict is not definitive.
28
75875
3653
Bien sûr, le verdict n'est pas définitif.
01:31
In 2015, the LHC will almost double
29
79528
3994
En 2015, le LHC doublera presque l'énergie
01:35
the energy of the colliding protons,
30
83522
2691
de la collision entre protons,
01:38
and these more powerful collisions
31
86213
2071
et ces collisions encore plus puissantes
01:40
will allow us to explore further the particle world,
32
88284
4584
nous permettront d'explorer plus avant
le monde des particules,
le monde des particules,
01:44
and we will certainly learn much more.
33
92868
3132
et nous en apprendrons certainement
beaucoup plus.
beaucoup plus.
01:48
But for the moment, since we have found
34
96000
3146
Mais pour l'instant,
vu que nous n'avons trouvé aucune trace
vu que nous n'avons trouvé aucune trace
01:51
no evidence for new phenomena, let us suppose
35
99146
3149
de nouveaux phénomènes,
01:54
that the particles that we know today,
36
102295
3164
on supposera que les particules
que nous connaissons aujourd'hui,
que nous connaissons aujourd'hui,
01:57
including the Higgs boson,
37
105459
1856
dont le boson de Higgs,
01:59
are the only elementary particles in nature,
38
107315
3285
sont les seules particules élémentaires
dans la nature,
dans la nature,
02:02
even at energies much larger
39
110600
2744
même à des énergies beaucoup plus grandes
02:05
than what we have explored so far.
40
113344
2766
que ce que nous avons explorées
jusqu'à présent.
jusqu'à présent.
02:08
Let's see where this hypothesis is going to lead us.
41
116110
4632
Voyons où cette hypothèse nous conduit.
02:12
We will find a surprising and intriguing result
42
120742
3432
Nous allons trouver
un résultat surprenant et intriguant
un résultat surprenant et intriguant
02:16
about our universe, and to explain my point,
43
124174
3799
concernant notre univers,
et afin de bien me faire comprendre,
et afin de bien me faire comprendre,
02:19
let me first tell you what the Higgs is about,
44
127973
3876
laissez-moi d'abord vous expliquer
ce qu'est le boson de Higgs.
ce qu'est le boson de Higgs.
02:23
and to do so, we have to go back
45
131849
3134
Pour cela, nous devons retourner
02:26
to one tenth of a billionth of a second
46
134983
4357
à un dixième de milliardième de seconde
02:31
after the Big Bang.
47
139340
1531
après le Big Bang.
02:32
And according to the Higgs theory,
48
140871
2041
Selon la théorie de Higgs,
02:34
at that instant, a dramatic event took place
49
142912
3366
à ce moment-là,
un événement spectaculaire s'est produit
un événement spectaculaire s'est produit
02:38
in the universe.
50
146278
1591
dans l'univers.
02:39
Space-time underwent a phase transition.
51
147869
4791
L'espace-temps a subi
une transition de phase.
une transition de phase.
02:44
It was something very similar to the phase transition
52
152660
3077
Ça a été quelque chose de très similaire
à la transition de phase
à la transition de phase
02:47
that occurs when water turns into ice
53
155737
3545
qui se produit
lorsque l'eau se transforme en glace
lorsque l'eau se transforme en glace
02:51
below zero degrees.
54
159282
1961
en dessous de zéro degrés.
02:53
But in our case, the phase transition
55
161243
2940
Mais dans notre cas,
la transition de phase
la transition de phase
02:56
is not a change in the way the molecules
56
164183
2531
n'est pas un changement
dans la façon dont les molécules
dans la façon dont les molécules
02:58
are arranged inside the material,
57
166714
2286
sont arrangées dans la matière,
03:01
but is about a change
58
169000
1888
mais c'est un changement
03:02
of the very fabric of space-time.
59
170888
3626
du continuum même de l'espace-temps.
03:06
During this phase transition, empty space
60
174514
2626
Pendant cette transition de phase,
03:09
became filled with a substance
61
177140
2672
l'espace vide s'est rempli d'une substance
03:11
that we now call Higgs field.
62
179812
3032
que nous appelons maintenant
le champ de Higgs.
le champ de Higgs.
03:14
And this substance may seem invisible to us,
63
182844
2329
Cette substance peut nous sembler invisible,
03:17
but it has a physical reality.
64
185173
2678
mais elle a une réalité physique.
03:19
It surrounds us all the time,
65
187851
2058
Elle nous entoure tout le temps,
03:21
just like the air we breathe in this room.
66
189909
3701
tout comme l'air
que nous respirons dans cette salle.
que nous respirons dans cette salle.
03:25
And some elementary particles interact
67
193610
2318
Et certaines des particules élémentaires
03:27
with this substance, gaining energy in the process.
68
195928
3828
réagissent avec cette substance
en gagnant de l'énergie.
en gagnant de l'énergie.
03:31
And this intrinsic energy is what we call
69
199756
3075
Cette énergie intrinsèque
est ce que nous appelons
est ce que nous appelons
03:34
the mass of a particle,
70
202831
2133
la masse d'une particule,
03:36
and by discovering the Higgs boson, the LHC
71
204964
3253
et en découvrant le boson de Higgs,
03:40
has conclusively proved that this substance is real,
72
208217
4532
le LHC a prouvé
que cette substance était réelle,
que cette substance était réelle,
03:44
because it is the stuff the Higgs bosons are made of.
73
212749
3919
parce que c'est de ça
dont les bosons de Higgs sont fait.
dont les bosons de Higgs sont fait.
03:48
And this, in a nutshell, is the essence of the Higgs story.
74
216668
3444
Voilà, en résumé,
l'histoire de Higgs.
l'histoire de Higgs.
03:52
But this story is far more interesting than that.
75
220112
4743
Mais l'histoire
est bien plus intéressante que cela.
est bien plus intéressante que cela.
03:56
By studying the Higgs theory,
76
224855
2311
En étudiant la théorie de Higgs,
03:59
theoretical physicists discovered,
77
227166
2360
des physiciens théoriciens ont découvert,
04:01
not through an experiment
78
229526
1904
non par une expérience,
04:03
but with the power of mathematics,
79
231430
2476
mais grâce au pouvoir des mathématiques,
04:05
that the Higgs field does not necessarily exist
80
233906
3712
que le champ de Higgs
pourrait ne pas exister uniquement
pourrait ne pas exister uniquement
04:09
only in the form that we observe today.
81
237618
3337
dans la forme
que nous observons aujourd'hui.
que nous observons aujourd'hui.
04:12
Just like matter can exist as liquid or solid,
82
240955
5045
Tout comme la matière peut exister
à l'état liquide ou solide,
à l'état liquide ou solide,
04:18
so the Higgs field, the substance that fills all space-time,
83
246000
4572
le champ de Higgs,
la substance qui remplit tout l'espace-temps,
la substance qui remplit tout l'espace-temps,
04:22
could exist in two states.
84
250572
3354
pourrait exister sous deux états.
04:25
Besides the known Higgs state,
85
253926
2310
En plus de l'état de Higgs que nous connaissons,
04:28
there could be a second state in which the Higgs field
86
256236
3147
il pourrait y avoir un second état
dans lequel le champ de Higgs
dans lequel le champ de Higgs
04:31
is billions and billions times denser
87
259383
3536
serait des milliards de milliards de fois
plus dense
plus dense
04:34
than what we observe today,
88
262919
2045
que ce que nous observons aujourd'hui,
04:36
and the mere existence of another state
89
264964
3487
et la simple existence d'un autre état
du champ de Higgs
du champ de Higgs
04:40
of the Higgs field poses a potential problem.
90
268451
4245
pose un problème potentiel.
04:44
This is because, according to the laws
91
272696
3238
Car selon les lois
de la mécanique quantique,
de la mécanique quantique,
04:47
of quantum mechanics, it is possible
92
275934
2693
il est possible
04:50
to have transitions between two states,
93
278627
2832
de passer d'un état à l'autre
04:53
even in the presence of an energy barrier
94
281459
2949
même en présence d'une barrière d'énergie
04:56
separating the two states,
95
284408
2628
séparant les deux états,
04:59
and the phenomenon is called,
96
287036
2209
et ce phénomène est appelé
05:01
quite appropriately, quantum tunneling.
97
289245
4142
de manière plutôt pertinente,
l'effet tunnel.
l'effet tunnel.
05:05
Because of quantum tunneling,
98
293387
1891
A cause de l'effet tunnel,
05:07
I could disappear from this room
99
295278
2533
je pourrais disparaître de cette salle
05:09
and reappear in the next room,
100
297811
3322
et réapparaître dans la salle voisine,
05:13
practically penetrating the wall.
101
301133
3395
en traversant quasiment le mur.
05:16
But don't expect me to actually perform the trick
102
304528
2815
Mais ne vous attendez pas
à ce que je réalise ce tour devant vos yeux,
à ce que je réalise ce tour devant vos yeux,
05:19
in front of your eyes, because the probability
103
307343
2578
parce que la probabilité
05:21
for me to penetrate the wall is ridiculously small.
104
309921
4388
que je traverse le mur
est ridiculement faible.
est ridiculement faible.
05:26
You would have to wait a really long time
105
314309
2598
Il faudrait attendre très longtemps
05:28
before it happens, but believe me,
106
316907
2132
avant que cela n'arrive,
mais croyez-moi,
mais croyez-moi,
05:31
quantum tunneling is a real phenomenon,
107
319039
3177
l'effet tunnel est un phénomène réel,
05:34
and it has been observed in many systems.
108
322216
3195
et il a été observé
dans plusieurs systèmes.
dans plusieurs systèmes.
05:37
For instance, the tunnel diode,
109
325411
2562
Par exemple, le diode à effet tunnel,
05:39
a component used in electronics,
110
327973
2197
un composant utilisé en électronique,
05:42
works thanks to the wonders
111
330170
2422
fonctionne grâce au miracle
05:44
of quantum tunneling.
112
332592
2320
de l'effet tunnel.
05:46
But let's go back to the Higgs field.
113
334912
2292
Mais revenons au champ de Higgs.
05:49
If the ultra-dense Higgs state existed,
114
337204
4563
Si l'ultra-dense état de Higgs existe,
05:53
then, because of quantum tunneling,
115
341767
2354
alors, à cause de l'effet tunnel,
05:56
a bubble of this state could suddenly appear
116
344121
3713
une bulle de cet état
pourrait soudainement apparaître
pourrait soudainement apparaître
05:59
in a certain place of the universe at a certain time,
117
347834
3242
à un certain endroit de l'univers,
à un certain moment,
à un certain moment,
06:03
and it is analogous to what happens when you boil water.
118
351076
3765
un peu comme ce qui se passe
lorsque vous faites bouillir de l'eau.
lorsque vous faites bouillir de l'eau.
06:06
Bubbles of vapor form inside the water,
119
354841
3089
Des bulles de vapeur se forment dans l'eau,
06:09
then they expand, turning liquid into gas.
120
357930
3856
puis s'agrandissent
en transformant le liquide en gaz.
en transformant le liquide en gaz.
06:13
In the same way, a bubble of the ultra-dense Higgs state
121
361786
4804
De la même façon,
une bulle d'ultra-dense état de Higgs
une bulle d'ultra-dense état de Higgs
06:18
could come into existence because of quantum tunneling.
122
366590
3427
pourrait apparaître
à cause de l'effet tunnel.
à cause de l'effet tunnel.
06:22
The bubble would then expand at the speed of light,
123
370017
2837
La bulle se dilaterait alors
à la vitesse de la lumière,
à la vitesse de la lumière,
06:24
invading all space, and turning the Higgs field
124
372854
3486
envahissant tout espace,
et faisant passer le champ de Higgs
et faisant passer le champ de Higgs
06:28
from the familiar state into a new state.
125
376340
3649
de l'état qu'on connait à un nouvel état.
06:31
Is this a problem? Yes, it's a big a problem.
126
379989
4161
Est-ce un problème ?
Oui, c'est un gros problème.
Oui, c'est un gros problème.
06:36
We may not realize it in ordinary life,
127
384150
2745
Nous ne nous en rendons peut-être pas compte
dans la vie quotidienne,
dans la vie quotidienne,
06:38
but the intensity of the Higgs field is critical
128
386895
3205
mais l'intensité du champ de Higgs
est cruciale
est cruciale
06:42
for the structure of matter.
129
390100
2645
pour la structure de la matière.
06:44
If the Higgs field were only a few times more intense,
130
392745
4073
Si le champ de Higgs
était seulement un peu plus intense,
était seulement un peu plus intense,
06:48
we would see atoms shrinking, neutrons decaying
131
396818
2944
nous verrions les atomes rétrécir,
les neutrons se décomposer
les neutrons se décomposer
06:51
inside atomic nuclei, nuclei disintegrating,
132
399762
3686
au sein des noyaux atomiques,
les noyaux se désintégrer
les noyaux se désintégrer
06:55
and hydrogen would be
133
403448
2340
et l'hydrogène
06:57
the only possible chemical element in the universe.
134
405788
4352
serait le seul élément chimique possible
dans l'univers.
dans l'univers.
07:02
And the Higgs field, in the ultra-dense Higgs state,
135
410140
3011
Or le champ de Higgs,
dans l'ultra-dense état de Higgs,
dans l'ultra-dense état de Higgs,
07:05
is not just a few times more intense than today,
136
413151
3814
n'est pas seulement
un peu plus intense qu'aujourd'hui,
un peu plus intense qu'aujourd'hui,
07:08
but billions of times,
137
416965
2195
mais des milliards de fois plus intense,
07:11
and if space-time were filled by this Higgs state,
138
419160
3202
et si l'espace-temps était remplit
par l'état de Higgs,
par l'état de Higgs,
07:14
all atomic matter would collapse.
139
422362
3153
tout la matière atomique s'écroulerait.
07:17
No molecular structures would be possible, no life.
140
425515
4490
Aucune structure moléculaire ne serait possible,
aucune vie.
aucune vie.
07:22
So, I wonder, is it possible
141
430005
3338
Donc, je m'interroge,
est-il possible
est-il possible
07:25
that in the future, the Higgs field
142
433343
2586
que dans le futur,
le champ de Higgs
le champ de Higgs
07:27
will undergo a phase transition and,
143
435929
2565
subisse une transition de phase,
07:30
through quantum tunneling, will be transformed
144
438494
3129
et, par effet tunnel,
soit transformé
soit transformé
07:33
into this nasty, ultra-dense state?
145
441623
4687
en ce méchant état ultra-dense ?
07:38
In other words, I ask myself, what is the fate
146
446310
3525
En d'autres mots, je me demande,
quel est le destin
quel est le destin
07:41
of the Higgs field in our universe?
147
449835
3083
du champ de Higgs
dans notre univers ?
dans notre univers ?
07:44
And the crucial ingredient necessary
148
452918
2251
L'ingrédient crucial nécessaire
07:47
to answer this question is the Higgs boson mass.
149
455169
4386
pour répondre à cette question
est la masse du boson de Higgs.
est la masse du boson de Higgs.
07:51
And experiments at the LHC found that the mass
150
459555
4111
Les expériences au LHC ont montré
07:55
of the Higgs boson is about 126 GeV.
151
463666
4274
que la masse du boson de Higgs
était d'environ 126 GeV.
était d'environ 126 GeV.
07:59
This is tiny when expressed in familiar units,
152
467940
3036
C'est minuscule comparé aux unités courantes,
08:02
because it's equal to something like
153
470976
1320
parce que c'est équivalent
à quelque chose comme
à quelque chose comme
08:04
10 to the minus 22 grams,
154
472296
2207
10 puissance moins 22 grammes,
08:06
but it is large in particle physics units,
155
474503
3970
mais c'est gros comparé aux unités
des particules élémentaires,
des particules élémentaires,
08:10
because it is equal to the weight
156
478473
2104
car c'est équivalent au poids
08:12
of an entire molecule
157
480577
2246
d'une molécule entière
08:14
of a DNA constituent.
158
482823
2420
d'un composant d'ADN.
08:17
So armed with this information from the LHC,
159
485243
3387
Armés de cette information
provenant du LHC,
provenant du LHC,
08:20
together with some colleagues here at CERN,
160
488630
1944
avec quelques collègues
ici, au CERN,
ici, au CERN,
08:22
we computed the probability
161
490574
1909
nous avons calculé la probabilité
08:24
that our universe could quantum tunnel
162
492483
3015
que notre univers puisse emprunter
l'effet tunnel
l'effet tunnel
08:27
into the ultra-dense Higgs state,
163
495498
3118
vers l'ultra-dense état de Higgs,
08:30
and we found a very intriguing result.
164
498616
3677
et nous avons trouvé un résultat
très intriguant.
très intriguant.
08:34
Our calculations showed
165
502293
2149
Nos calculs ont démontré
08:36
that the measured value of the Higgs boson mass
166
504442
3172
que la valeur mesurée
de la masse du boson de Higgs
de la masse du boson de Higgs
08:39
is very special.
167
507614
1845
est très spéciale.
08:41
It has just the right value
168
509459
2919
Elle a juste la valeur nécessaire
08:44
to keep the universe hanging
169
512378
2693
pour conserver l'univers en équilibre
08:47
in an unstable situation.
170
515071
2570
dans une situation instable.
08:49
The Higgs field is in a wobbly configuration
171
517641
3256
Le champ de Higgs
est une configuration chancelante
est une configuration chancelante
08:52
that has lasted so far
172
520897
2049
qui a duré jusqu'à présent,
08:54
but that will eventually collapse.
173
522946
3045
mais qui finira par s'écrouler.
08:57
So according to these calculations,
174
525991
3179
Selon ces calculs,
09:01
we are like campers
175
529170
2030
nous sommes donc
comme des campeurs
comme des campeurs
09:03
who accidentally set their tent
176
531200
2452
qui ont accidentellement
monté leur tente
monté leur tente
09:05
at the edge of a cliff.
177
533652
1794
au bord d'une falaise.
09:07
And eventually, the Higgs field
178
535446
1790
Un jour ou l'autre,
le champ de Higgs
le champ de Higgs
09:09
will undergo a phase transition
179
537236
1936
subira une transition de phase
09:11
and matter will collapse into itself.
180
539172
3044
et la matière s'effondrera sur elle-même.
09:14
So is this how humanity is going to disappear?
181
542216
3444
Est-ce ainsi que l'humanité disparaîtra ?
09:17
I don't think so.
182
545660
1755
Je ne le pense pas.
09:19
Our calculation shows that quantum tunneling
183
547415
3353
Nos calculs montrent que l'effet tunnel
09:22
of the Higgs field is not likely to occur
184
550768
3656
du champ de Higgs
n'a pas de grande chance d'arriver
n'a pas de grande chance d'arriver
09:26
in the next 10 to the 100 years,
185
554424
3504
dans les prochaines
10 puissance 100 années,
10 puissance 100 années,
09:29
and this is a very long time.
186
557928
3042
ce qui est une durée très longue.
09:32
It's even longer than
187
560970
1768
C'est même plus long
09:34
the time it takes for Italy to form a stable government.
188
562738
3669
que le temps qu'il faut à l'Italie
pour former un gouvernement stable.
pour former un gouvernement stable.
09:38
(Laughter)
189
566407
2407
(Rires)
09:40
Even so, we will be long gone by then.
190
568814
3791
Quoi qu'il en soit,
nous serons partis depuis longtemps.
nous serons partis depuis longtemps.
09:44
In about five billion years,
191
572605
2608
Dans environ 5 milliards d'années,
09:47
our sun will become a red giant,
192
575213
2457
notre soleil deviendra une géante rouge,
09:49
as large as the Earth's orbit,
193
577670
2513
aussi grosse que l'orbite de la Terre,
09:52
and our Earth will be kaput,
194
580183
3277
et notre planète sera kaputt.
09:55
and in a thousand billion years,
195
583460
2357
Et dans mille milliards d'années,
09:57
if dark energy keeps on fueling
196
585817
2286
si l'énergie noire continue d'alimenter
10:00
space expansion at the present rate,
197
588103
2835
l'expansion de l'univers
au même rythme qu'aujourd'hui,
au même rythme qu'aujourd'hui,
10:02
you will not even be able to see as far as your toes,
198
590938
4177
vous ne pourrez même plus voir vos orteils,
10:07
because everything around you
199
595115
1697
parce que tout autour de vous
10:08
expands at a rate faster than the speed of light.
200
596812
3701
se dilaterait plus rapidement
que la vitesse de la lumière.
que la vitesse de la lumière.
10:12
So it is really unlikely
201
600513
1985
Il est donc très peu probable
10:14
that we will be around to see the Higgs field collapse.
202
602498
3870
que nous soyons présents
pour voir le champ de Higgs s'écrouler.
pour voir le champ de Higgs s'écrouler.
10:18
But the reason why I am interested
203
606368
3579
Mais la raison pour laquelle je m'intéresse
10:21
in the transition of the Higgs field
204
609947
2012
à la transition du champ de Higgs,
10:23
is because I want to address the question,
205
611959
3285
c'est que je veux examiner cette question :
10:27
why is the Higgs boson mass so special?
206
615244
4965
pourquoi la masse du boson de Higgs
est-elle si spéciale ?
est-elle si spéciale ?
10:32
Why is it just right to keep the universe
207
620209
2974
Pourquoi est-elle juste parfaite
pour garder l'univers
pour garder l'univers
10:35
at the edge of a phase transition?
208
623183
3490
à la limite d'une transition de phase ?
10:38
Theoretical physicists always ask "why" questions.
209
626673
3862
Les physiciens théoriciens
se demandent toujours "pourquoi ?"
se demandent toujours "pourquoi ?"
10:42
More than how a phenomenon works,
210
630535
2675
Plutôt que "comment"
un phénomène fonctionne,
un phénomène fonctionne,
10:45
theoretical physicists are always interested in
211
633210
2472
les physiciens théoriciens
s'intéressent toujours
s'intéressent toujours
10:47
why a phenomenon works in the way it works.
212
635682
3232
à pourquoi un phénomène fonctionne
de cette manière.
de cette manière.
10:50
We think that this these "why" questions
213
638914
3362
Nous pensons que ces "pourquoi"
10:54
can give us clues
214
642276
1723
peuvent nous donner des indices
10:55
about the fundamental principles of nature.
215
643999
3538
concernant les principes fondamentaux
de la nature.
de la nature.
10:59
And indeed, a possible answer to my question
216
647537
3905
Et en effet,
une réponse possible à ma question
une réponse possible à ma question
11:03
opens up new universes, literally.
217
651442
4364
ouvre de nouveaux univers, littéralement.
11:07
It has been speculated that our universe
218
655806
3441
Il a été imaginé que notre univers
11:11
is only a bubble in a soapy multiverse
219
659247
4133
était juste une bulle
dans un multivers savonneux
dans un multivers savonneux
11:15
made out of a multitude of bubbles,
220
663380
2563
fait d'une multitude de bulles,
11:17
and each bubble is a different universe
221
665943
2216
et que chaque bulle était un univers différent,
11:20
with different fundamental constants
222
668159
1894
avec des constantes fondamentales différentes,
11:22
and different physical laws.
223
670053
1865
et des lois physiques différentes.
11:23
And in this context, you can only talk about
224
671918
2006
Dans ce contexte,
on peut seulement parler
on peut seulement parler
11:25
the probability of finding a certain value of the Higgs mass.
225
673924
4711
de la probabilité de trouver
une certaine valeur à la masse de Higgs.
une certaine valeur à la masse de Higgs.
11:30
Then the key to the mystery
226
678635
2343
Ainsi la clé du mystère
11:32
could lie in the statistical properties
227
680978
3263
pourrait résider
dans les propriétés statistiques
dans les propriétés statistiques
11:36
of the multiverse.
228
684241
2228
du multivers.
11:38
It would be something like what happens
229
686469
2414
Ce serait quelque chose de similaire
à ce qui se passe
à ce qui se passe
11:40
with sand dunes on a beach.
230
688883
2237
avec les dunes de sable sur une plage.
11:43
In principle, you could imagine to find sand dunes
231
691120
2872
En principe, on pourrait imaginer
trouver des dunes de sable
trouver des dunes de sable
11:45
of any slope angle in a beach,
232
693992
2430
avec des pentes de n'importe quel angle
sur une plage,
sur une plage,
11:48
and yet, the slope angles of sand dunes
233
696422
4161
et pourtant,
l'angle d'inclinaison des dunes de sable
l'angle d'inclinaison des dunes de sable
11:52
are typically around 30, 35 degrees.
234
700583
3470
tourne habituellement
autour de 30 à 35 degrés.
autour de 30 à 35 degrés.
11:56
And the reason is simple:
235
704053
1668
Et la raison en est simple :
11:57
because wind builds up the sand, gravity makes it fall.
236
705721
3678
le vent entasse le sable,
la gravité le fait retomber.
la gravité le fait retomber.
12:01
As a result, the vast majority of sand dunes
237
709399
2884
Par conséquent,
la grande majorité des dunes de sable
la grande majorité des dunes de sable
12:04
have slope angles around the critical value,
238
712283
3919
a un angle d'inclinaison
qui tourne autour de la valeur critique
qui tourne autour de la valeur critique
12:08
near to collapse.
239
716202
1984
proche de l'écroulement.
12:10
And something similar could happen
240
718186
2997
Il pourrait se passer
quelque chose de similaire
quelque chose de similaire
12:13
for the Higgs boson mass in the multiverse.
241
721183
4537
pour la masse du boson de Higgs
dans le multivers.
dans le multivers.
12:17
In the majority of bubble universes,
242
725720
2872
Dans la majorité des bulles d'univers,
12:20
the Higgs mass could be around the critical value,
243
728592
3057
la masse de Higgs pourrait être égale
à une valeur critique
à une valeur critique
12:23
near to a cosmic collapse of the Higgs field,
244
731649
3596
proche d'un effondrement cosmique
du champ de Higgs,
du champ de Higgs,
12:27
because of two competing effects,
245
735245
1947
à cause de deux effets en concurrence,
12:29
just as in the case of sand.
246
737192
3586
exactement comme dans le cas du sable.
12:32
My story does not have an end,
247
740778
3145
Mon histoire n'a pas de conclusion,
12:35
because we still don't know the end of the story.
248
743923
3735
parce que nous ne connaissons toujours pas
la fin de l'histoire.
la fin de l'histoire.
12:39
This is science in progress,
249
747658
3288
Voilà ce qu'est la science
en train de se faire,
en train de se faire,
12:42
and to solve the mystery, we need more data,
250
750946
3834
pour résoudre le mystère,
nous avons besoin de plus de données,
nous avons besoin de plus de données,
12:46
and hopefully, the LHC will soon add new clues
251
754780
4616
et, avec un peu de chance,
le LHC apportera bientôt de nouveaux indices
le LHC apportera bientôt de nouveaux indices
12:51
to this story.
252
759396
2621
à cette histoire.
12:54
Just one number, the Higgs boson mass,
253
762017
3830
Juste un nombre,
la masse du boson de Higgs,
la masse du boson de Higgs,
12:57
and yet, out of this number we learn so much.
254
765847
5329
et déjà, de ce nombre,
nous avons tant appris.
nous avons tant appris.
13:03
I started from a hypothesis, that the known particles
255
771176
3047
Je suis parti de l'hypothèse,
qu'ils n'y a pas d'autres particules dans l'univers
qu'ils n'y a pas d'autres particules dans l'univers
13:06
are all there is in the universe,
256
774223
2036
que celles que nous connaissons déjà,
13:08
even beyond the domain explored so far.
257
776259
2706
même au-delà du domaine
exploré jusqu'à présent.
exploré jusqu'à présent.
13:10
From this, we discovered that the Higgs field
258
778965
3768
En partant de cela,
nous avons découvert que le champ de Higgs,
nous avons découvert que le champ de Higgs,
13:14
that permeates space-time may be standing
259
782733
3443
qui s'infiltre dans l'espace-temps,
se tient peut être
se tient peut être
13:18
on a knife edge, ready for cosmic collapse,
260
786176
4557
sur le fil du rasoir,
prêt pour un effondrement cosmique,
prêt pour un effondrement cosmique,
13:22
and we discovered that this may be a hint
261
790733
3550
et nous avons découvert
que cela pourrait indiquer
que cela pourrait indiquer
13:26
that our universe is only a grain of sand
262
794283
4033
que notre univers
n'est qu'un grain de sable
n'est qu'un grain de sable
13:30
in a giant beach, the multiverse.
263
798316
3613
sur une plage géante,
le multivers.
le multivers.
13:33
But I don't know if my hypothesis is right.
264
801929
3251
Mais je ne sais pas
si mon hypothèse est juste.
si mon hypothèse est juste.
13:37
That's how physics works: A single measurement
265
805180
3683
C'est comme ça que la physique fonctionne :
une simple mesure
une simple mesure
13:40
can put us on the road to a new understanding
266
808863
2864
peut nous mettre sur la voie
d'une nouvelle façon
d'une nouvelle façon
13:43
of the universe
267
811727
1663
de concevoir l'univers,
13:45
or it can send us down a blind alley.
268
813390
3019
ou peut nous envoyer
droit dans un cul-de-sac.
droit dans un cul-de-sac.
13:48
But whichever it turns out to be,
269
816409
2564
Mais, quoi qu'il advienne,
13:50
there is one thing I'm sure of:
270
818973
3192
il y a une chose dont je suis sûr :
13:54
The journey will be full of surprises.
271
822165
3349
le voyage sera plein de surprises.
13:57
Thank you.
272
825514
1373
Merci.
13:58
(Applause)
273
826887
5248
(Applaudissements)
ABOUT THE SPEAKER
Gian Giudice - Theoretical physicistGian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology.
Why you should listen
Gian Giudice is a permanent member of CERN's group for theoretical physics. He has researched topics like supersymmetry, extra dimensions and dark matter, and has formulated theories that describe the earliest stages of the universe and that apply our knowledge of the particle world to smaller distances.
As author of the popular book, A Zeptospace Odyssey, Giudice is active in communicating the complex work of the Large Hadron Collider to the public. Meant for the lay reader, the book shares both the innovations needed to build the LHC and the theories it was created to prove. After the Higgs boson discovery, Giudice found the surprising result that, if the Standard Model continues to hold up at very small distances, the universe must be in a critical state, near to a phase transition that could lead to the collapse of all atomic matter. Luckily, in his TED Talk, he shares that this would happen very, very, very far in the future.
Gian Giudice | Speaker | TED.com