ABOUT THE SPEAKER
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.

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.

More profile about the speaker
Garrett Lisi | Speaker | TED.com
TED2008

Garrett Lisi: An 8-dimensional model of the universe

Garrett Lisi sur la théorie du Tout.

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Physicist and surfer Garrett Lisi presents a controversial new model of the universe that -- just maybe -- answers all the big questions. If nothing else, it's the most beautiful 8-dimensional model of elementary particles and forces you've ever seen.
- 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

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00:21
WhoaWhoa, dudeDude. CheckVérifier out those killertueur equationséquations. SweetSweet. (LaughterRires)
0
3000
7000
Waoh, mec. Regarde un peu ces équations d'enfer. Cool.
00:30
ActuallyEn fait, for the nextprochain 18 minutesminutes I'm going to do the bestmeilleur I can
1
12000
4000
A vrai dire, pendant les prochaines 18 minutes je vais m'appliquer
00:34
to describedécrire the beautybeauté of particleparticule physicsla physique withoutsans pour autant equationséquations.
2
16000
2000
à décrire la beauté de la physique, sans équations.
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It turnsse tourne out there's a lot we can learnapprendre from coralcorail.
3
20000
2000
Les coraux ont beaucoup à nous apprendre.
00:41
CoralCorail is a very beautifulbeau and unusualinhabituel animalanimal.
4
23000
3000
Le corail est un animal à la fois très beau et très inhabituel.
00:44
EachChaque coralcorail headtête consistsconsiste of thousandmille of individualindividuel polypspolypes.
5
26000
3000
Chaque tête de corail est constituée de milliers de polypes distincts.
00:48
These polypspolypes are continuallycontinuellement buddingen herbe and branchingramification
6
30000
2000
Ces polypes bourgeonnent et se ramifient en permanence
00:50
into geneticallygénétiquement identicalidentique neighborsvoisins.
7
32000
2000
donnant naissance à des voisins génétiquement identiques.
00:53
If we imagineimaginer this to be a hyper-intelligentHyper-intelligent coralcorail,
8
35000
2000
En imaginant que les coraux sont des êtres hyper-intelligents
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we can singleunique out an individualindividuel and askdemander him a reasonableraisonnable questionquestion.
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37000
4000
il est possible d'en choisir un et de lui poser une question tout à fait raisonnable.
00:59
We can askdemander how exactlyexactement he got to be in this particularparticulier locationemplacement
10
41000
3000
On peut lui demander comment il a fait pour se retrouver en ce lieu précis
01:02
comparedpar rapport to his neighborsvoisins --
11
44000
2000
plutôt qu'à la place d'un de ses voisins.
01:04
if it was just chancechance, or destinydestin, or what?
12
46000
3000
Si c'était juste la chance, le destin, ou autre chose ?
01:08
Now, after admonishingréprimander us for turningtournant the temperaturetempérature up too highhaute,
13
50000
3000
Après nous avoir reproché le réchauffement planétaire,
01:11
he would tell us that our questionquestion was completelycomplètement stupidstupide.
14
53000
3000
il nous dirait que notre question est complètement stupide.
01:15
These coralscoraux can be quiteassez kindgentil of mean, you see,
15
57000
2000
Les coraux peuvent être plutôt méchants,
01:17
and I have surfingSurf scarsdes cicatrices to proveprouver that.
16
59000
2000
j'ai des cicatrices qui le prouvent.
01:20
But this polyppolype would continuecontinuer and tell us
17
62000
1000
Mais ce polype continuerait et nous dirait
01:21
that his neighborsvoisins were quiteassez clearlyclairement identicalidentique copiescopies of him.
18
63000
3000
que ses voisins sont des copies clairement identiques à lui-même.
01:25
That he was in all these other locationsEmplacements as well,
19
67000
1000
Qu'il était dans tous ces autres lieux,
01:27
but experiencingéprouver them as separateséparé individualspersonnes.
20
69000
2000
mais qui les vivait à travers les autres.
01:30
For a coralcorail, branchingramification into differentdifférent copiescopies
21
72000
3000
Pour un corail, se ramifier en plusieurs copies
01:33
is the mostles plus naturalNaturel thing in the worldmonde.
22
75000
1000
est la chose la plus naturelle du monde.
01:35
UnlikeÀ la différence us, a hyper-intelligentHyper-intelligent coralcorail would be uniquelyuniquement preparedpréparé
23
77000
4000
Contrairement à nous, un corail super-intelligent serait parfaitement préparé
01:39
to understandcomprendre quantumquantum mechanicsmécanique.
24
81000
1000
à comprendre la mécanique quantique.
01:42
The mathematicsmathématiques of quantumquantum mechanicsmécanique very accuratelyavec précision
25
84000
2000
Les mathématiques de la mécanique quantique décrivent très précisément
01:44
describesdécrit how our universeunivers workstravaux.
26
86000
1000
la façon dont notre univers fonctionne.
01:46
And it tellsraconte us our realityréalité is continuallycontinuellement branchingramification
27
88000
3000
Et elles nous disent que notre réalité bifurque continuellement
01:49
into differentdifférent possibilitiespossibilités, just like a coralcorail.
28
91000
2000
vers de nouvelles possibilités ; tout comme le corail.
01:53
It's a weirdbizarre thing for us humanshumains to wrapemballage our mindsesprits around,
29
95000
2000
C'est quelque chose d'étrange, difficile à imaginer
01:55
sincedepuis we only ever get to experienceexpérience one possibilitypossibilité.
30
97000
2000
puisque nous ne vivons jamais qu'une seule de ces possibilités.
01:58
This quantumquantum weirdnessétrangeté was first describeddécrit
31
100000
2000
Cette étrangeté quantique fut d'abord décrite
02:00
by ErwinErwin SchrSchrödingerDinger and his catchat.
32
102000
2000
par Erwin Schrödinger et son chat.
02:02
The catchat likesaime this versionversion better.
33
104000
1000
Le chat préfère cette version.
02:04
(LaughterRires)
34
106000
4000
(Rires)
02:08
In this setupprogramme d’installation, SchrSchrödingerDinger is in a boxboîte with a radioactiveradioactifs sampleéchantillon
35
110000
3000
Dans cette version, Schrödinger et un échantillon radioactif sont dans une boite.
02:11
that, by the lawslois of quantumquantum mechanicsmécanique, branchesbranches into a stateEtat
36
113000
3000
L'échantillon, selon les lois de la mécanique quantique, bifurque vers un état
02:14
in whichlequel it is radiatedrayonné and a stateEtat in whichlequel it is not.
37
116000
2000
dans lequel il irradie et n'irradie pas.
02:18
(LaughterRires)
38
120000
4000
(Rires).
02:22
In the branchbranche in whichlequel the sampleéchantillon radiatesrayonne,
39
124000
1000
Si l'échantillon irradie
02:23
it setsensembles off a triggergâchette that releasesCommuniqués de poisonpoison and SchrSchrödingerDinger is deadmort.
40
125000
4000
il active un interrupteur qui relâche du poison et Schrödinger est mort.
02:27
But in the other branchbranche of realityréalité, he remainsrestes alivevivant.
41
129000
2000
Mais dans une réalité alternative, il reste en vie.
02:30
These realitiesréalités are experiencedexpérimenté separatelyséparément by eachchaque individualindividuel.
42
132000
3000
Ces réalités sont vécues séparément par chaque individu.
02:33
As farloin as eithernon plus can tell, the other one doesn't existexister.
43
135000
2000
En ce qui les concerne, l'autre n'existe pas.
02:36
This seemssemble weirdbizarre to us, because eachchaque of us
44
138000
2000
Cette idée nous semble étrange parce que chacun de nous
02:38
only experiencesexpériences an individualindividuel existenceexistence,
45
140000
2000
ne vit qu'une existence distincte des autres
02:40
and we don't get to see other branchesbranches.
46
142000
1000
et il ne nous est pas offert de voir les autres possibilités.
02:42
It's as if eachchaque of us, like SchrSchrödingerDinger here, are a kindgentil of coralcorail
47
144000
3000
C'est comme si chacun de nous, tel Schrödinger ici, était une sorte de corail
02:45
branchingramification into differentdifférent possibilitiespossibilités.
48
147000
2000
se ramifiant vers différentes possibilités.
02:49
The mathematicsmathématiques of quantumquantum mechanicsmécanique tellsraconte us
49
151000
2000
Les mathématiques de la mécanique quantique nous disent
02:51
this is how the worldmonde workstravaux at tinyminuscule scalesBalance.
50
153000
2000
que le monde fonctionne ainsi au niveau de l'infiniment petit.
02:53
It can be summedsommé up in a singleunique sentencephrase:
51
155000
2000
Ce qui peut être résumé en une seule phrase :
02:56
Everything that can happense produire, does.
52
158000
2000
Tout ce qui peut se produire a lieu.
02:58
That's quantumquantum mechanicsmécanique.
53
160000
2000
C'est la mécanique quantique.
03:00
But this does not mean everything happensarrive.
54
162000
2000
Mais cela ne veut pas dire que tout se produit.
03:02
The restdu repos of physicsla physique is about describingdécrivant what can happense produire
55
164000
3000
Le reste des sciences physique décrit ce qui peut se passer
03:05
and what can't.
56
167000
1000
et ce qui ne peut pas.
03:07
What physicsla physique tellsraconte us is that everything comesvient down to geometrygéométrie
57
169000
3000
Ce que la physique nous dit, c'est que tout se réduit à la géométrie
03:10
and the interactionsinteractions of elementaryélémentaire particlesdes particules.
58
172000
2000
et aux interactions entre particules élémentaires.
03:12
And things can happense produire only if these interactionsinteractions
59
174000
3000
Et rien ne peut se produire sans que ces interactions
03:15
are perfectlyà la perfection balancedéquilibré.
60
177000
1000
soient parfaitement équilibrées.
03:19
Now I'll go aheaddevant and describedécrire how we know about these particlesdes particules,
61
181000
2000
Je vais maintenant expliquer comment nous connaissons ces particules,
03:21
what they are and how this balanceéquilibre workstravaux.
62
183000
3000
ce qu'elles sont, et comment cet équilibre fonctionne.
03:25
In this machinemachine, a beamfaisceau of protonsprotons and anti-protonsanti-protons
63
187000
3000
Dans cette machine, un faisceau de protons et d'anti-protons
03:28
are acceleratedaccéléré to nearprès the speedla vitesse of lightlumière
64
190000
2000
sont accélérés pour atteindre une vitesse proche de celle de la lumière
03:30
and broughtapporté togetherensemble in a collisioncollision, producingproduisant a burstéclater of purepur energyénergie.
65
192000
3000
ils entrent en collision ce qui produit une décharge d'énergie pure.
03:34
This energyénergie is immediatelyimmédiatement convertedconverti into a sprayvaporisateur
66
196000
2000
L'énergie est immédiatement convertie en une pulvérisation
03:36
of subatomicsubatomique particlesdes particules,
67
198000
1000
de particules subatomiques
03:38
with detectorsdétecteurs de and computersdes ordinateurs used to figurefigure out theirleur propertiesPropriétés.
68
200000
2000
entourées de détecteurs et d'ordinateurs destinés à découvrir leur caractéristiques.
03:41
This enormousénorme machinemachine -- the largegrand HadronHadron ColliderCollisionneur
69
203000
2000
Cette énorme machine, le Grand Collisionneur de Hadrons [LHC]
03:43
at CERNCERN in GenevaGenève --
70
205000
2000
est au CERN à Genève.
03:45
has a circumferencecirconférence of 17 milesmiles
71
207000
1000
Il a une circonférence de 27 kilomètres
03:46
and, when it's operatingen fonctionnement, drawstirages au sort fivecinq timesfois as much powerPuissance
72
208000
2000
et, lorsqu'il fonctionne, utilise cinq fois plus d'énergie
03:48
as the cityville of MontereyMonterey.
73
210000
2000
que la ville de Monterey.
03:51
We can't predictprédire specificallyPlus précisément what particlesdes particules will be producedproduit
74
213000
3000
Nous ne pouvons pas prévoir précisément quelles particules seront produites lors d'une collision.
03:54
in any individualindividuel collisioncollision.
75
216000
1000
Nous ne pouvons pas prévoir précisément quelles particules seront produites lors d'une collision.
03:56
QuantumQuantique mechanicsmécanique tellsraconte us all possibilitiespossibilités are realizedréalisé.
76
218000
2000
La mécanique quantique nous dit que toutes les possibilités se réaliseront.
03:59
But physicsla physique does tell us what particlesdes particules can be producedproduit.
77
221000
3000
Mais la physique nous dit quelles sont ces possibilités.
04:03
These particlesdes particules mustdoit have just as much massMasse and energyénergie
78
225000
2000
La somme masse-énergie des particules créées
04:05
as is carriedporté in by the protonproton and anti-protonanti-proton.
79
227000
2000
doit être celle du proton et de l'anti-proton combinés.
04:09
Any particlesdes particules more massivemassif than this energyénergie limitlimite
80
231000
2000
Toute particule plus massive
04:11
aren'tne sont pas producedproduit, and remainrester invisibleinvisible to us.
81
233000
2000
ne sera pas produite et restera invisible à nos yeux.
04:15
This is why this newNouveau particleparticule acceleratoraccélérateur is so excitingpassionnant.
82
237000
3000
C'est pourquoi ce nouvel accélérateur de particules est si passionnant.
04:18
It's going to pushpousser this energyénergie limitlimite sevenSept timesfois
83
240000
2000
Il va repousser cette limite sept fois
04:20
beyondau-delà what's ever been doneterminé before,
84
242000
1000
plus loin que ce qui a été jamais fait auparavant,
04:22
so we're going to get to see some newNouveau particlesdes particules very soonbientôt.
85
244000
2000
donc nous allons voir de nouvelles particules très bientôt.
04:26
But before talkingparlant about what we mightpourrait see,
86
248000
1000
Mais avant de parler de ce que nous pourrions voir
04:27
let me describedécrire the particlesdes particules we alreadydéjà know of.
87
249000
2000
laissez-moi décrire les particules que nous connaissons déjà.
04:31
There's a wholeentier zooZoo of subatomicsubatomique particlesdes particules.
88
253000
2000
Il y a tout un zoo de particules subatomiques.
04:33
MostPlupart of us are familiarfamilier with electronsélectrons.
89
255000
2000
La plupart d'entre nous sont familiers des électrons.
04:35
A lot of people in this roomchambre make a good livingvivant
90
257000
1000
Beaucoup de gens dans cette pièce gagnent bien leur vie en les faisaint s'agiter.
04:36
pushingen poussant them around.
91
258000
1000
Beaucoup de gens dans cette pièce gagnent bien leur vie en les faisaint s'agiter.
04:37
(LaughterRires)
92
259000
3000
(Rires).
04:40
But the electronélectron alsoaussi has a neutralneutre partnerpartenaire calledappelé the neutrinoneutrino,
93
262000
2000
Mais l'électron a aussi un partenaire neutre nommé le neutrino,
04:42
with no electricélectrique chargecharge and a very tinyminuscule massMasse.
94
264000
3000
qui n'a pas de charge électrique et a une masse très petite.
04:46
In contrastcontraste, the up-and-downCes hauts et bas quarksquarks have very largegrand massesmasses,
95
268000
3000
A l'inverse, les quarks up et down sont très massifs,
04:49
and combinecombiner in threestrois ans to make the protonsprotons and neutronsneutrons
96
271000
2000
et se combinent par trois pour faire des protons et des neutrons dans les atomes.
04:51
insideà l'intérieur atomsatomes.
97
273000
1000
et se combinent par trois pour faire des protons et des neutrons dans les atomes.
04:53
All of these mattermatière particlesdes particules come in left-gauche- and right-handeddroitier varietiesvariétés,
98
275000
2000
Toutes ces particules de matière possèdent des versions gauche et droite,
04:55
and have anti-particleantiparticule partnersles partenaires that carryporter oppositecontraire chargesdes charges.
99
277000
3000
et des antiparticules partenaires porteurs de charges opposées.
05:01
These familiarfamilier particlesdes particules alsoaussi have lessMoins familiarfamilier
100
283000
1000
Ces particulies familières ont aussi des secondes et troisièmes générations,
05:02
secondseconde and thirdtroisième generationsgénérations, whichlequel have the sameMême chargesdes charges as the first
101
284000
4000
moins familières, qui ont les mêmes charges que les premières
05:06
but have much higherplus haute massesmasses.
102
288000
2000
mais des masses bien supérieures.
05:10
These mattermatière particlesdes particules all interactinteragir with the variousdivers forceObliger particlesdes particules.
103
292000
3000
Ces particules interagissent toutes avec les différentes particules de force.
05:13
The electromagneticélectromagnétique forceObliger interactsinteragit with electricallyélectriquement chargedaccusé mattermatière
104
295000
3000
La force électromagnétique interagit avec la matière chargée électriquement.
05:16
viavia particlesdes particules calledappelé photonsphotons.
105
298000
2000
via des particules appelées photons.
05:18
There is alsoaussi a very weakfaible forceObliger calledappelé, ratherplutôt unimaginativelysans imagination,
106
300000
3000
Il y a aussi une force très faible appelée, sans imagination,
05:21
the weakfaible forceObliger, that interactsinteragit
107
303000
3000
la force faible, et qui interagit
05:24
only with left-handedgaucher mattermatière.
108
306000
2000
seulement avec la matière gauche.
05:27
The strongfort forceObliger actsactes betweenentre quarksquarks whichlequel carryporter
109
309000
2000
La force forte agit entre les quarks qui possèdent
05:29
a differentdifférent kindgentil of chargecharge, calledappelé colorCouleur chargecharge,
110
311000
2000
un type de charge différent, nommée charge de couleur,
05:31
and come in threeTrois differentdifférent varietiesvariétés: redrouge, greenvert and bluebleu.
111
313000
3000
et il en existe trois variétées: rouge, vert et bleu.
05:34
You can blamefaire des reproches MurrayMurray Gell-MannGell-Mann for these namesdes noms --
112
316000
2000
Vous pouvez vous en prendre à Murray Gell-Mann pour ces noms - c'est de sa faute.
05:36
they're his faultfaute.
113
318000
1000
Vous pouvez vous en prendre à Murray Gell-Mann pour ces noms - c'est de sa faute.
05:38
FinallyEnfin, there's the forceObliger of gravityla gravité, whichlequel interactsinteragit with mattermatière
114
320000
3000
Finalement il y a la force gravitationelle, qui interagit avec la matière
05:41
viavia its massMasse and spintourner.
115
323000
2000
en fonction de sa masse et son spin.
05:44
The mostles plus importantimportant thing to understandcomprendre here
116
326000
2000
Le plus important est de comprendre
05:46
is that there's a differentdifférent kindgentil of chargecharge associatedassocié
117
328000
2000
qu'il y a un type de charge différent associé avec
05:48
with eachchaque of these forcesles forces.
118
330000
1000
chacune de ces forces.
05:50
These fourquatre differentdifférent forcesles forces interactinteragir with mattermatière
119
332000
2000
Ces quatres forces interagissent avec la matière
05:52
accordingselon to the correspondingcorrespondant chargesdes charges that eachchaque particleparticule has.
120
334000
3000
selon les charges que possède chaque particule.
05:57
A particleparticule that hasn'tn'a pas been seenvu yetencore, but we're prettyjoli sure existsexiste,
121
339000
2000
Une particule qui n'a pas encore été vue mais dont nous somme presque certains de l'existence
05:59
is the HiggsHiggs particleparticule, whichlequel givesdonne massesmasses to all these other particlesdes particules.
122
341000
4000
est la particule de Higgs, qui donne leur masse à toutes les autres particules.
06:04
The mainprincipale purposeobjectif of the LargeGrande HadronHadron ColliderCollisionneur
123
346000
1000
La fonction principale du LHC
06:05
is to see this HiggsHiggs particleparticule, and we're almostpresque certaincertain it will.
124
347000
3000
est de voir cette particule de Higgs, et nous somme presque certains qu'il la verra.
06:09
But the greatestplus grand mysterymystère is what elseautre we mightpourrait see.
125
351000
3000
Mais le plus grand mystère, c'est ce que nous verrons d'autre.
06:13
And I'm going to showmontrer you one beautifulbeau possibilitypossibilité
126
355000
2000
Et je vais vous présenter une magnifique possibilité
06:15
towardsvers the endfin of this talk.
127
357000
1000
vers la fin de cette présentation.
06:19
Now, if we countcompter up all these differentdifférent particlesdes particules
128
361000
1000
Bon, si nous comptons toutes les particules
06:20
usingen utilisant theirleur variousdivers spinstours and chargesdes charges, there are 226.
129
362000
4000
avec leur spins et leur charges, ça en fait 226.
06:25
That's a lot of particlesdes particules to keep trackPiste of.
130
367000
1000
Ca fait beaucoup de particules à gérer
06:27
And it seemssemble strangeétrange that naturela nature would have
131
369000
2000
et il semble étrange que la nature aie
06:29
so manybeaucoup elementaryélémentaire particlesdes particules.
132
371000
2000
tant de particules élémentaires.
06:32
But if we plotterrain them out accordingselon to theirleur chargesdes charges,
133
374000
2000
Mais si nous les plaçons sur un graphe, en suivant leur charges
06:34
some beautifulbeau patternsmodèles emergeémerger.
134
376000
2000
de superbes motifs apparaissent.
06:38
The mostles plus familiarfamilier chargecharge is electricélectrique chargecharge.
135
380000
2000
La charge la plus familière est la charge électrique.
06:41
ElectronsÉlectrons have an electricélectrique chargecharge, a negativenégatif one,
136
383000
2000
Les électrons ont une charge électrique négative.
06:43
and quarksquarks have electricélectrique chargesdes charges in thirdstiers.
137
385000
2000
Et les quarks vont toujours par trois.
06:45
So when two up quarksquarks and a down quarkQuark are combinedcombiné
138
387000
2000
Donc lorsque deux quarks hauts et un quark bas sont combinés
06:47
to make a protonproton, it has a totaltotal electricélectrique chargecharge of plusplus one.
139
389000
3000
pour faire un proton, celui-ci a une charge électrique totale de plus un.
06:51
These particlesdes particules alsoaussi have anti-particlesanti-particules, whichlequel have oppositecontraire chargesdes charges.
140
393000
3000
Les particules ont aussi des antiparticules qui ont des charges opposées.
06:55
Now, it turnsse tourne out the electricélectrique chargecharge is actuallyréellement
141
397000
1000
En fait, il se trouve que les charges électriques
06:56
a combinationcombinaison of two other chargesdes charges:
142
398000
3000
sont la combinaison de deux autres charges:
06:59
hyperchargehypercharge and weakfaible chargecharge.
143
401000
2000
l'hypercharge et la charge faible.
07:02
If we spreadpropager out the hyperchargehypercharge and weakfaible chargecharge
144
404000
1000
Si nous séparons l'hypercharge et la charge faible
07:03
and plotterrain the chargesdes charges of particlesdes particules in this two-dimensionalbidimensionnel chargecharge spaceespace,
145
405000
5000
et plaçons ces particules chargées dans cet espace à deux dimensions,
07:08
the electricélectrique chargecharge is where these particlesdes particules sitasseoir
146
410000
2000
la charge électrique indique là où ces particules se situent
07:10
alongle long de the verticalverticale directiondirection.
147
412000
2000
le long de l'axe vertical.
07:13
The electromagneticélectromagnétique and weakfaible forcesles forces interactinteragir with mattermatière
148
415000
2000
La force électromagnétique et la force faible interagissent avec la matière
07:15
accordingselon to theirleur hyperchargehypercharge and weakfaible chargecharge,
149
417000
2000
selon leur hypercharge et leur charge faible, ce qui forme ce motif.
07:17
whichlequel make this patternmodèle.
150
419000
1000
selon leur hypercharge et leur charge faible, ce qui forme ce motif.
07:19
This is calledappelé the UnifiedUnifiée ElectroweakÉlectrofaible ModelModèle,
151
421000
1000
C'est ce qu'on appelle le Modèle Electrofaible Unifié,
07:20
and it was put togetherensemble back in 1967.
152
422000
3000
et il fut construit en 1967.
07:24
The reasonraison mostles plus of us are only familiarfamilier with electricélectrique chargecharge
153
426000
2000
C'est à cause de la particule de Higgs que la plupart d'entre nous
07:26
and not bothtous les deux of these is because of the HiggsHiggs particleparticule.
154
428000
3000
connaissent la charge électrique et non ces deux autres.
07:30
The HiggsHiggs, over here on the left, has a largegrand massMasse
155
432000
3000
La particule de Higgs, ici à gauche, a une large masse
07:33
and breakspauses the symmetrysymétrie of this electroweakélectrofaible patternmodèle.
156
435000
2000
et brise la symétrie de ce motif électrofaible.
07:36
It makesfait du the weakfaible forceObliger very weakfaible
157
438000
1000
Elle rend la force faible très faible
07:37
by givingdonnant the weakfaible particlesdes particules a largegrand massMasse.
158
439000
2000
en donnant aux particules faibles une très grande masse.
07:39
SinceDepuis this massivemassif HiggsHiggs sitsassis alongle long de the horizontalhorizontal directiondirection
159
441000
3000
Puisque l'énorme Higgs se trouve le long de l'axe horizontal
07:42
in this diagramdiagramme, the photonsphotons of electromagnetismélectromagnétisme remainrester masslesssans masse
160
444000
4000
dans ce diagramme, les photons de l'électromagnétisme restes sans masse
07:46
and interactinteragir with electricélectrique chargecharge alongle long de the verticalverticale directiondirection
161
448000
2000
et interagissent avec la charge électrique le long de l'axe vertical
07:48
in this chargecharge spaceespace.
162
450000
1000
dans cet espace des charges.
07:52
So the electromagneticélectromagnétique and weakfaible forcesles forces are describeddécrit
163
454000
2000
Les forces électromagnétiques et faibles sont donc décrites
07:54
by this patternmodèle of particleparticule chargesdes charges in two-dimensionalbidimensionnel spaceespace.
164
456000
3000
dans un espace à deux dimensions par cette disposition de particules chargées.
07:58
We can includecomprendre the strongfort forceObliger by spreadingdiffusion out
165
460000
2000
Nous pouvons inclure la force forte en séparant
08:00
its two chargecharge directionsdirections and plottingtraçage the chargesdes charges
166
462000
3000
les deux directions de sa charge et en représentant les charges
08:03
of the forceObliger particlesdes particules in quarksquarks alongle long de these directionsdirections.
167
465000
3000
des particules de cette force par des quarks le long de ces directions.
08:07
The chargesdes charges of all knownconnu particlesdes particules can be plottedtracés
168
469000
2000
Les charges de toutes les particules connues peuvent être placées
08:09
in a four-dimensionalquatre dimensions chargecharge spaceespace, and projectedprojeté down
169
471000
3000
dans un espace de charges à quatre dimensions, et être ensuite projeté
08:12
to two dimensionsdimensions like this so we can see them.
170
474000
2000
en deux dimensions, comme cela, afin que nous puissions le voir.
08:15
WheneverChaque fois que particlesdes particules interactinteragir, naturela nature keepsgarde things in a perfectparfait balanceéquilibre
171
477000
3000
Lorsque les particules interagissent, la nature maintient tout dans un équilibre parfait
08:18
alongle long de all fourquatre of these chargecharge directionsdirections.
172
480000
2000
le long de ces quatre directions de charges.
08:21
If a particleparticule and an anti-particleantiparticule collideentrer en collision, it createscrée a burstéclater of energyénergie
173
483000
3000
Si une particule et une antiparticule se rencontrent, cela créé une décharge d'énergie
08:24
and a totaltotal chargecharge of zerozéro in all fourquatre chargecharge directionsdirections.
174
486000
3000
et une charge totale de zéro dans toutes ces directions de charges.
08:28
At this pointpoint, anything can be createdcréé as long as it has
175
490000
3000
Lors de cette collision, tout peut être créé tant que
08:31
the sameMême energyénergie and maintainsmaintient a totaltotal chargecharge of zerozéro.
176
493000
2000
le résultat a la même énergie que celle dégagée et une charge totale de zéro.
08:34
For exampleExemple, this weakfaible forceObliger particleparticule and its anti-particleantiparticule
177
496000
3000
Par exemple, cette particule liée à la force faible et cette antiparticule
08:37
can be createdcréé in a collisioncollision.
178
499000
2000
peuvent être créées lors d'une collision.
08:39
In furtherplus loin interactionsinteractions, the chargesdes charges mustdoit always balanceéquilibre.
179
501000
3000
Les charges doivent aussi s'équilibrer dans toutes les interactions successives.
08:42
One of the weakfaible particlesdes particules could decaycarie into an electronélectron
180
504000
3000
L'une des particules faibles pourrait se décomposer en un électron et un antineutrino,
08:45
and an anti-neutrinoanti-neutrinos,
181
507000
2000
L'une des particules faibles pourrait se décomposer en un électron et un antineutrino,
08:47
and these threeTrois still addajouter to zerozéro totaltotal chargecharge.
182
509000
3000
et ces trois là ont toujours une charge totale nulle.
08:50
NatureNature always keepsgarde a perfectparfait balanceéquilibre.
183
512000
2000
La nature maintient toujours un équilibre parfait.
08:53
So these patternsmodèles of chargesdes charges are not just prettyjoli.
184
515000
2000
Ces diagrammes ne sont donc pas seulement beaux à voir.
08:55
They tell us what interactionsinteractions are allowedpermis to happense produire.
185
517000
3000
Ils nous disent quelles interactions peuvent se produire.
08:58
And we can rotatetourner this chargecharge spaceespace in fourquatre dimensionsdimensions
186
520000
3000
Et nous pouvons faire pivoter cette espace de charges à quatre dimensions
09:01
to get a better look at the strongfort interactioninteraction,
187
523000
2000
pour mieux observer l'interaction forte qui a une belle symétrie hexagonale.
09:03
whichlequel has this niceagréable hexagonalhexagonal symmetrysymétrie.
188
525000
2000
pour mieux observer l'interaction forte qui a une belle symétrie hexagonale.
09:06
In a strongfort interactioninteraction, a strongfort forceObliger particleparticule, suchtel as this one,
189
528000
4000
La force forte fait interagir une particule liée à la force forte, telle que celle-ci,
09:10
interactsinteragit with a coloredcoloré quarkQuark, suchtel as this greenvert one,
190
532000
3000
avec un quark de couleur, tel que le vert, là,
09:13
to give a quarkQuark with a differentdifférent colorCouleur chargecharge -- this redrouge one.
191
535000
4000
pour produire un quark avec une nouvelle charge de couleur -- le rouge, ici.
09:18
And strongfort interactionsinteractions are happeningévénement millionsdes millions of timesfois
192
540000
2000
Et des interactions fortes se produisent par millions
09:20
eachchaque secondseconde in everychaque atomatome of our bodiescorps,
193
542000
3000
chaque seconde, dans chaque atome de nos corps,
09:23
holdingen portant the atomicatomique nucleinoyaux togetherensemble.
194
545000
2000
maintenant les noyaux atomiques en cohésion.
09:27
But these fourquatre chargesdes charges correspondingcorrespondant to threeTrois forcesles forces
195
549000
3000
Mais ces quatre charges liées à ces trois forces ne terminent pas notre histoire.
09:30
are not the endfin of the storyrécit.
196
552000
1000
Mais ces quatre charges liées à ces trois forces ne terminent pas notre histoire.
09:32
We can alsoaussi includecomprendre two more chargesdes charges
197
554000
1000
On peut aussi inclure deux charges de plus correspondant à la force gravitationnelle.
09:33
correspondingcorrespondant to the gravitationalgravitationnel forceObliger.
198
555000
2000
On peut aussi inclure deux charges de plus correspondant à la force gravitationnelle.
09:35
When we includecomprendre these, eachchaque mattermatière particleparticule
199
557000
3000
Lorsque nous les incluions, chaque particule de matière
09:38
has two differentdifférent spintourner chargesdes charges, spin-upmise en rotation and spin-downspin down.
200
560000
3000
a deux charges de spin, spin-haut et spin-bas.
09:42
So they all splitDivisé, and give a niceagréable patternmodèle
201
564000
2000
Elles se divisent donc, et nous donnent un beau motif
09:44
in six-dimensionalsix dimensions chargecharge spaceespace.
202
566000
2000
dans un espace de charges à six dimensions.
09:46
We can rotatetourner this patternmodèle in sixsix dimensionsdimensions,
203
568000
2000
On peut faire pivoter ce motif dans ses six dimensions
09:48
and see that it's quiteassez prettyjoli.
204
570000
2000
et voir qu'il est plutôt joli.
09:53
Right now, this patternmodèle matchescorrespond à our bestmeilleur currentactuel knowledgeconnaissance
205
575000
4000
Pour le moment, ce motif correspond à la totalité de notre savoir
09:57
of how naturela nature is builtconstruit at the tinyminuscule scalesBalance
206
579000
2000
sur la façon dont la nature est faite dans l'infiniment petit
09:59
of these elementaryélémentaire particlesdes particules.
207
581000
1000
de ces particules élémentaires.
10:01
This is what we know for certaincertain.
208
583000
2000
C'est ce dont nous sommes certains.
10:03
Some of these particlesdes particules are at the very limitlimite
209
585000
1000
Certaines de ces particules constituent l'extrême limite
10:04
of what we'venous avons been ablecapable to reachatteindre with experimentsexpériences.
210
586000
2000
de ce que nous avons pu atteindre grâce à l'expérimentation.
10:07
From this patternmodèle, we alreadydéjà know the particleparticule physicsla physique
211
589000
3000
Avec ce motif, nous connaissons la physique des particules
10:10
of these tinyminuscule scalesBalance. The way the universeunivers workstravaux
212
592000
3000
à des échelles réduites. La façon dont l'univers fonctionne
10:13
with these tinyminuscule scalesBalance is very beautifulbeau.
213
595000
3000
à ces petites échelles est vraiment magnifique.
10:17
But now I'm going to discussdiscuter some newNouveau and oldvieux ideasidées
214
599000
2000
Je vais à présent parler d'idées, anciennes et nouvelles,
10:19
about things we don't know yetencore.
215
601000
1000
au sujet de ce que nous ne savons pas encore.
10:22
We want to expanddévelopper this patternmodèle usingen utilisant mathematicsmathématiques aloneseul,
216
604000
2000
Nous voulons étendre ce motif en utilisant seulement les mathématiques,
10:24
and see if we can get our handsmains on the wholeentier enchiladaenchilada.
217
606000
3000
et voir si nous sommes capable de d'attrapper le tortilla sans rien faire tomber.
10:27
We want to find all the particlesdes particules and forcesles forces
218
609000
2000
Nous voulons trouver toutes les particules et toutes les forces
10:29
that make a completeAchevée picturephoto of our universeunivers.
219
611000
2000
afin de créer une représentation complète de notre univers.
10:32
And we want to use this picturephoto to predictprédire newNouveau particlesdes particules
220
614000
2000
Et nous voulons utiliser cette représentation pour prédire quelles nouvelles particules
10:34
that we'llbien see when experimentsexpériences reachatteindre higherplus haute energiesénergies.
221
616000
2000
nous observerons lorsque les expérimentations atteindront des niveaux d'énergie supérieurs.
10:39
So there's an oldvieux ideaidée in particleparticule physicsla physique
222
621000
2000
Donc il y a une vieille idée en physique des particules
10:41
that this knownconnu patternmodèle of chargesdes charges, whichlequel is not very symmetricsymétrique,
223
623000
4000
qui dit que ce motif bien connu, qui n'est pas très symétrique,
10:45
could emergeémerger from a more perfectparfait patternmodèle that getsobtient brokencassé --
224
627000
3000
émergerait peut-être d'un motif plus parfait qui a été brisé
10:49
similarsimilaire to how the HiggsHiggs particleparticule breakspauses the electroweakélectrofaible patternmodèle
225
631000
2000
un peu comme la particule de Higgs supprimait la symétrie du diagramme électrofaible pour créer l'électromagnétisme.
10:51
to give electromagnetismélectromagnétisme.
226
633000
1000
un peu comme la particule de Higgs supprimait la symétrie du diagramme électrofaible pour créer l'électromagnétisme.
10:53
In ordercommande to do this, we need to introduceprésenter newNouveau forcesles forces
227
635000
3000
Pour cela il nous faut introduire de nouvelles forces
10:56
with newNouveau chargecharge directionsdirections.
228
638000
2000
avec de nouvelles directions de charge.
11:00
When we introduceprésenter a newNouveau directiondirection, we get to guessdeviner
229
642000
2000
Lorsque nous ajoutons une nouvelle direction, nous avons à deviner
11:02
what chargesdes charges the particlesdes particules have alongle long de this directiondirection,
230
644000
3000
quelle charge ces particules ont le long de cette direction,
11:05
and then we can rotatetourner it in with the othersautres.
231
647000
1000
et nous pouvons alors les faire pivoter avec les autres.
11:08
If we guessdeviner wiselyjudicieusement, we can constructconstruction the standardla norme chargesdes charges
232
650000
3000
Si nous devinons juste, nous pouvons présenter les charges standard
11:11
in sixsix chargecharge dimensionsdimensions as a brokencassé symmetrysymétrie
233
653000
3000
à six dimensions comme une symétrie brisée
11:14
of this more perfectparfait patternmodèle in sevenSept chargecharge dimensionsdimensions.
234
656000
3000
d'un motif plus parfait à sept dimensions.
11:18
This particularparticulier choicechoix correspondscorrespond to a grandgrandiose unifiedunifié theorythéorie
235
660000
3000
Ce choix bien particulier correspond à une grande théorie unifiée
11:21
introducedintroduit by PatiPATI and SalamSalam in 1973.
236
663000
3000
introduite par Pati et Salam en 1973.
11:24
When we look at this newNouveau unifiedunifié patternmodèle,
237
666000
3000
Lorsque nous observons ce nouveau motif unifié,
11:27
we can see a couplecouple of gapslacunes where particlesdes particules seemsembler to be missingmanquant.
238
669000
3000
nous pouvons voir quelques trous où les particules semblent manquer.
11:31
This is the way theoriesthéories of unificationunification work.
239
673000
2000
C'est ainsi que les théories unificatrices fonctionnent.
11:34
A physicistphysicien looksregards for largerplus grand, more symmetricsymétrique patternsmodèles
240
676000
2000
Un physicien recherche des motifs plus grands, plus symétriques
11:36
that includecomprendre the establishedétabli patternmodèle as a subsetsous-ensemble.
241
678000
3000
qui contiennent les motifs déjà établis en tant que sous-ensembles.
11:40
The largerplus grand patternmodèle allowspermet us to predictprédire the existenceexistence
242
682000
2000
Le motif plus large nous permet de prédire l'existence
11:42
of particlesdes particules that have never been seenvu.
243
684000
2000
de particules qui n'ont jamais été vues.
11:45
This unificationunification modelmaquette predictsprédit the existenceexistence of these two
244
687000
3000
Ce modèle unifié prédit l'existence de ces deux
11:48
newNouveau forceObliger particlesdes particules, whichlequel should actacte a lot like the weakfaible forceObliger,
245
690000
4000
nouvelles particules de force, qui devraient agir en grande partie comme la force faible,
11:52
only weakerplus faible.
246
694000
1000
mais en beaucoup plus faible.
11:54
Now we can rotatetourner this setensemble of chargesdes charges in sevenSept dimensionsdimensions
247
696000
2000
Nous pouvons maintenant faire pivoter cet ensemble de charges dans sept dimensions
11:56
and considerconsidérer an oddimpair factfait about the mattermatière particlesdes particules:
248
698000
3000
et observer un fait étranger au sujet des particules de matière:
11:59
the secondseconde and thirdtroisième generationsgénérations of mattermatière
249
701000
3000
les deuxièmes et troisièmes générations de matière
12:02
have exactlyexactement the sameMême chargesdes charges in six-dimensionalsix dimensions chargecharge spaceespace
250
704000
3000
ont exactement les même charges, dans un espace à six dimensions,
12:05
as the first generationgénération.
251
707000
2000
que celle de la première génération.
12:08
These particlesdes particules are not uniquelyuniquement identifiedidentifié by theirleur sixsix chargesdes charges.
252
710000
2000
Leur charge ne les identifie pas de façon certaine.
12:12
They sitasseoir on topHaut of one anotherun autre in the standardla norme chargecharge spaceespace.
253
714000
2000
Dans l'espace de charge standard, ils sont assis les uns sur les autres.
12:16
HoweverCependant, if we work in eight-dimensionalhuit dimensions chargecharge spaceespace,
254
718000
3000
Mais si nous travaillons dans un espace de charge à huit dimensions,
12:19
then we can assignattribuer uniqueunique newNouveau chargesdes charges to eachchaque particleparticule.
255
721000
4000
nous pouvons alors assigner de nouvelles et uniques charges à chaque particule.
12:23
Then we can spintourner these in eighthuit dimensionsdimensions,
256
725000
3000
Nous pouvons ensuite les faire pivoter dans huit dimensions
12:26
and see what the wholeentier patternmodèle looksregards like.
257
728000
2000
et voir à quoi le motif ressemble.
12:30
Here we can see the secondseconde and thirdtroisième generationsgénérations of mattermatière now
258
732000
2000
Ici, nous pouvons voir que les deuxième et troisièmes générations de matière
12:32
relateden relation to the first generationgénération by a symmetrysymétrie calledappelé "trialitytriality."
259
734000
4000
sont maintenant liées à la première génération par une symétrie nommée trialité.
12:38
This particularparticulier patternmodèle of chargesdes charges in eighthuit dimensionsdimensions is actuallyréellement
260
740000
3000
Ce motif à huit dimensions est en fait une partie
12:41
partpartie of the mostles plus beautifulbeau geometricgéométrique structurestructure in mathematicsmathématiques.
261
743000
3000
de l'une des plus belles structures géométriques des mathématiques.
12:46
It's a patternmodèle of the largestplus grand exceptionalexceptionnel LieMensonge groupgroupe, E8.
262
748000
3000
C'est un motif venu du groupe E8, le plus grand des groupes de Lie.
12:50
This LieMensonge groupgroupe is a smoothlisse, curvedcourbé shapeforme with 248 dimensionsdimensions.
263
752000
3000
Le groupe de Lie est forme douce et courbe à 248 dimensions.
12:54
EachChaque pointpoint in this patternmodèle correspondscorrespond to a symmetrysymétrie
264
756000
3000
Chaque point de ce motif correspond à une symétrie
12:57
of this very complexcomplexe and beautifulbeau shapeforme.
265
759000
2000
contenue dans cette forme à la fois très complexe et très belle.
13:00
One smallpetit partpartie of this E8 shapeforme can be used
266
762000
2000
Une petite partie de cette forme E8 peut être utilisée
13:02
to describedécrire the curvedcourbé space-timeespace-temps of Einstein'sEinstein generalgénéral relativityrelativité,
267
764000
3000
pour décrire l'espace-temps courbe de la relativité générale d'Einstein qui explique la gravité.
13:05
explainingexpliquer gravityla gravité.
268
767000
1000
pour décrire l'espace-temps courbe de la relativité générale d'Einstein qui explique la gravité.
13:07
TogetherEnsemble with quantumquantum mechanicsmécanique, the geometrygéométrie of this shapeforme
269
769000
3000
Avec la mécanique quantique, la géométrie de cette forme
13:10
could describedécrire everything about how the universeunivers workstravaux
270
772000
2000
pourrait tout expliquer du fonctionnement de notre univers
13:12
at the tiniestle plus petit scalesBalance.
271
774000
2000
aux échelles les plus petites.
13:14
The patternmodèle of this shapeforme livingvivant in eight-dimensionalhuit dimensions chargecharge spaceespace
272
776000
3000
Et le motif de cette forme à huit dimensions
13:17
is exquisitelyexquise beautifulbeau,
273
779000
3000
est incroyablement magnifique
13:21
and it summarizesrésume les thousandsmilliers of possiblepossible interactionsinteractions
274
783000
2000
et il résume des milliers d'interactions possibles
13:23
betweenentre these elementaryélémentaire particlesdes particules, eachchaque of whichlequel
275
785000
2000
entre ces particules élémentaires, chacune d'entre elles
13:25
is just a facetfacette of this complicatedcompliqué shapeforme.
276
787000
2000
étant juste une facette de cette forme compliquée.
13:30
As we spintourner it, we can see manybeaucoup of the other intricatecomplexe patternsmodèles
277
792000
2000
Alors que nous la faisons pivoter, nous pouvons voir de nombreux autres motifs contenu dans celui-ci.
13:32
containedcontenu in this one.
278
794000
1000
Alors que nous la faisons pivoter, nous pouvons voir de nombreux autres motifs contenu dans celui-ci.
13:36
And with a particularparticulier rotationrotation, we can look down throughpar this patternmodèle
279
798000
2000
Et une rotation particulière nous permet de voir au travers de ce motif
13:38
in eighthuit dimensionsdimensions alongle long de a symmetrysymétrie axisaxe
280
800000
3000
à huit dimensions le long d'un axe de symétrie
13:41
and see all the particlesdes particules at onceune fois que.
281
803000
2000
et nous voyons toutes les particules en même temps.
13:44
It's a very beautifulbeau objectobjet, and as with any unificationunification,
282
806000
3000
C'est un très bel et objet, et comme dans toute unification
13:47
we can see some holesdes trous where newNouveau particlesdes particules are requiredChamps obligatoires
283
809000
2000
on peut observer des trous là où de nouvelles particules sont requises par le motif.
13:49
by this patternmodèle.
284
811000
2000
on peut observer des trous là où de nouvelles particules sont requises par le motif.
13:52
There are 20 gapslacunes where newNouveau particlesdes particules should be,
285
814000
2000
Il y a 20 trous où de nouvelles particules devraient se trouver
13:55
two of whichlequel have been filledrempli by the Pati-SalamPATI-Salam particlesdes particules.
286
817000
2000
deux d'entre eux ont été remplis par les particules de Pati et Salam.
13:58
From theirleur locationemplacement in this patternmodèle, we know that these newNouveau particlesdes particules
287
820000
2000
D'après leur emplacement sur ce motif on devrait voir que ces nouvelles particules
14:00
should be scalarscalaire fieldsdes champs like the HiggsHiggs particleparticule,
288
822000
3000
devraient être des champs scalaires, telle la particule de Higgs,
14:03
but have colorCouleur chargecharge and interactinteragir with the strongfort forceObliger.
289
825000
2000
mais devraient avoir une charge de couleur et devraient interagir avec la force forte.
14:06
FillingDe remplissage in these newNouveau particlesdes particules completesse termine this patternmodèle,
290
828000
2000
Ajouter ces nouvelles particules complète le motif,
14:08
givingdonnant us the fullplein E8.
291
830000
2000
ce qui nous donne l'E8 complet.
14:10
This E8 patternmodèle has very deepProfond mathematicalmathématique rootsles racines.
292
832000
3000
Ce motif E8 a des racines mathématiques très profondes.
14:13
It's consideredpris en considération by manybeaucoup to be the mostles plus beautifulbeau structurestructure
293
835000
3000
Il est considéré par beaucoup comme étant la plus belle structure des mathématiques.
14:16
in mathematicsmathématiques.
294
838000
1000
Il est considéré par beaucoup comme étant la plus belle structure des mathématiques.
14:17
It's a fantasticfantastique prospectperspective that this objectobjet of great
295
839000
3000
La possibilité que cette objet d'une grande
14:20
mathematicalmathématique beautybeauté could describedécrire the truthvérité of particleparticule interactionsinteractions
296
842000
3000
beauté mathématique puisse décrire une vérité au sujet de l'interaction entre les particules
14:23
at the smallestplus petit scalesBalance imaginablequ’on puisse imaginer.
297
845000
2000
au niveau de l'infiniment petit est fantastique.
14:25
And this ideaidée that naturela nature is describeddécrit by mathematicsmathématiques
298
847000
5000
Et cette idée selon laquelle la nature est décrite par les mathématiques
14:30
is not at all newNouveau.
299
852000
2000
n'est pas entièrement nouvelle.
14:32
In 1623, GalileoGalileo wrotea écrit this:
300
854000
2000
En 1623 Galilée écrivit ceci:
14:36
"Nature'sDe nature grandgrandiose booklivre, whichlequel standspeuplements continuallycontinuellement openouvrir to our gazeregard,
301
858000
3000
"Le grand livre de la nature, continuellement ouvert devant nos yeux,
14:39
is writtenécrit in the languagela langue of mathematicsmathématiques.
302
861000
2000
est écrit dans le language des mathématiques.
14:42
Its characterspersonnages are trianglestriangles, circlescercles and other geometricalgéométrique figureschiffres,
303
864000
3000
Ses caractères sont les triangles, les cercles et d'autres figures géométriques,
14:45
withoutsans pour autant whichlequel it is humanlyhumainement impossibleimpossible to understandcomprendre
304
867000
2000
sans lequelle il est humainement impossible d'en comprendre un seul mot ;
14:47
a singleunique wordmot of it;
305
869000
1000
sans lequelle il est humainement impossible d'en comprendre un seul mot ;
14:49
withoutsans pour autant these, one is wanderingerrance around in a darkfoncé labyrinthlabyrinthe."
306
871000
3000
sans eux l'on ne fait que déambuler dans un sombre labyrinthe."
14:54
I believe this to be truevrai, and I've trieda essayé
307
876000
2000
Je tiens cette phrase pour vraie, j'ai essayé
14:56
to followsuivre Galileo'sDe Galileo guidanceconseils in describingdécrivant the mathematicsmathématiques
308
878000
2000
de suivre la voie de Galilée en décrivant les mathématiques
14:58
of particleparticule physicsla physique usingen utilisant only trianglestriangles, circlescercles
309
880000
3000
de la physique des particules en utilisant uniquement des triangles, des cercles
15:01
and other geometricalgéométrique figureschiffres.
310
883000
1000
et d'autres figures géométriques.
15:03
Of coursecours, when other physicistsphysiciens and I actuallyréellement work on this stuffdes trucs,
311
885000
3000
Bien sûr, lorsque d'autres physiciens et moi travaillons dans ce domaine,
15:06
the mathematicsmathématiques can resembleressemblent à des a darkfoncé labyrinthlabyrinthe.
312
888000
3000
les mathématiques ressemblent plus à un sombre labyrinthe.
15:11
But it's reassuringrassurant that at the heartcœur of this mathematicsmathématiques
313
893000
3000
Mais l'idée qu'au coeur de ces mathématiques
15:14
is purepur, beautifulbeau geometrygéométrie.
314
896000
2000
se trouve une géométrie belle et pure est rassurante.
15:18
JoinedS’est joint à with quantumquantum mechanicsmécanique, this mathematicsmathématiques
315
900000
2000
Avec la mécanique quantique, ces mathématiques
15:20
describesdécrit our universeunivers as a growingcroissance E8 coralcorail,
316
902000
2000
décrivent notre univers comme étant un corail E8 bourgeonnant,
15:22
with particlesdes particules interactinginteragir at everychaque locationemplacement in all possiblepossible waysfaçons
317
904000
4000
aux particules interagissant en tous les lieux et de toutes les façons possibles
15:26
accordingselon to a beautifulbeau patternmodèle.
318
908000
2000
suivant un superbe motif.
15:30
And as more of the patternmodèle comesvient into viewvue usingen utilisant newNouveau machinesmachines
319
912000
2000
Et alors que le motif devient de plus en plus visible grâce à de nouvelles machines
15:32
like the LargeGrande HadronHadron ColliderCollisionneur, we maymai be ablecapable to see
320
914000
3000
tel le Grand Accélérateur de Hadrons, nous pourrions être capable de déterminer
15:35
whetherqu'il s'agisse naturela nature usesles usages this E8 patternmodèle or a differentdifférent one.
321
917000
4000
si la nature utilise ce motif E8 ou un autre, différent.
15:40
This processprocessus of discoveryDécouverte is a wonderfulformidable adventureaventure to be involvedimpliqué in.
322
922000
3000
Ce processus de découverte est une aventure dont il est incroyable de faire partie.
15:44
If the LHCLHC findstrouve particlesdes particules that fiten forme this E8 patternmodèle,
323
926000
3000
Si le LHC trouve des particules qui coïncident avec ce motif E8,
15:47
that will be very, very coolcool.
324
929000
2000
ce serait très, très cool.
15:50
If the LHCLHC findstrouve newNouveau particlesdes particules, but they don't fiten forme this patternmodèle --
325
932000
3000
Si le LHC trouve de nouvelles particules mais qu'elle ne coïncident pas avec ce motif --
15:53
well, that will be very interestingintéressant, but badmal for this E8 theorythéorie.
326
935000
4000
eh bien, ça sera très intéressant, mais mauvais pour cette théorie de l'E8.
15:58
And, of coursecours, badmal for me personallypersonnellement.
327
940000
2000
Et bien sûr mauvais pour moi personellement.
16:00
(LaughterRires)
328
942000
3000
(Rires).
16:03
Now how badmal would that be?
329
945000
1000
Mauvais à quel point?
16:04
Well, prettyjoli badmal.
330
946000
2000
Eh bien, plutôt mauvais.
16:06
(LaughterRires)
331
948000
4000
(Rires).
16:10
But predictingprédire how naturela nature workstravaux is a very riskyrisqué gameJeu.
332
952000
2000
Mais prédire ce que fait la Nature est un jeu risqué.
16:13
This theorythéorie and othersautres like it are long shotscoups.
333
955000
3000
Cette théorie et d'autres sont très fragiles.
16:17
One does a lot of harddifficile work knowingconnaissance that mostles plus of these ideasidées
334
959000
3000
On travaille très dur tout en sachant que la plupart de ces idées
16:20
probablyProbablement won'thabitude endfin up beingétant truevrai about naturela nature.
335
962000
1000
sur la nature finiront probablement par être fausses.
16:22
That's what doing theoreticalthéorique physicsla physique is like:
336
964000
1000
C'est un peu ça, faire de la physique théorique : il y a beaucoup de déchets.
16:24
there are a lot of wipeoutsCrashes.
337
966000
1000
C'est un peu ça, faire de la physique théorique : il y a beaucoup de déchets.
16:26
In this regardce qui concerne, newNouveau physicsla physique theoriesthéories are a lot like start-upmise en service companiesentreprises.
338
968000
3000
Sous cet angle, les nouvelles théories de la physique ressemblent beaucoup à des start-ups.
16:32
As with any largegrand investmentinvestissement, it can be emotionallyémotionnellement difficultdifficile
339
974000
2000
Comme pour tout investissement conséquent, ça peut être émotionellement difficile
16:34
to abandonabandonner a lineligne of researchrecherche when it isn't workingtravail out.
340
976000
2000
d'abandonner un type de recherche lorsqu'il fonctionne pas.
16:37
But in sciencescience, if something isn't workingtravail, you have to
341
979000
2000
Mais en science, si quelque chose ne fonctionne pas, il est impératif
16:39
tosslancer it out and try something elseautre.
342
981000
1000
de le jeter et d'essayer quelque chose d'autre.
16:42
Now, the only way to maintainmaintenir sanitysanté mentale and achieveatteindre happinessbonheur
343
984000
3000
Et la seule façon de rester sain d'esprit et d'atteindre le bonheur
16:45
in the midstmilieu of this uncertaintyincertitude is to keep balanceéquilibre
344
987000
2000
dans un environnement si incertain, c'est de conserver un équilibre
16:47
and perspectivela perspective in life.
345
989000
2000
et une perspective dans la vie.
16:51
I've trieda essayé the bestmeilleur I can to livevivre a balancedéquilibré life.
346
993000
2000
Moi, j'ai fait de mon mieux pour vivre une vie équilibrée.
16:53
(LaughterRires)
347
995000
3000
(Rires).
16:56
I try to balanceéquilibre my life equallyégalement betweenentre physicsla physique, love and surfingSurf --
348
998000
3000
J'essaie de donner autant de poids, dans ma vie, à la physique qu'à l'amour ou au surf,
16:59
my ownposséder threeTrois chargecharge directionsdirections.
349
1001000
2000
mes trois directions de charge.
17:01
(LaughterRires)
350
1003000
2000
(Rires).
17:03
This way, even if the physicsla physique I work on comesvient to nothing,
351
1005000
2000
Comme cela, même si mon travail de physicien ne débouche sur rien,
17:05
I still know I've livedvivait a good life.
352
1007000
2000
je sais que j'aurais quand même vécu une bonne vie.
17:08
And I try to livevivre in beautifulbeau placesdes endroits.
353
1010000
2000
Et j'essaie de vivre dans des endroits magnifiques.
17:10
For mostles plus of the pastpassé tenDix yearsannées I've livedvivait on the islandîle of MauiMaui,
354
1012000
3000
La majorité de ces dix dernières années, j'ai vécu sur l'île de Maui,
17:13
a very beautifulbeau placeendroit.
355
1015000
2000
un très bel endroit.
17:15
Now it's one of the greatestplus grand mysteriesmystères in the universeunivers to my parentsParents
356
1017000
3000
Pour mes parents, c'est un des plus grands mystères de cet univers :
17:18
how I managedgéré to survivesurvivre all that time withoutsans pour autant engagingengageant
357
1020000
3000
comment j'ai réussi à survive tout ce temps sans jamais m'engager
17:21
in anything resemblingressemblant à des full-timeà plein temps employmentemploi.
358
1023000
2000
dans quoi que ce soit qui ait un rapport avec du travail à plein temps.
17:23
(LaughterRires)
359
1025000
4000
(Rires).
17:27
I'm going to let you in on that secretsecret.
360
1029000
1000
Je vais vous confier mon secret.
17:31
This was a viewvue from my home officeBureau on MauiMaui.
361
1033000
1000
Voici une vue depuis le bureau de mon domicile à Maui.
17:35
And this is anotherun autre, and anotherun autre.
362
1037000
4000
En voici une autre, et une autre.
17:39
And you maymai have noticedremarqué that these beautifulbeau viewsvues
363
1041000
2000
Et vous avez peut-être remarqué que ces superbes paysages
17:41
are similarsimilaire, but in slightlylégèrement differentdifférent placesdes endroits.
364
1043000
2000
sont similaires, mais venus de lieux légèrement différents.
17:45
That's because this used to be my home and officeBureau on MauiMaui.
365
1047000
3000
C'est parce que ceci était mon domicile et mon bureau à Maui.
17:48
(LaughterRires)
366
1050000
2000
(Rires).
17:50
I've chosenchoisi a very unusualinhabituel life.
367
1052000
2000
J'ai choisi une vie très inhabituelle.
17:53
But not worryinginquiétant about rentlocation allowedpermis me to spenddépenser my time
368
1055000
2000
Mais ne pas avoir à penser au loyer m'a permis de passer mon temps à faire ce que j'aime.
17:55
doing what I love.
369
1057000
1000
Mais ne pas avoir à penser au loyer m'a permis de passer mon temps à faire ce que j'aime.
17:57
LivingVivant a nomadicnomade existenceexistence has been harddifficile at timesfois,
370
1059000
2000
Vivre une existence nomade a parfois été difficile,
17:59
but it's allowedpermis me to livevivre in beautifulbeau placesdes endroits
371
1061000
2000
mais cela m'a permis de vivre dans des endroits magnifiques
18:01
and keep a balanceéquilibre in my life that I've been happycontent with.
372
1063000
3000
et de maintenir une équilibre de vie qui me satisfait.
18:05
It allowspermet me to spenddépenser a lot of my time hangingpendaison out
373
1067000
2000
Cela me permet de passer beaucoup de temps à traîner
18:07
with hyper-intelligentHyper-intelligent coralcorail.
374
1069000
2000
avec des coraux superintelligents.
18:11
But I alsoaussi greatlytrès enjoyprendre plaisir the companycompagnie of hyper-intelligentHyper-intelligent people.
375
1073000
2000
Mais j'apprécie énormément la compagnie des gens superintelligents.
18:14
So I'm very happycontent to have been invitedinvité here to TEDTED.
376
1076000
2000
C'est pourquoi je suis très heureux d'avoir été invité ici, aujourd'hui.
18:17
Thank you very much.
377
1079000
1000
Merci beaucoup.
18:18
(ApplauseApplaudissements)
378
1080000
13000
(Applaudissements)
18:31
ChrisChris AndersonAnderson: I probablyProbablement understoodcompris two percentpour cent of that,
379
1093000
1000
Chris Anderson: J'ai probablement compris deux pour cent de ce que vous avez dit
18:32
but I still absolutelyabsolument lovedaimé it. So I'm going to sounddu son dumbstupide.
380
1094000
6000
mais je l'ai néammoins adoré. Je vais donc avoir l'air idiot.
18:38
Your theorythéorie of everything --
381
1100000
3000
Votre Théorie du Tout --
18:41
GarrettGarrett LisiLisi: I'm used to coralcorail.
382
1103000
1000
Garrett Lisi: J'ai l'habitude du corail.
18:42
CACA: That's right. The reasonraison it's got a fewpeu people
383
1104000
2000
CA: C'est cela, la raison pour laquelle elle a rendu quelques personnes
18:44
at leastmoins excitedexcité is because, if you're right, it bringsapporte
384
1106000
3000
assez enthousiastes c'est parce que, si vous êtes tombé juste, elle unifie
18:47
gravityla gravité and quantumquantum theorythéorie togetherensemble.
385
1109000
2000
les théories de la gravité et la théorie quantique.
18:50
So are you sayingen disant that we should think of the universeunivers,
386
1112000
3000
Donc vous disez que nous devrions penser notre univers
18:53
at its heartcœur -- that the smallestplus petit things that there are,
387
1115000
3000
en son coeur, que les objet les plus petits
18:56
are somehowen quelque sorte an E8 objectobjet of possibilitypossibilité?
388
1118000
7000
sont, d'une certaine façon, un ensemble E8 de possibilités?
19:03
I mean, is there a scaleéchelle to it, at the smallestplus petit scaleéchelle,
389
1125000
2000
Je veux dire, cela a-t-il une échelle à la plus petite échelle
19:05
or ...?
390
1127000
1000
dans votre esprit ou... ?
19:06
GLGL: Well, right now the patternmodèle I showedmontré you that correspondscorrespond
391
1128000
3000
GL: Eh bien, là le motif que je vous ai montré, qui correspond
19:09
to what we know about elementaryélémentaire particleparticule physicsla physique --
392
1131000
4000
à ce que nous savons au sujet de la physique des particules élémentaires,
19:13
that alreadydéjà correspondscorrespond to a very beautifulbeau shapeforme.
393
1135000
3000
correspond déjà à une très belle forme.
19:16
And that's the one that I said we knewa connu for certaincertain.
394
1138000
1000
Et c'est celui dont j'ai dit que nous étions certains.
19:18
And that shapeforme has remarkableremarquable similaritiessimilitudes -- and the way it fitsconvient
395
1140000
4000
Et cette forme a des similarités remarquable dans la façon dont elle s'imbrique
19:22
into this E8 patternmodèle could be the restdu repos of the picturephoto.
396
1144000
3000
dans le motif E8 qui pourrait être le reste du puzzle.
19:26
And these patternsmodèles of pointspoints that I've shownmontré for you
397
1148000
3000
Et ces motifs de points que je vous ai montrés
19:29
actuallyréellement representreprésenter symmetriessymétries of this high-dimensionalhaute dimension objectobjet
398
1151000
4000
représentent en fait des symétries de cet objet à hautes dimensions
19:33
that would be warpinggauchissement and movingen mouvement and dancingdansant
399
1155000
3000
qui se déformerait, bougerait et dancerait
19:36
over the spaceespace time that we experienceexpérience.
400
1158000
2000
autour de l'espace temps que nous ressentons.
19:39
And that would be what explainsexplique all these
401
1161000
2000
Et cela expliquerait
19:41
elementaryélémentaire particlesdes particules that we see.
402
1163000
1000
toutes ces particules élémentaires que nous voyons.
19:42
CACA: But a stringchaîne theoristthéoricien,
403
1164000
3000
CA: Mais un théoricien des cordes,
19:45
as I understandcomprendre it, explainsexplique electronsélectrons in termstermes of much smallerplus petit
404
1167000
2000
tel que je le comprends, expliquerait les électrons en termes de cordes
19:47
stringscordes vibratingvibrant --
405
1169000
1000
bien plus petites, vibrantes, --
19:48
I know you don't like stringchaîne theorythéorie -- vibratingvibrant insideà l'intérieur it.
406
1170000
2000
Je sais que vous n'aimez pas la théorie des cordes -- vibrant en son sein.
19:51
How should we think of an electronélectron in relationrelation to E8?
407
1173000
5000
Comment devrions nous penser à une électron dans le cadre de E8?
19:57
GLGL: No, it would be one of the symmetriessymétries of this E8 shapeforme.
408
1179000
3000
GL: Non, il serait l'une des symétries de cette forme E8.
20:01
So what's happeningévénement is, as the shapeforme is movingen mouvement over space-timeespace-temps,
409
1183000
4000
Ce qui se passe c'est que, alors que la forme se déplace dans l'espace temps
20:05
it's twistingtorsion. And the directiondirection it's twistingtorsion as it movesse déplace
410
1187000
4000
elle se tord, et la direction dans laquelle elle se tord alors qu'elle bouge
20:09
is what particleparticule we see. So it would be --
411
1191000
2000
constitue la particule que nous voyons. Ce serait donc --
20:11
CACA: The sizeTaille of the E8 shapeforme,
412
1193000
2000
CA: La taille de cette forme E8,
20:13
how does that relaterapporter to the electronélectron?
413
1195000
1000
comment se compare-t-elle à celle de l'électron?
20:14
I kindgentil of feel like I need that for my picturephoto.
414
1196000
2000
Je sens que j'ai besoin de ça pour ma représentation mentale.
20:16
Is it biggerplus gros? Is it smallerplus petit?
415
1198000
1000
Est-ce plus grand, plus petit?
20:17
GLGL: Well, as farloin as we know electronsélectrons are pointpoint particlesdes particules,
416
1199000
2000
GL: Eh bien, sachant que nous voyons les électrons comme des particules sans volume,
20:20
so this would be going down to the smallestplus petit possiblepossible scalesBalance.
417
1202000
3000
cela nous ferait descendre aux échelles les plus petites.
20:24
So the way these things are explainedexpliqué in quantumquantum fieldchamp theorythéorie
418
1206000
2000
Et la façon dont ces choses sont expliquées dans la théorie quantique des champs
20:26
is, all possibilitiespossibilités are expandingexpansion and developingdéveloppement at onceune fois que.
419
1208000
4000
c'est que toutes les possibilités s'étendent et se développent au même instant.
20:30
And this is why I use the analogyanalogie to coralcorail.
420
1212000
2000
Et c'est pourquoi j'utilise l'analogie du corail.
20:33
And in this way, the way that E8 comesvient in is
421
1215000
7000
Et en un sens, la façon dont E8 s'intègre à cela
20:40
it will be as a shapeforme that's attachedattaché at eachchaque pointpoint in space-timeespace-temps.
422
1222000
4000
c'est comme une forme attachée à chaque point de l'espace-temps.
20:45
And, as I said, the way the shapeforme twiststorsions --
423
1227000
4000
Et, comme je l'ai dit, la façon dont la forme se tord,
20:49
the directionaldirectionnel alongle long de whichlequel way the shapeforme is twistingtorsion
424
1231000
2000
la direction le long de laquelle elle se tord
20:51
as it movesse déplace over this curvedcourbé surfacesurface --
425
1233000
1000
alors qu'elle bouge sur cette surface courbe,
20:52
is what the elementaryélémentaire particlesdes particules are, themselvesse.
426
1234000
4000
c'est ce que les particules élémentaires sont, elles-mêmes.
20:56
So throughpar quantumquantum fieldchamp theorythéorie, they manifestmanifeste themselvesse
427
1238000
4000
Donc pour la théorie quantique des champs, elles se manifestent
21:00
as pointspoints and interactinteragir that way.
428
1242000
1000
comme des points et interagissent de cette façon.
21:02
I don't know if I'll be ablecapable to make this any clearerplus claire.
429
1244000
2000
Je ne sais pas si je serais capable d'être plus clair.
21:04
(LaughterRires)
430
1246000
4000
(Rires).
21:08
CACA: It doesn't really mattermatière.
431
1250000
1000
CA: Ca n'a pas vraiment d'importance.
21:09
It's evokingévoquant a kindgentil of sensesens of wondermerveille, and I certainlycertainement
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1251000
4000
Ca évoque un certain émerveillement, et je veux certainement
21:13
want to understandcomprendre more of this.
433
1255000
3000
mieux comprendre ceci.
21:16
But thank you so much for comingvenir. That was absolutelyabsolument fascinatingfascinant.
434
1258000
2000
Mais merci beaucoup d'être venu. C'était absolument fascinant.
21:18
(ApplauseApplaudissements)
435
1260000
3000
(Applaudissements)
Translated by Hermes Hernandez
Reviewed by Clement Genzmer

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ABOUT THE SPEAKER
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.

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.

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Garrett Lisi | Speaker | TED.com