TED2008
Garrett Lisi: An 8-dimensional model of the universe
가렛 리시의 '만물 이론(ToE)'
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물리학자이자 서퍼인 가렛 리시는 우주에 대한 모든 문제를 밝힐지도 모르는, 논쟁적인 새 모델을 선보인다. 다른 모델이 없다면, 이것은 기초 입자와 힘에 관한 가장 아름다운 8차원 모델이 될 것이다.
Garrett Lisi - Physicist
Physicist Garrett Lisi has proposed a new "theory of everything" -- a grand unified theory that explains all the elementary particles, as well as gravity. Full bio
Physicist Garrett Lisi has proposed a new "theory of everything" -- a grand unified theory that explains all the elementary particles, as well as gravity. Full bio
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00:21
Whoa, dude. Check out those killer equations. Sweet. (Laughter)
0
3000
7000
와우, 살인적인 방정식들 좀 보세요. 끝내주네요.
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Actually, for the next 18 minutes I'm going to do the best I can
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12000
4000
사실 다음 18분 동안 입자물리학의 아름다움을 표현하면서
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to describe the beauty of particle physics without equations.
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16000
2000
방정식들을 하나도 쓰지 않도록 노력할 생각입니다.
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It turns out there's a lot we can learn from coral.
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20000
2000
산호초들에게선 배울게 굉장히 많죠.
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Coral is a very beautiful and unusual animal.
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23000
3000
산호는 아주 아름답고 기이한 동물입니다.
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Each coral head consists of thousand of individual polyps.
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26000
3000
각 산호의 끄트머리는 수천개의 폴립(강장동물)으로 이루어져 있습니다.
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These polyps are continually budding and branching
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30000
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폴립들은 유전적으로 동일한 이웃들로
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into genetically identical neighbors.
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돋아나고 가지를 칩니다.
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If we imagine this to be a hyper-intelligent coral,
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만약 이것을 매우 지능적인 산호라고 상상한다면
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we can single out an individual and ask him a reasonable question.
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그중 하나를 떼어내서 적절한 질문을 해볼수 있겠지요.
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We can ask how exactly he got to be in this particular location
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41000
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어떻게 그놈이 그들 이웃과는 달리 특정한 그 장소에
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compared to his neighbors --
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위치할 수 있냐는 질문입니다.
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if it was just chance, or destiny, or what?
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46000
3000
그냥 우연일까요, 운명일까요, 아니면 뭘까요?
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Now, after admonishing us for turning the temperature up too high,
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일단 그는 너무 기온을 높여 놨다고 우리들을 꾸짖은 후에
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he would tell us that our question was completely stupid.
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53000
3000
우리들의 질문 자체가 바보같다고 말할 겁니다.
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These corals can be quite kind of mean, you see,
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산호들은 꽤 잔인한 놈들이죠, 보시다시피,
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and I have surfing scars to prove that.
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59000
2000
저한테도 서핑하다 다친 상처들이 있습니다.
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But this polyp would continue and tell us
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62000
1000
하지만 이 폴립은 계속해서
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that his neighbors were quite clearly identical copies of him.
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63000
3000
그의 이웃들이 명확하게 그와 동일한 복제품이라고 이야기할 겁니다.
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That he was in all these other locations as well,
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67000
1000
그가 다른 모든 곳에도 존재하고 있지만
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but experiencing them as separate individuals.
20
69000
2000
체감상 서로 다른 개체라고 말이지요.
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For a coral, branching into different copies
21
72000
3000
산호에게는 다른 복제품으로 분기하는 것이
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is the most natural thing in the world.
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75000
1000
가장 자연스러운 일입니다.
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Unlike us, a hyper-intelligent coral would be uniquely prepared
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77000
4000
우리와는 다르게, 매우 지능적인 산호들은 양자역학을 이해하도록
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to understand quantum mechanics.
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81000
1000
특별하게 태어났나봅니다.
01:42
The mathematics of quantum mechanics very accurately
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84000
2000
양자 역학의 수학은 아주 정교하게
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describes how our universe works.
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86000
1000
우주의 원리를 설명합니다.
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And it tells us our reality is continually branching
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88000
3000
우리의 현실은, 마치 산호처럼 지속적으로
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into different possibilities, just like a coral.
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91000
2000
다른 가능성을 향해 뻗어나가는 것이지요.
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It's a weird thing for us humans to wrap our minds around,
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95000
2000
이 사실을 우리가 믿기에는 좀 이상한 일이죠.
01:55
since we only ever get to experience one possibility.
30
97000
2000
우리는 한가지 가능성만을 경험하기 때문입니다.
01:58
This quantum weirdness was first described
31
100000
2000
이 양자의 이상함을 최초로 이야기한 사람은
02:00
by Erwin Schrödinger and his cat.
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102000
2000
에르빈 슈레딩거와 그의 고양이입니다.
02:02
The cat likes this version better.
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104000
1000
그 고양이는 이 버전을 더 좋아하죠.
02:04
(Laughter)
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106000
4000
(웃음)
02:08
In this setup, Schrödinger is in a box with a radioactive sample
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110000
3000
이 설정 하에서, 슈레딩거는 방사능 샘플이 장착된 상자 속에 있습니다.
02:11
that, by the laws of quantum mechanics, branches into a state
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113000
3000
그 상자는 양자역학의 법칙에 의해, 방사선을 방출하거나
02:14
in which it is radiated and a state in which it is not.
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116000
2000
혹은 그렇지 않은 상태로 분기합니다.
02:18
(Laughter)
38
120000
4000
(웃음)
02:22
In the branch in which the sample radiates,
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124000
1000
방사선이 방출되는 기로에서는
02:23
it sets off a trigger that releases poison and Schrödinger is dead.
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125000
4000
독이 나오는 장치가 작동되고 슈레딩거는 죽습니다.
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But in the other branch of reality, he remains alive.
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129000
2000
하지만 현실의 다른 기로에서, 그는 여전히 살아있습니다.
02:30
These realities are experienced separately by each individual.
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132000
3000
이 현실들은 각기 다른 개체에게 각자 따로 체험되는 것입니다.
02:33
As far as either can tell, the other one doesn't exist.
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135000
2000
어느 한 쪽이 인식할 수 있다면, 다른쪽은 존재하지 않는 것이지요.
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This seems weird to us, because each of us
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138000
2000
이것은 이상하게 들립니다. 왜냐면 우리 각자는
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only experiences an individual existence,
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140000
2000
오직 개별적인 현존만을 경험하기 때문이고,
02:40
and we don't get to see other branches.
46
142000
1000
다른 기로는 볼 수 없기 때문입니다.
02:42
It's as if each of us, like Schrödinger here, are a kind of coral
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144000
3000
이것은 우리 각자가, 슈레딩거처럼, 일종의 산호라는 말과 같습니다.
02:45
branching into different possibilities.
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147000
2000
다른 가능성으로 분기하는 것이지요.
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The mathematics of quantum mechanics tells us
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151000
2000
양자역학의 수학은 우리에게 이것이
02:51
this is how the world works at tiny scales.
50
153000
2000
미시 세계의 작동원리란 걸 알려줍니다.
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It can be summed up in a single sentence:
51
155000
2000
이것을 단 한 문장으로 요약할 수 있습니다.
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Everything that can happen, does.
52
158000
2000
일어날 수 있는 모든 일들은, 일어난다.
02:58
That's quantum mechanics.
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160000
2000
이게 양자역학입니다.
03:00
But this does not mean everything happens.
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162000
2000
하지만 이건 뭐든지 실현된다는 의미가 아닙니다.
03:02
The rest of physics is about describing what can happen
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164000
3000
물리학의 나머지는 무엇이 일어날 수 있고 무엇이 일어날 수 없는지
03:05
and what can't.
56
167000
1000
설명하는 것입니다.
03:07
What physics tells us is that everything comes down to geometry
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169000
3000
물리학이 말해주는 것은, 모든 것들이 기하학과
03:10
and the interactions of elementary particles.
58
172000
2000
소립자들의 상호작용으로 귀결된다는 것입니다.
03:12
And things can happen only if these interactions
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174000
3000
그리고 이 상호작용이 완벽하게 균형을 갖췄을때만
03:15
are perfectly balanced.
60
177000
1000
무엇이든 발생합니다.
03:19
Now I'll go ahead and describe how we know about these particles,
61
181000
2000
지금부터 우리가 어떻게 이 입자들을 알 수 있는지,
03:21
what they are and how this balance works.
62
183000
3000
그것들은 무엇이며 어떻게 이 균형이 작동하는지 설명하겠습니다.
03:25
In this machine, a beam of protons and anti-protons
63
187000
3000
이 기계에서는, 양성자와 반양성자의 한 줄기가
03:28
are accelerated to near the speed of light
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190000
2000
거의 빛의 속도에 가깝게 가속되고,
03:30
and brought together in a collision, producing a burst of pure energy.
65
192000
3000
순수한 에너지의 폭발을 만들면서 충돌로 합쳐집니다.
03:34
This energy is immediately converted into a spray
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196000
2000
이 에너지는 즉시 아원자 입자를 분출하는 것으로
03:36
of subatomic particles,
67
198000
1000
전환됩니다.
03:38
with detectors and computers used to figure out their properties.
68
200000
2000
탐지기와 컴퓨터는 그것들의 속성을 나타내지요.
03:41
This enormous machine -- the large Hadron Collider
69
203000
2000
이 어마어마한 기계, 거대 하드론 충돌기(LHC)는
03:43
at CERN in Geneva --
70
205000
2000
제네바에 있는 CERN에 있는데요,
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has a circumference of 17 miles
71
207000
1000
둘레가 17마일이나 되고
03:46
and, when it's operating, draws five times as much power
72
208000
2000
작동할 때면 몬터레이시 전기사용량의
03:48
as the city of Monterey.
73
210000
2000
다섯 배를 사용합니다.
03:51
We can't predict specifically what particles will be produced
74
213000
3000
우리는 개별적인 충돌에서 정확히 어떤 입자가 생성될지
03:54
in any individual collision.
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216000
1000
예측할 수 없습니다.
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Quantum mechanics tells us all possibilities are realized.
76
218000
2000
양자 역학은 모든 가능성이 현실화 된다는 것을 말해줍니다.
03:59
But physics does tell us what particles can be produced.
77
221000
3000
하지만 물리학은 어떤 입자가 생성될 수 있는지를 말해줍니다.
04:03
These particles must have just as much mass and energy
78
225000
2000
이 입자들은 분명 양성자와 반양성자가 지녔던 만큼의
04:05
as is carried in by the proton and anti-proton.
79
227000
2000
질량과 에너지를 가지고 있겠지요.
04:09
Any particles more massive than this energy limit
80
231000
2000
이 에너지 한계보더 더 질량이 큰 양성자들은
04:11
aren't produced, and remain invisible to us.
81
233000
2000
생겨나지 않습니다. 보이지 않는 상태로 남아 있지요.
04:15
This is why this new particle accelerator is so exciting.
82
237000
3000
이것이 이 새로운 입자 가속기가 흥분되는 이유입니다.
04:18
It's going to push this energy limit seven times
83
240000
2000
그것은 이미 실현된 것의 일곱 배가 넘도록
04:20
beyond what's ever been done before,
84
242000
1000
에너지 한계를 높여줄 것입니다.
04:22
so we're going to get to see some new particles very soon.
85
244000
2000
우리는 새로운 입자들을 곧 보게 되겠지요.
04:26
But before talking about what we might see,
86
248000
1000
하지만 우리가 보게될 것들에 대해 얘기하기 전에
04:27
let me describe the particles we already know of.
87
249000
2000
이미 밝혀진 입자들에 대해 설명해 드리겠습니다.
04:31
There's a whole zoo of subatomic particles.
88
253000
2000
여기 아원자 입자들의 동물원이 있습니다.
04:33
Most of us are familiar with electrons.
89
255000
2000
우리들은 대부분 전자에는 익숙하지요.
04:35
A lot of people in this room make a good living
90
257000
1000
여기에 있는 많은 사람들이
04:36
pushing them around.
91
258000
1000
그것들을 부려먹으면서
04:37
(Laughter)
92
259000
3000
잘 살고 계실겁니다.(웃음)
04:40
But the electron also has a neutral partner called the neutrino,
93
262000
2000
하지만 전자는 중성미자라는 중립적인 파트너를 갖고 있습니다.
04:42
with no electric charge and a very tiny mass.
94
264000
3000
전하가 없고 질량이 매우 작지요.
04:46
In contrast, the up-and-down quarks have very large masses,
95
268000
3000
반면에 이 업 쿼크, 다운 쿼크들은 아주 질량이 크고,
04:49
and combine in threes to make the protons and neutrons
96
271000
2000
원자 속에서 셋이 결합하여
04:51
inside atoms.
97
273000
1000
양성자와 중성자를 만듭니다.
04:53
All of these matter particles come in left- and right-handed varieties,
98
275000
2000
모든 물질입자들은 '왼손잡이'와 '오른손잡이' 변용에 관여하며,
04:55
and have anti-particle partners that carry opposite charges.
99
277000
3000
반대 전하를 띄는 반입자 파트너들을 갖고 있습니다.
05:01
These familiar particles also have less familiar
100
283000
1000
친숙한 입자들은 또한 덜 친숙한
05:02
second and third generations, which have the same charges as the first
101
284000
4000
2세대 3세대를 갖고 있습니다. 1세대와는 전하가 같지만
05:06
but have much higher masses.
102
288000
2000
훨씬 큰 질량을 갖고 있지요.
05:10
These matter particles all interact with the various force particles.
103
292000
3000
이 물질입자들은 모두 다양한 힘 입자들과 상호작용합니다.
05:13
The electromagnetic force interacts with electrically charged matter
104
295000
3000
'전자기력'은 광자라고 불리는 입자를 통해서
05:16
via particles called photons.
105
298000
2000
전하를 띈 물질과 상호작용합니다.
05:18
There is also a very weak force called, rather unimaginatively,
106
300000
3000
또, 상상력이 부족한 이름이지만, '약력'이라는 약한 힘이 있는데
05:21
the weak force, that interacts
107
303000
3000
약력은 오로지
05:24
only with left-handed matter.
108
306000
2000
왼손잡이 물질하고만 상호작용합니다.
05:27
The strong force acts between quarks which carry
109
309000
2000
'강력'은 색깔 변화라고 불리는, 다른 종류의 전하를 지닌
05:29
a different kind of charge, called color charge,
110
311000
2000
쿼크들 사이에서 활동하는 힘입니다.
05:31
and come in three different varieties: red, green and blue.
111
313000
3000
세가지 변화에 관여하죠: 빨강, 초록, 파랑.
05:34
You can blame Murray Gell-Mann for these names --
112
316000
2000
이 이름에 대해서는 머레이 겔-만을 탓하세요.
05:36
they're his fault.
113
318000
1000
그 사람 잘못입니다.
05:38
Finally, there's the force of gravity, which interacts with matter
114
320000
3000
마지막으로 '중력'이 있습니다. 물질의 질량과 스핀을 통해
05:41
via its mass and spin.
115
323000
2000
물질과 상호작용 합니다.
05:44
The most important thing to understand here
116
326000
2000
여기서 이해를 위해 가장 중요한 것은
05:46
is that there's a different kind of charge associated
117
328000
2000
이 힘들과 조합되는 서로 다른
05:48
with each of these forces.
118
330000
1000
전하가 있다는 겁니다.
05:50
These four different forces interact with matter
119
332000
2000
이 네가지 힘들은 각 입자들이 상응하는 전하에 따라
05:52
according to the corresponding charges that each particle has.
120
334000
3000
물질과 상호작용합니다.
05:57
A particle that hasn't been seen yet, but we're pretty sure exists,
121
339000
2000
아직 보지는 못했지만, 존재한다고 확신하는 힉스입자는,
05:59
is the Higgs particle, which gives masses to all these other particles.
122
341000
4000
이 모든 입자들에게 질량을 줍니다.
06:04
The main purpose of the Large Hadron Collider
123
346000
1000
LHC의 주 목적은
06:05
is to see this Higgs particle, and we're almost certain it will.
124
347000
3000
힉스 입자를 밝히는 것이고, 아마 그렇게 될 것입니다.
06:09
But the greatest mystery is what else we might see.
125
351000
3000
가장 큰 미스테리는 그 외에도 무엇을 보게 될까 하는 것이지요.
06:13
And I'm going to show you one beautiful possibility
126
355000
2000
이 강연 끝날 때쯤에 한 가지 아름다운 가능성을
06:15
towards the end of this talk.
127
357000
1000
보여드리겠습니다.
06:19
Now, if we count up all these different particles
128
361000
1000
이 모든 입자들을
06:20
using their various spins and charges, there are 226.
129
362000
4000
다양한 스핀과 전하를 사용해서 세어보면 226개입니다.
06:25
That's a lot of particles to keep track of.
130
367000
1000
다루어야 할 입자들이 아주 많지요
06:27
And it seems strange that nature would have
131
369000
2000
자연이 이렇게 많은
06:29
so many elementary particles.
132
371000
2000
기초입자들을 갖고 있다는 것은 이상하지요.
06:32
But if we plot them out according to their charges,
133
374000
2000
하지만 그것들을 전하에 따라 늘어놓으면
06:34
some beautiful patterns emerge.
134
376000
2000
아름다운 패턴이 나타납니다.
06:38
The most familiar charge is electric charge.
135
380000
2000
가장 친숙한 전하는 전기 전하지요.
06:41
Electrons have an electric charge, a negative one,
136
383000
2000
전자는 음전하를 가지고 있습니다.
06:43
and quarks have electric charges in thirds.
137
385000
2000
그리고 쿼크는 세개로 나누어진 전하를 갖고 있습니다.
06:45
So when two up quarks and a down quark are combined
138
387000
2000
두개의 업 쿼크와 하나의 다운 쿼크가 합쳐지면
06:47
to make a proton, it has a total electric charge of plus one.
139
389000
3000
양성자가 만들어지고, 그것은 양전하를 띕니다.
06:51
These particles also have anti-particles, which have opposite charges.
140
393000
3000
입자들은 그 반대 전하를 띈 반 입자를 가지고 있는 거죠.
06:55
Now, it turns out the electric charge is actually
141
397000
1000
전하는 사실
06:56
a combination of two other charges:
142
398000
3000
두 종류의 전하의 조합이라는 것이 밝혀졌습니다.
06:59
hypercharge and weak charge.
143
401000
2000
초전하와 약한 전하입니다.
07:02
If we spread out the hypercharge and weak charge
144
404000
1000
만약 우리가 초전하와 약한 전하를 펼쳐놓고
07:03
and plot the charges of particles in this two-dimensional charge space,
145
405000
5000
이 2차원 공간에 입자들의 전하를 늘어놓으면,
07:08
the electric charge is where these particles sit
146
410000
2000
전기 전하는 이 입자들이 있는 곳에서
07:10
along the vertical direction.
147
412000
2000
세로 방향을 따라 나타납니다.
07:13
The electromagnetic and weak forces interact with matter
148
415000
2000
전자기력과 약력은, 초전하와 약한 전하에 따라
07:15
according to their hypercharge and weak charge,
149
417000
2000
물질과 상호작용하는 것입니다.
07:17
which make this pattern.
150
419000
1000
이런 패턴을 만드는 전하들 말이지요.
07:19
This is called the Unified Electroweak Model,
151
421000
1000
이것을 '통일된 약전자기 모델'이라고 부릅니다.
07:20
and it was put together back in 1967.
152
422000
3000
1967년에 통합된 이론입니다.
07:24
The reason most of us are only familiar with electric charge
153
426000
2000
우리가 오직 전기적인 전하에만 익숙하고
07:26
and not both of these is because of the Higgs particle.
154
428000
3000
이 두가지 전하에 익숙하지 않은 건 힉스 입자 때문입니다.
07:30
The Higgs, over here on the left, has a large mass
155
432000
3000
여기 왼쪽에 있는 힉스 입자는 질량이 커서
07:33
and breaks the symmetry of this electroweak pattern.
156
435000
2000
이 약전자기 패턴의 대칭성을 파괴합니다.
07:36
It makes the weak force very weak
157
438000
1000
약한 입자에 큰 질량을 줌으로써
07:37
by giving the weak particles a large mass.
158
439000
2000
약력을 아주 약하게 만들지요.
07:39
Since this massive Higgs sits along the horizontal direction
159
441000
3000
이 도표에서 질량이 큰 힉스입자들이 가로 방향을 따라 있기 때문에
07:42
in this diagram, the photons of electromagnetism remain massless
160
444000
4000
전자기력의 광자는 질량이 없게 되고
07:46
and interact with electric charge along the vertical direction
161
448000
2000
이 공간에서 세로방향의 전기 전하와
07:48
in this charge space.
162
450000
1000
상호작용합니다.
07:52
So the electromagnetic and weak forces are described
163
454000
2000
따라서 전자기력과 약력은 2차원 공간에서
07:54
by this pattern of particle charges in two-dimensional space.
164
456000
3000
이런 패턴으로 설명됩니다.
07:58
We can include the strong force by spreading out
165
460000
2000
여기에 강력도 포함시킬수 있습니다.
08:00
its two charge directions and plotting the charges
166
462000
3000
전하를 두 방향으로 나누고 쿼크 속 힘 입자들의 전하를
08:03
of the force particles in quarks along these directions.
167
465000
3000
이 방향을 따라 늘어놓으면요.
08:07
The charges of all known particles can be plotted
168
469000
2000
알려진 모든 입자들의 전하는 4차원 공간에 배열될 수 있고요
08:09
in a four-dimensional charge space, and projected down
169
471000
3000
그것들을 2차원 공간에 이런식으로 투영하면
08:12
to two dimensions like this so we can see them.
170
474000
2000
우리가 볼 수 있지요.
08:15
Whenever particles interact, nature keeps things in a perfect balance
171
477000
3000
입자들이 무엇과 상호작용하든지, 자연은 완벽한 균형을 유지합니다.
08:18
along all four of these charge directions.
172
480000
2000
이 네 가지 전하의 방향을 따라서 말이지요.
08:21
If a particle and an anti-particle collide, it creates a burst of energy
173
483000
3000
만약 입자와 반입자가 충돌한다면, 에너지의 폭발이 발생할테고
08:24
and a total charge of zero in all four charge directions.
174
486000
3000
이 네가지 방향에서 총 0의 전하가 발생할겁니다.
08:28
At this point, anything can be created as long as it has
175
490000
3000
이 점에서, 같은 에너지와 총 합 0의 전하를 유지하는 한
08:31
the same energy and maintains a total charge of zero.
176
493000
2000
모든 것들이 생성될 수 있는 것입니다.
08:34
For example, this weak force particle and its anti-particle
177
496000
3000
예를들어, 이 약한 힘 입자와 그것의 반입자는
08:37
can be created in a collision.
178
499000
2000
충돌로 발생할수가 있습니다.
08:39
In further interactions, the charges must always balance.
179
501000
3000
장기적인 상호작용에서, 전하들은 반드시 균형을 이룹니다.
08:42
One of the weak particles could decay into an electron
180
504000
3000
약한 입자들중 하나는 전자와 반중성미자로
08:45
and an anti-neutrino,
181
507000
2000
붕괴할 수도 있습니다.
08:47
and these three still add to zero total charge.
182
509000
3000
그래도 이 셋은 여전히 총 전하량은 그대로입니다.
08:50
Nature always keeps a perfect balance.
183
512000
2000
자연은 항상 완벽한 균형을 유지하지요.
08:53
So these patterns of charges are not just pretty.
184
515000
2000
이 전하의 패턴은 단지 그냥 예쁘기만 한 것이 아니라
08:55
They tell us what interactions are allowed to happen.
185
517000
3000
어떠한 상호작용이 일어날 수 있는지 설명해줍니다.
08:58
And we can rotate this charge space in four dimensions
186
520000
3000
우리는 이 4차원의 전하 공간을 돌려 볼수도 있지요
09:01
to get a better look at the strong interaction,
187
523000
2000
이 멋진 6각형 대칭을 가진 강한 상호작용을
09:03
which has this nice hexagonal symmetry.
188
525000
2000
더 잘 관찰할수 있어요.
09:06
In a strong interaction, a strong force particle, such as this one,
189
528000
4000
강한 상호작용, 즉 이 같은 '강력'입자는
09:10
interacts with a colored quark, such as this green one,
190
532000
3000
색깔 쿼크들과 상호작용합니다. 이 초록색처럼요.
09:13
to give a quark with a different color charge -- this red one.
191
535000
4000
그리고 다른 색깔 전하를 부여하지요- 이 빨간 것으로.
09:18
And strong interactions are happening millions of times
192
540000
2000
이 강한 상호작용은 우리 몸의 원자들 안에서
09:20
each second in every atom of our bodies,
193
542000
3000
매 초마다 수백만 번씩 일어납니다.
09:23
holding the atomic nuclei together.
194
545000
2000
원자핵들을 함께 있도록 고정시키고 있는 것입니다.
09:27
But these four charges corresponding to three forces
195
549000
3000
세가지 힘들에 상응하는 네가지 전하들로
09:30
are not the end of the story.
196
552000
1000
이야기가 끝나는게 아닙니다.
09:32
We can also include two more charges
197
554000
1000
중력에 상응하는 두가지 전하를
09:33
corresponding to the gravitational force.
198
555000
2000
포함시켜야겠지요.
09:35
When we include these, each matter particle
199
557000
3000
이걸 포함시킬때, 각 물질 입자들은
09:38
has two different spin charges, spin-up and spin-down.
200
560000
3000
두가지 스핀 전하를 갖고 있습니다. 스핀 업, 스핀 다운입니다.
09:42
So they all split, and give a nice pattern
201
564000
2000
그것들 전부를 나누면, 아주 멋진 패턴이지요.
09:44
in six-dimensional charge space.
202
566000
2000
6차원 전하 공간입니다.
09:46
We can rotate this pattern in six dimensions,
203
568000
2000
이 6차원 패턴을 돌려보면
09:48
and see that it's quite pretty.
204
570000
2000
상당히 멋지단 걸 확인할 수 있습니다.
09:53
Right now, this pattern matches our best current knowledge
205
575000
4000
이 시점에서, 어떻게 자연이 이 기초 입자들로 만들어져 있는지
09:57
of how nature is built at the tiny scales
206
579000
2000
우리가 가진 현재 최상의 지식과
09:59
of these elementary particles.
207
581000
1000
이 패턴이 일치합니다.
10:01
This is what we know for certain.
208
583000
2000
우리가 확실히 알고 있는 건 여기까지 입니다.
10:03
Some of these particles are at the very limit
209
585000
1000
몇몇 입자들은 우리가 실험을 통해 도달할 수 있는
10:04
of what we've been able to reach with experiments.
210
586000
2000
한계에 근접했습니다.
10:07
From this pattern, we already know the particle physics
211
589000
3000
이 패턴 덕택에, 우리는 미세규모의 입자물리학을
10:10
of these tiny scales. The way the universe works
212
592000
3000
예측할 수 있었던 거지요.
10:13
with these tiny scales is very beautiful.
213
595000
3000
미시세계의 우주가 움직이는 방법은 매우 아름답습니다.
10:17
But now I'm going to discuss some new and old ideas
214
599000
2000
지금부터는 우리가 아직 알지 못하는 것에 대한,
10:19
about things we don't know yet.
215
601000
1000
몇몇 이론을 설명해드리겠습니다.
10:22
We want to expand this pattern using mathematics alone,
216
604000
2000
우리는 수학을 이용해서 이 패턴을 확장시켜
10:24
and see if we can get our hands on the whole enchilada.
217
606000
3000
아예 모든 걸 다 손에 넣길 바랬습니다.
10:27
We want to find all the particles and forces
218
609000
2000
모든 입자와 힘을 찾아서
10:29
that make a complete picture of our universe.
219
611000
2000
우주의 완성된 그림을 그리고 싶었던 거죠.
10:32
And we want to use this picture to predict new particles
220
614000
2000
그리고 우리는 이 그림을 이용해서, 장래의 실험에서 보게 될
10:34
that we'll see when experiments reach higher energies.
221
616000
2000
새로운 입자들을 예측하길 원했습니다.
10:39
So there's an old idea in particle physics
222
621000
2000
입자물리학의 한 오래된 이론은
10:41
that this known pattern of charges, which is not very symmetric,
223
623000
4000
이 '대칭적이지 않은' 전하의 패턴이
10:45
could emerge from a more perfect pattern that gets broken --
224
627000
3000
'완벽한 패턴'에서 뭔가가 빠진 형태라고 주장합니다.
10:49
similar to how the Higgs particle breaks the electroweak pattern
225
631000
2000
전자기력을 설명할 때, 힉스 입자가 약전자기력 패턴에서
10:51
to give electromagnetism.
226
633000
1000
빠져있던 것처럼 말이지요.
10:53
In order to do this, we need to introduce new forces
227
635000
3000
그러기 위해서는 새로운 전하의 방향을 가진 새로운 힘을
10:56
with new charge directions.
228
638000
2000
도입해야만 합니다.
11:00
When we introduce a new direction, we get to guess
229
642000
2000
새로운 방향을 도입하면
11:02
what charges the particles have along this direction,
230
644000
3000
그 방향의 입자에 어떤 전하가 있는지 추측할 수 있고
11:05
and then we can rotate it in with the others.
231
647000
1000
다른 방향들과 함께 회전해 볼수 있을 겁니다.
11:08
If we guess wisely, we can construct the standard charges
232
650000
3000
추측을 잘 한다면, 우리는 불완전한 대칭성의 6차원 전하에서
11:11
in six charge dimensions as a broken symmetry
233
653000
3000
보다 완벽한 7차원 전하 패턴으로
11:14
of this more perfect pattern in seven charge dimensions.
234
656000
3000
표준적인 전하를 구축할수 있겠지요.
11:18
This particular choice corresponds to a grand unified theory
235
660000
3000
이 선택은 1973년 파티와 살람에 의해 제시된
11:21
introduced by Pati and Salam in 1973.
236
663000
3000
'대통일 이론'과 상응합니다.
11:24
When we look at this new unified pattern,
237
666000
3000
이 새로운 통합 이론을 보면
11:27
we can see a couple of gaps where particles seem to be missing.
238
669000
3000
입자들이 빠진 것 같은 틈이 몇개 보일겁니다.
11:31
This is the way theories of unification work.
239
673000
2000
통일 이론은 바로 이런 역할을 합니다.
11:34
A physicist looks for larger, more symmetric patterns
240
676000
2000
물리학자는, 기본이 되는 패턴을 구축하는
11:36
that include the established pattern as a subset.
241
678000
3000
더 크고, 더 대칭적인 패턴을 찾습니다.
11:40
The larger pattern allows us to predict the existence
242
682000
2000
그 거대한 패턴은 우리가 보지 못한 입자들의
11:42
of particles that have never been seen.
243
684000
2000
존재를 예측할수 있게 합니다.
11:45
This unification model predicts the existence of these two
244
687000
3000
이 통일 모델은, '약력'보다 더 약하지만 비슷한 역할을 하는
11:48
new force particles, which should act a lot like the weak force,
245
690000
4000
새로운 힘 입자들이 있음을
11:52
only weaker.
246
694000
1000
예측하게 합니다.
11:54
Now we can rotate this set of charges in seven dimensions
247
696000
2000
우리는 이 7차원의 전하 모델을 돌려서
11:56
and consider an odd fact about the matter particles:
248
698000
3000
물질입자에 대한 이상한 점을 생각해볼수 있습니다
11:59
the second and third generations of matter
249
701000
3000
물질의 2세대와 3세대는
12:02
have exactly the same charges in six-dimensional charge space
250
704000
3000
6차원 전하 공간에서 1세대와 똑같은 전하를
12:05
as the first generation.
251
707000
2000
가지고 있습니다.
12:08
These particles are not uniquely identified by their six charges.
252
710000
2000
이 입자들은 여섯 전하들로는 구분이 되지 않아요.
12:12
They sit on top of one another in the standard charge space.
253
714000
2000
표준 전하 공간에서 그것들은 서로의 위쪽에 위치합니다.
12:16
However, if we work in eight-dimensional charge space,
254
718000
3000
하지만, 8차원의 전하 공간에서 본다면
12:19
then we can assign unique new charges to each particle.
255
721000
4000
우리는 각 입자들에게 새롭고 특별한 전하를 부여할 수 있습니다.
12:23
Then we can spin these in eight dimensions,
256
725000
3000
그러면 우린 이것들을 8차원에서 회전시켜
12:26
and see what the whole pattern looks like.
257
728000
2000
전체 패턴이 어떻게 생겼나 볼수 있겠지요.
12:30
Here we can see the second and third generations of matter now
258
732000
2000
여기서 우린 '삼원성'이라고 불리는 대칭에 의해,
12:32
related to the first generation by a symmetry called "triality."
259
734000
4000
1세대와 연관된, 물질의 2세대와 3세대를 불수 있습니다.
12:38
This particular pattern of charges in eight dimensions is actually
260
740000
3000
8차원에서의 이 특별한 패턴은 사실
12:41
part of the most beautiful geometric structure in mathematics.
261
743000
3000
수학에서 가장 아름다운 기하학 구조의 일부지요.
12:46
It's a pattern of the largest exceptional Lie group, E8.
262
748000
3000
'예외적 리(Lie) 그룹'의 가장 큰 E8 패턴입니다.
12:50
This Lie group is a smooth, curved shape with 248 dimensions.
263
752000
3000
이 ' 리 그룹'은 부드럽게 굴곡진 248면체입니다.
12:54
Each point in this pattern corresponds to a symmetry
264
756000
3000
각 패턴의 모서리들은, 이 복잡하고 아름다운 구조의
12:57
of this very complex and beautiful shape.
265
759000
2000
전체적인 대칭에 상응하고 있습니다.
13:00
One small part of this E8 shape can be used
266
762000
2000
이 E8 구조의 어느 작은 부분은
13:02
to describe the curved space-time of Einstein's general relativity,
267
764000
3000
아인슈타인의 일반 상대성 이론이 중력을 설명하는, 시공간의 굴곡을
13:05
explaining gravity.
268
767000
1000
묘사합니다.
13:07
Together with quantum mechanics, the geometry of this shape
269
769000
3000
양자 역학과 더불어, 이 구조의 기하학은
13:10
could describe everything about how the universe works
270
772000
2000
작은 규모에서 우주가 작동하는 원리를
13:12
at the tiniest scales.
271
774000
2000
모두 설명할 수 있습니다.
13:14
The pattern of this shape living in eight-dimensional charge space
272
776000
3000
이 8차원 전하 공간의 구조 패턴은
13:17
is exquisitely beautiful,
273
779000
3000
정교하게 아름다울뿐만 아니라,
13:21
and it summarizes thousands of possible interactions
274
783000
2000
수천가지 상호작용의 가능성을 요약합니다.
13:23
between these elementary particles, each of which
275
785000
2000
이 복잡한 구조의 한 면에 불과한
13:25
is just a facet of this complicated shape.
276
787000
2000
입자들 사이에서 말이지요.
13:30
As we spin it, we can see many of the other intricate patterns
277
792000
2000
이걸 돌려보면, 우리는 여기에 포함된 복잡한 패턴들을
13:32
contained in this one.
278
794000
1000
볼 수 있습니다.
13:36
And with a particular rotation, we can look down through this pattern
279
798000
2000
어떤 특정한 방향에서는 대칭축을 따라
13:38
in eight dimensions along a symmetry axis
280
800000
3000
이 8면체 패턴을 통해서, 모든 입자들을 한눈에
13:41
and see all the particles at once.
281
803000
2000
볼 수도 있습니다.
13:44
It's a very beautiful object, and as with any unification,
282
806000
3000
아주 아름다운 물체입니다. 그리고 다른 모든 통일체처럼,
13:47
we can see some holes where new particles are required
283
809000
2000
이 패턴을 통해서 앞으로 필요하게 될 새로운 입자들의 구멍도
13:49
by this pattern.
284
811000
2000
발견할 수 있는 것입니다.
13:52
There are 20 gaps where new particles should be,
285
814000
2000
새로운 입자들이 있어야 할 구멍이 20개 있는데,
13:55
two of which have been filled by the Pati-Salam particles.
286
817000
2000
그 중 2개는 파티와 살람 입자에 의해 채워졌죠.
13:58
From their location in this pattern, we know that these new particles
287
820000
2000
이 패턴에서의 위치로 보아, 우리는 새로운 입자들이
14:00
should be scalar fields like the Higgs particle,
288
822000
3000
힉스 입자처럼 스칼라장이지만, 색깔 전하를 가지고 있어서
14:03
but have color charge and interact with the strong force.
289
825000
2000
'강력'과 상호작용해야 한다는걸 알수 있죠.
14:06
Filling in these new particles completes this pattern,
290
828000
2000
새로운 입자를 채워나가면, 이 패턴을 완성시키면서
14:08
giving us the full E8.
291
830000
2000
완전한 E8구조를 얻게 됩니다.
14:10
This E8 pattern has very deep mathematical roots.
292
832000
3000
E8 패턴은 아주 깊은 수학적 뿌리를 가지고 있어요.
14:13
It's considered by many to be the most beautiful structure
293
835000
3000
그 패턴은 수학에서 가장 아름다운 구조로
14:16
in mathematics.
294
838000
1000
여겨지곤 합니다.
14:17
It's a fantastic prospect that this object of great
295
839000
3000
이 엄청난 수학적 아름다움의 구조가
14:20
mathematical beauty could describe the truth of particle interactions
296
842000
3000
상상할 수 있는 가장 작은 입자들의 진실을 드러낸다는 것은
14:23
at the smallest scales imaginable.
297
845000
2000
환상적인 예측입니다.
14:25
And this idea that nature is described by mathematics
298
847000
5000
자연이 수학을 통해 드러난다는 아이디어는
14:30
is not at all new.
299
852000
2000
전혀 새로운게 아니지요.
14:32
In 1623, Galileo wrote this:
300
854000
2000
1623년, 갈릴레오는 이렇게 썼습니다:
14:36
"Nature's grand book, which stands continually open to our gaze,
301
858000
3000
"우리의 시선 앞에 열려있는 자연의 거대한 책은,
14:39
is written in the language of mathematics.
302
861000
2000
수학이라는 언어로 씌여있다.
14:42
Its characters are triangles, circles and other geometrical figures,
303
864000
3000
그 언어의 문자는 삼각형, 원, 그리고 다른 기하학적 도형이며
14:45
without which it is humanly impossible to understand
304
867000
2000
그것 없이는 인간의 힘으로 자연의 책을
14:47
a single word of it;
305
869000
1000
이해할 수 없다.
14:49
without these, one is wandering around in a dark labyrinth."
306
871000
3000
수학없는 인간은 어두운 미로에서 방황하는 것이다."
14:54
I believe this to be true, and I've tried
307
876000
2000
전 이 말이 사실이라고 믿고
14:56
to follow Galileo's guidance in describing the mathematics
308
878000
2000
갈릴레오를 따라서 오직 삼각형, 원, 기하학적 도형으로
14:58
of particle physics using only triangles, circles
309
880000
3000
입자물리학을 설명해내기 위해
15:01
and other geometrical figures.
310
883000
1000
노력해 왔습니다.
15:03
Of course, when other physicists and I actually work on this stuff,
311
885000
3000
물론 저나 다른 물리학자들이 실제로 연구를 할때면,
15:06
the mathematics can resemble a dark labyrinth.
312
888000
3000
수학이 오히려 어두운 미로가 될 때도 있죠.
15:11
But it's reassuring that at the heart of this mathematics
313
893000
3000
하지만, 수학의 핵심이 순수하고 아름다운 기하학이라는 것은
15:14
is pure, beautiful geometry.
314
896000
2000
안심스러운 일입니다.
15:18
Joined with quantum mechanics, this mathematics
315
900000
2000
양자역학과 합쳐지면서, 수학은 우주가
15:20
describes our universe as a growing E8 coral,
316
902000
2000
자라나는 E8 산호초라고 말합니다.
15:22
with particles interacting at every location in all possible ways
317
904000
4000
아름다운 패턴을 따라 모든 장소에서 모든 가능한 방식으로
15:26
according to a beautiful pattern.
318
908000
2000
입자끼리 상호작용 하면서 말이지요.
15:30
And as more of the pattern comes into view using new machines
319
912000
2000
LHC와 같은 새로운 장비들을 사용하면서
15:32
like the Large Hadron Collider, we may be able to see
320
914000
3000
더 많은 패턴들이 등장할테고, 우리는 아마도
15:35
whether nature uses this E8 pattern or a different one.
321
917000
4000
자연이 E8 패턴을 쓰는지, 아니면 다른 걸 쓰는지 보게 될겁니다.
15:40
This process of discovery is a wonderful adventure to be involved in.
322
922000
3000
이 발견의 과정은 흥미진진한 모험입니다.
15:44
If the LHC finds particles that fit this E8 pattern,
323
926000
3000
LHC가 E8패턴에 들어맞는 입자를 찾아낸다면
15:47
that will be very, very cool.
324
929000
2000
아주 끝내주는 일이겠죠.
15:50
If the LHC finds new particles, but they don't fit this pattern --
325
932000
3000
LHC가 새로운 입자를 찾아내지만, 이 패턴에 들어맞지 않는다면 --
15:53
well, that will be very interesting, but bad for this E8 theory.
326
935000
4000
글쎄요, 그것도 재미있을겁니다. E8이론에게는 딱하지만.
15:58
And, of course, bad for me personally.
327
940000
2000
물론, 제게도 개인적으로는 딱한 일이죠.
16:00
(Laughter)
328
942000
3000
(웃음)
16:03
Now how bad would that be?
329
945000
1000
그게 얼마나 딱하냐구요?
16:04
Well, pretty bad.
330
946000
2000
상당히 딱한 일입니다.
16:06
(Laughter)
331
948000
4000
(웃음)
16:10
But predicting how nature works is a very risky game.
332
952000
2000
하지만 자연의 작동법을 예측하는 것은 확률이 낮습니다.
16:13
This theory and others like it are long shots.
333
955000
3000
이런 이론들은 모험을 건 시도지요.
16:17
One does a lot of hard work knowing that most of these ideas
334
959000
3000
열심히 연구하더라도 누군가는 아마도 자연의 진실에
16:20
probably won't end up being true about nature.
335
962000
1000
접근하지 못할겁니다.
16:22
That's what doing theoretical physics is like:
336
964000
1000
이론물리학은 그렇습니다.
16:24
there are a lot of wipeouts.
337
966000
1000
넘어질 일이 많아요.
16:26
In this regard, new physics theories are a lot like start-up companies.
338
968000
3000
이런 면에서, 새로운 물리 이론은 신생 기업과 비슷합니다.
16:32
As with any large investment, it can be emotionally difficult
339
974000
2000
큰 투자와 마찬가지로, 잘못된 연구를 폐기하는 것은
16:34
to abandon a line of research when it isn't working out.
340
976000
2000
감정적으로 굉장히 힘듭니다.
16:37
But in science, if something isn't working, you have to
341
979000
2000
하지만 과학에서는 뭔가가 작동하지 않으면
16:39
toss it out and try something else.
342
981000
1000
던져버리고 다른 걸 시도해야 합니다.
16:42
Now, the only way to maintain sanity and achieve happiness
343
984000
3000
이 불확실성 속에서 분별을 갖고 행복을 찾는 유일한 길은
16:45
in the midst of this uncertainty is to keep balance
344
987000
2000
삶에서 균형을 유지하고
16:47
and perspective in life.
345
989000
2000
멀리 바라보는 것입니다.
16:51
I've tried the best I can to live a balanced life.
346
993000
2000
전 균형잡힌 삶을 살려고 노력해왔습니다.
16:53
(Laughter)
347
995000
3000
(웃음)
16:56
I try to balance my life equally between physics, love and surfing --
348
998000
3000
전 물리학, 사랑, 그리고 서핑을 균형있게 유지하려고 애썼습니다.
16:59
my own three charge directions.
349
1001000
2000
저만의 3가지 전하 방향이지요.
17:01
(Laughter)
350
1003000
2000
(웃음)
17:03
This way, even if the physics I work on comes to nothing,
351
1005000
2000
제가 연구해온 물리학이 아무것도 아닌 걸로 드러나더라도
17:05
I still know I've lived a good life.
352
1007000
2000
전 좋은 인생을 살았다고 여길겁니다.
17:08
And I try to live in beautiful places.
353
1010000
2000
그리고 전 아름다운 곳에서 살려고 노력했습니다.
17:10
For most of the past ten years I've lived on the island of Maui,
354
1012000
3000
지난 10년의 대부분은 마우이섬에서 살았습니다.
17:13
a very beautiful place.
355
1015000
2000
아주 아름다운 곳이지요.
17:15
Now it's one of the greatest mysteries in the universe to my parents
356
1017000
3000
제 부모님들에게 우주 최고의 미스테리중 하나는
17:18
how I managed to survive all that time without engaging
357
1020000
3000
제가 직업 비슷한 것 하나도 없이 여태까지
17:21
in anything resembling full-time employment.
358
1023000
2000
어떻게 살아남아 있냐는 것이었죠,
17:23
(Laughter)
359
1025000
4000
(웃음)
17:27
I'm going to let you in on that secret.
360
1029000
1000
그 비밀을 알려드리겠습니다.
17:31
This was a view from my home office on Maui.
361
1033000
1000
이게 마우이의 집에서 본 풍경입니다.
17:35
And this is another, and another.
362
1037000
4000
이건 다른 사진이고, 또 다른 사진입니다.
17:39
And you may have noticed that these beautiful views
363
1041000
2000
아마 이 아름다운 풍경들이
17:41
are similar, but in slightly different places.
364
1043000
2000
비슷하지만, 살짝 다른 장소란 걸 눈치채셨을겁니다.
17:45
That's because this used to be my home and office on Maui.
365
1047000
3000
왜냐면 이게 저의 집이자 사무실이었기 때문이죠.
17:48
(Laughter)
366
1050000
2000
(웃음)
17:50
I've chosen a very unusual life.
367
1052000
2000
저는 아주 특별한 삶을 택했습니다.
17:53
But not worrying about rent allowed me to spend my time
368
1055000
2000
하지만 제가 사랑하는 일에 시간을 쓰면서
17:55
doing what I love.
369
1057000
1000
월세 걱정을 하진 않습니다.
17:57
Living a nomadic existence has been hard at times,
370
1059000
2000
유목민적인 삶은 가끔씩 힘들긴 하지만,
17:59
but it's allowed me to live in beautiful places
371
1061000
2000
그덕에 전 아름다운 곳에서 살게 되었고,
18:01
and keep a balance in my life that I've been happy with.
372
1063000
3000
행복한 삶속에서 균형을 유지하게 되었습니다.
18:05
It allows me to spend a lot of my time hanging out
373
1067000
2000
매우 지능적인 산호초들과
18:07
with hyper-intelligent coral.
374
1069000
2000
놀러다닐 시간도 무척 많지요.
18:11
But I also greatly enjoy the company of hyper-intelligent people.
375
1073000
2000
하지만 저는 또한 매우 지능적인 사람과 어울리는 걸 즐깁니다.
18:14
So I'm very happy to have been invited here to TED.
376
1076000
2000
그래서 오늘 여기에 초대 받아서 매우 기쁘게 생각합니다.
18:17
Thank you very much.
377
1079000
1000
감사합니다.
18:18
(Applause)
378
1080000
13000
(박수)
18:31
Chris Anderson: I probably understood two percent of that,
379
1093000
1000
아마 2퍼센트 정도 알아들은 것 같긴 하지만
18:32
but I still absolutely loved it. So I'm going to sound dumb.
380
1094000
6000
아주 훌륭한 강연이었습니다. 제가 바보처럼 보이겠네요.
18:38
Your theory of everything --
381
1100000
3000
만물 이론은--
18:41
Garrett Lisi: I'm used to coral.
382
1103000
1000
전 산호초에 익숙합니다.
18:42
CA: That's right. The reason it's got a few people
383
1104000
2000
그렇죠, 지금 흥분한 사람이 몇몇 보이데,
18:44
at least excited is because, if you're right, it brings
384
1106000
3000
만약 말씀하신게 맞다면, 그 학설은
18:47
gravity and quantum theory together.
385
1109000
2000
중력과 양자 이론을 합쳐놓는군요
18:50
So are you saying that we should think of the universe,
386
1112000
3000
그러니까 우리는 우주의 핵심, 작은 것들안에는
18:53
at its heart -- that the smallest things that there are,
387
1115000
3000
어쨌든 가능성의 E8 물체가 있다고 봐야한다는
18:56
are somehow an E8 object of possibility?
388
1118000
7000
그런 말씀이시죠?
19:03
I mean, is there a scale to it, at the smallest scale,
389
1125000
2000
제말은, 가장 작은 규모 속에도 작은 축소판이
19:05
or ...?
390
1127000
1000
있다고 생각하시는건지...?
19:06
GL: Well, right now the pattern I showed you that corresponds
391
1128000
3000
방금 제가 보여드린, 우리가 알고있는 기초 입자 물리학에
19:09
to what we know about elementary particle physics --
392
1131000
4000
호응하는 패턴은, 이미 아주 아름다운 형태와
19:13
that already corresponds to a very beautiful shape.
393
1135000
3000
호응하고 있습니다.
19:16
And that's the one that I said we knew for certain.
394
1138000
1000
그게 우리가 알고 있는 확실한 거라고 이야기 했죠.
19:18
And that shape has remarkable similarities -- and the way it fits
395
1140000
4000
그 형태는 놀라운 유사성을 가지고 있기 때문에, E8구조에
19:22
into this E8 pattern could be the rest of the picture.
396
1144000
3000
끼워 맞추는 방식으로 전체 그림을 그릴수 있을 겁니다.
19:26
And these patterns of points that I've shown for you
397
1148000
3000
그리고 이 패턴의 꼭지점들은, 보여드린대로
19:29
actually represent symmetries of this high-dimensional object
398
1151000
4000
이 다면체의 대칭성을 나타냅니다.
19:33
that would be warping and moving and dancing
399
1155000
3000
우리가 느끼는 시간과 공간 전체에서
19:36
over the space time that we experience.
400
1158000
2000
춤추고 움직이고 워프하고 있겠죠.
19:39
And that would be what explains all these
401
1161000
2000
그게 바로 우리가 보는 모든 기초 입자들을
19:41
elementary particles that we see.
402
1163000
1000
설명해주는 것입니다.
19:42
CA: But a string theorist,
403
1164000
3000
하지만 끈이론 지지자들은,
19:45
as I understand it, explains electrons in terms of much smaller
404
1167000
2000
제가 아는한, 전자를 훨씬 더 작은,
19:47
strings vibrating --
405
1169000
1000
'진동하는 끈'으로 설명하던데요.
19:48
I know you don't like string theory -- vibrating inside it.
406
1170000
2000
끈 이론을 싫어하시는 것 압니다만.
19:51
How should we think of an electron in relation to E8?
407
1173000
5000
E8에 관련해서 전자를 어떻게 생각해야할까요?
19:57
GL: No, it would be one of the symmetries of this E8 shape.
408
1179000
3000
E8 구조의 대칭성 중 하나일 겁니다.
20:01
So what's happening is, as the shape is moving over space-time,
409
1183000
4000
지금 일어나는 일은, 시공간에 걸쳐 형태가 움직임에 따라
20:05
it's twisting. And the direction it's twisting as it moves
410
1187000
4000
그게 뒤틀리고 있는 겁니다. 그 뒤틀림의 방향이
20:09
is what particle we see. So it would be --
411
1191000
2000
우리가 보는 입자들이겠죠.
20:11
CA: The size of the E8 shape,
412
1193000
2000
E8구조의 크기 말입니다,
20:13
how does that relate to the electron?
413
1195000
1000
전자와는 어쩧게 관련되지요?
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I kind of feel like I need that for my picture.
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이미지를 그려봐야 될것 같아서요.
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Is it bigger? Is it smaller?
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1198000
1000
더 큽니까, 작습니까?
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GL: Well, as far as we know electrons are point particles,
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2000
음, 우리가 아는 한 전자는 점 입자이므로
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so this would be going down to the smallest possible scales.
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3000
가능한 한 가장 작은 규모로 내려갈겁니다.
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So the way these things are explained in quantum field theory
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양자장 이론에서 이것들을 설명하는 방식은,
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is, all possibilities are expanding and developing at once.
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4000
모든 가능성이 동시에 확장되고 발전한다는 것이지요.
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And this is why I use the analogy to coral.
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1212000
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제가 산호초에 비유한 이유가 그것입니다.
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And in this way, the way that E8 comes in is
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7000
이 관점에서 E8 구조가 나타나는 방식은, 시공간에서 각 점끼리
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it will be as a shape that's attached at each point in space-time.
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4000
연결되는 형태일 거라는 것입니다.
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And, as I said, the way the shape twists --
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그리고 말했듯이, 형태가 뒤틀리는 방식,
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the directional along which way the shape is twisting
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이 굴곡진 표면을 움직임에 따라 뒤틀리는
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as it moves over this curved surface --
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방향을 따라가는 것이
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is what the elementary particles are, themselves.
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바로 기초 입자들이라는 겁니다.
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So through quantum field theory, they manifest themselves
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양자장 이론을 통해, 그것들은 스스로를
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as points and interact that way.
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점과 상호작용으로 드러내는 것이지요.
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I don't know if I'll be able to make this any clearer.
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이것보다 더 확실히 설명할수 있을지 모르겠네요.
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(Laughter)
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4000
(웃음)
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CA: It doesn't really matter.
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그런건 상관 없습니다.
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It's evoking a kind of sense of wonder, and I certainly
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일종의 경이감을 떠오르게 해주네요. 저는 확실히
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want to understand more of this.
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이걸 더 이해하고 싶어졌습니다.
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But thank you so much for coming. That was absolutely fascinating.
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2000
아무튼 참석해주셔서 감사합니다. 굉장히 멋진 강연이었습니다.
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(Applause)
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3000
(박수)
ABOUT THE SPEAKER
Garrett Lisi - PhysicistPhysicist Garrett Lisi has proposed a new "theory of everything" -- a grand unified theory that explains all the elementary particles, as well as gravity.
Why you should listen
Working from principles of differential geometry, physicist Garrett Lisi is developing a new unified theory that purports to explain all the elementary particles, and gravity, in one elegant model. His theory is based on a mathematical shape called E8. With 248 symmetries, E8 is large, complex and beautiful -- and Lisi believes the relationships of its symmetries correspond to known particles and forces, including gravity.
His work, explained in his paper "An Exceptionally Simple Theory of Everything," and in an ongoing discussion on FQXi, is still on science's speculative fringe. But some physicists believe he could be pointing the way toward a truly unified theory.
Garrett Lisi | Speaker | TED.com