TED2008
Garrett Lisi: An 8-dimensional model of the universe
Garrett Lisi over zijn universele theorie
Filmed:
Readability: 4.7
1,952,456 views
Fysicus en surfer Garret Lisi presenteert een controversieel nieuw model van het universum dat heel misschien alle grote vragen beantwoordt. In ieder geval is het het mooiste 8-dimensionale model van de elementaire deeltjes en krachten die je ooit gezien hebt.
Garrett Lisi - Physicist
Physicist Garrett Lisi has proposed a new "theory of everything" -- a grand unified theory that explains all the elementary particles, as well as gravity. Full bio
Physicist Garrett Lisi has proposed a new "theory of everything" -- a grand unified theory that explains all the elementary particles, as well as gravity. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:21
Whoa, dude. Check out those killer equations. Sweet. (Laughter)
0
3000
7000
He, maat. Kijk eens naar die mieterse vergelijkingen. Prachtig.
00:30
Actually, for the next 18 minutes I'm going to do the best I can
1
12000
4000
Echter, de komende 18 minuten ga ik mijn uiterste best doen
00:34
to describe the beauty of particle physics without equations.
2
16000
2000
om de schoonheid van deeltjesfysica uit te leggen zonder vergelijkingen.
00:38
It turns out there's a lot we can learn from coral.
3
20000
2000
Het blijkt dat we veel kunnen leren van koraal.
00:41
Coral is a very beautiful and unusual animal.
4
23000
3000
Koraal is een heel mooi en ongebruikelijk dier.
00:44
Each coral head consists of thousand of individual polyps.
5
26000
3000
Elke koraalkop bestaat uit duizenden individuele poliepen.
00:48
These polyps are continually budding and branching
6
30000
2000
Deze poliepen ontluiken en vertakken continu
00:50
into genetically identical neighbors.
7
32000
2000
in genetisch identieke buren.
00:53
If we imagine this to be a hyper-intelligent coral,
8
35000
2000
Als we ons dit voorstellen als hyperintelligente koraal,
00:55
we can single out an individual and ask him a reasonable question.
9
37000
4000
kunnen we een individu afzonderen en hem een redelijke vraag stellen.
00:59
We can ask how exactly he got to be in this particular location
10
41000
3000
We kunnen hem vragen hoe hij exact op deze specifieke locatie terecht is gekomen
01:02
compared to his neighbors --
11
44000
2000
ten opzichte van zijn buren --
01:04
if it was just chance, or destiny, or what?
12
46000
3000
-- was het gewoon kans, lot, of wat anders?
01:08
Now, after admonishing us for turning the temperature up too high,
13
50000
3000
Wel, nadat hij ons vermanend zou toespreken omdat we de temperatuur te hoog hadden gezet,
01:11
he would tell us that our question was completely stupid.
14
53000
3000
zou hij ons vertellen dat onze vraag volkomen belachelijk was.
01:15
These corals can be quite kind of mean, you see,
15
57000
2000
Deze koralen kunnen best wel een beetje gemeen zijn, weet je,
01:17
and I have surfing scars to prove that.
16
59000
2000
en ik heb surflittekens om het te bewijzen.
01:20
But this polyp would continue and tell us
17
62000
1000
Maar deze poliep zou doorgaan en ons vertellen
01:21
that his neighbors were quite clearly identical copies of him.
18
63000
3000
dat zijn buren heel duidelijk identieke kopieën van hemzelf zijn.
01:25
That he was in all these other locations as well,
19
67000
1000
Dat hij ook in al deze andere locaties was,
01:27
but experiencing them as separate individuals.
20
69000
2000
maar ze toch beschouwen als afzonderlijke individuen.
01:30
For a coral, branching into different copies
21
72000
3000
Voor een koraal is vertakken in verschillende kopieën
01:33
is the most natural thing in the world.
22
75000
1000
de gewoonste zaak ter wereld.
01:35
Unlike us, a hyper-intelligent coral would be uniquely prepared
23
77000
4000
In tegenstelling tot ons zou een hyperintelligente koraal
01:39
to understand quantum mechanics.
24
81000
1000
prima in staat zijn kwantummechanica te begrijpen.
01:42
The mathematics of quantum mechanics very accurately
25
84000
2000
De wiskunde van kwantummechanica beschrijft zeer exact
01:44
describes how our universe works.
26
86000
1000
hoe ons universum werkt.
01:46
And it tells us our reality is continually branching
27
88000
3000
En het vertelt ons dat onze werkelijkheid continu aan het vertakken is
01:49
into different possibilities, just like a coral.
28
91000
2000
in verschillende mogelijkheden, net als bij koraal.
01:53
It's a weird thing for us humans to wrap our minds around,
29
95000
2000
Het is erg lastig voor ons mensen om het ons voor te stellen,
01:55
since we only ever get to experience one possibility.
30
97000
2000
omdat we altijd slechts één mogelijkheid ervaren.
01:58
This quantum weirdness was first described
31
100000
2000
Deze kwantumvreemdheid werd als eerste beschreven
02:00
by Erwin Schrödinger and his cat.
32
102000
2000
door Erwin Schrödinger en zijn kat.
02:02
The cat likes this version better.
33
104000
1000
De kat vond zijn eigen versie beter.
02:04
(Laughter)
34
106000
4000
(gelach)
02:08
In this setup, Schrödinger is in a box with a radioactive sample
35
110000
3000
In deze opzet, Schrödinger bevindt zich in een box met een radioactief monster
02:11
that, by the laws of quantum mechanics, branches into a state
36
113000
3000
dat, volgens de wetten der kwantummechanica, vertakt in een staat
02:14
in which it is radiated and a state in which it is not.
37
116000
2000
waarin het straalt en een staat waarin het dat niet doet.
02:18
(Laughter)
38
120000
4000
(gelach)
02:22
In the branch in which the sample radiates,
39
124000
1000
In de tak waarin het monster straalt,
02:23
it sets off a trigger that releases poison and Schrödinger is dead.
40
125000
4000
activeert het een schakelaar welke een gif vrij geeft en Schrödinger is dood.
02:27
But in the other branch of reality, he remains alive.
41
129000
2000
Maar in de andere tak van de werkelijkheid blijft hij leven.
02:30
These realities are experienced separately by each individual.
42
132000
3000
Deze werkelijkheden worden apart ervaren door ieder individu.
02:33
As far as either can tell, the other one doesn't exist.
43
135000
2000
Voor beiden geldt dat de ander, wat hem betreft, niet bestaat.
02:36
This seems weird to us, because each of us
44
138000
2000
Dit lijkt vreemd voor ons, omdat een ieder van ons
02:38
only experiences an individual existence,
45
140000
2000
alleen een individueel bestaan ervaart,
02:40
and we don't get to see other branches.
46
142000
1000
en we krijgen de andere takken niet te zien.
02:42
It's as if each of us, like Schrödinger here, are a kind of coral
47
144000
3000
Het lijkt net alsof ieder van ons, net als Schrödinger hier, een soort koraal is
02:45
branching into different possibilities.
48
147000
2000
waarbij we aftakken in verschillende mogelijkheden.
02:49
The mathematics of quantum mechanics tells us
49
151000
2000
De wiskunde van kwantummechanica vertelt ons
02:51
this is how the world works at tiny scales.
50
153000
2000
dat dit is hoe de wereld werkt op heel kleine schaal.
02:53
It can be summed up in a single sentence:
51
155000
2000
Het kan worden samengevat in één zin:
02:56
Everything that can happen, does.
52
158000
2000
Alles wat kan gebeuren, zal gebeuren.
02:58
That's quantum mechanics.
53
160000
2000
Dat is kwantummechanica.
03:00
But this does not mean everything happens.
54
162000
2000
Maar dit betekent niet dat dat alles gebeurt.
03:02
The rest of physics is about describing what can happen
55
164000
3000
De rest van de fysica gaat over het beschrijven wat wel kan gebeuren
03:05
and what can't.
56
167000
1000
en wat niet kan gebeuren.
03:07
What physics tells us is that everything comes down to geometry
57
169000
3000
Wat fysica ons vertelt is dat alles neerkomt op geometrie
03:10
and the interactions of elementary particles.
58
172000
2000
en de interacties van elementaire deeltjes.
03:12
And things can happen only if these interactions
59
174000
3000
En dingen kunnen alleen gebeuren als deze interacties
03:15
are perfectly balanced.
60
177000
1000
perfect zijn gebalanceerd.
03:19
Now I'll go ahead and describe how we know about these particles,
61
181000
2000
Ik ga nu verder en vertel hoe we deze deeltjes hebben ontdekt,
03:21
what they are and how this balance works.
62
183000
3000
wat ze zijn en hoe deze balans werkt.
03:25
In this machine, a beam of protons and anti-protons
63
187000
3000
In deze machine wordt een bundel van protonen en anti-protonen
03:28
are accelerated to near the speed of light
64
190000
2000
versneld tot nagenoeg de lichtsnelheid
03:30
and brought together in a collision, producing a burst of pure energy.
65
192000
3000
en met elkaar in botsing gebracht, waarbij een explosie van pure energie wordt geproduceerd.
03:34
This energy is immediately converted into a spray
66
196000
2000
Deze energie wordt meteen omgezet in een uiteenspatting
03:36
of subatomic particles,
67
198000
1000
van semi-atomaire deeltjes,
03:38
with detectors and computers used to figure out their properties.
68
200000
2000
waarbij detectoren en computers worden gebruikt om hun eigenschappen te ontdekken.
03:41
This enormous machine -- the large Hadron Collider
69
203000
2000
Deze enorme machine, de Large Hadron Collider
03:43
at CERN in Geneva --
70
205000
2000
bij CERN in Geneve,
03:45
has a circumference of 17 miles
71
207000
1000
heeft een omtrek van 27 kilometer
03:46
and, when it's operating, draws five times as much power
72
208000
2000
en, als het in bedrijf is, zal het vijf keer zoveel stroom verbruiken
03:48
as the city of Monterey.
73
210000
2000
als de stad Monterey.
03:51
We can't predict specifically what particles will be produced
74
213000
3000
We kunnen niet exact voorspellen welke deeltjes zullen worden geproduceerd
03:54
in any individual collision.
75
216000
1000
in iedere individuele botsing.
03:56
Quantum mechanics tells us all possibilities are realized.
76
218000
2000
Kwantummechanica stelt dat alle mogelijkheden zullen plaatsvinden.
03:59
But physics does tell us what particles can be produced.
77
221000
3000
Maar de fysica vertelt ons welke deeltjes kunnen worden geproduceerd.
04:03
These particles must have just as much mass and energy
78
225000
2000
Deze deeltjes moeten precies de massa en energie hebben
04:05
as is carried in by the proton and anti-proton.
79
227000
2000
die wordt ingebracht door het proton en anti-proton.
04:09
Any particles more massive than this energy limit
80
231000
2000
Deeltjes met meer massa dan deze energie limiet
04:11
aren't produced, and remain invisible to us.
81
233000
2000
worden niet geproduceerd, en blijven onzichtbaar voor ons.
04:15
This is why this new particle accelerator is so exciting.
82
237000
3000
Daarom is deze nieuwe deeltjesversneller zo spannend.
04:18
It's going to push this energy limit seven times
83
240000
2000
Hij gaat deze energie limiet zeven keer
04:20
beyond what's ever been done before,
84
242000
1000
hoger brengen dan wat ooit is gedaan.
04:22
so we're going to get to see some new particles very soon.
85
244000
2000
Dus we gaan zeer binnenkort wat nieuwe deeltjes zien.
04:26
But before talking about what we might see,
86
248000
1000
Maar voordat we gaan praten over wat we zouden kunnen zien
04:27
let me describe the particles we already know of.
87
249000
2000
wil ik eerst vertellen welke deeltjes we al kennen.
04:31
There's a whole zoo of subatomic particles.
88
253000
2000
Er is een hele dierentuin aan subatomaire deeltjes.
04:33
Most of us are familiar with electrons.
89
255000
2000
De meesten zijn bekend met elektronen.
04:35
A lot of people in this room make a good living
90
257000
1000
Veel mensen in deze ruimte verdienen een goede boterham
04:36
pushing them around.
91
258000
1000
met het verplaatsen van deze dingen.
04:37
(Laughter)
92
259000
3000
(gelach)
04:40
But the electron also has a neutral partner called the neutrino,
93
262000
2000
Maar het elektron heeft ook een neutrale partner genaamd de neutrino,
04:42
with no electric charge and a very tiny mass.
94
264000
3000
zonder elektrische lading en een hele kleine massa.
04:46
In contrast, the up-and-down quarks have very large masses,
95
268000
3000
Aan de andere kant, de up en down quarks hebben een hele grote massa,
04:49
and combine in threes to make the protons and neutrons
96
271000
2000
en combineren per drie om protonen en neutronen te maken
04:51
inside atoms.
97
273000
1000
in de atoomkernen.
04:53
All of these matter particles come in left- and right-handed varieties,
98
275000
2000
Al deze materiedeeltjes komen voor in een links- en in een rechtshandige variant,
04:55
and have anti-particle partners that carry opposite charges.
99
277000
3000
en hebben antideeltjespartners die tegengestelde ladingen hebben.
05:01
These familiar particles also have less familiar
100
283000
1000
Deze bekende deeltjes hebben ook minder bekende
05:02
second and third generations, which have the same charges as the first
101
284000
4000
tweede en derde generaties, die dezelfde lading hebben als de eerste
05:06
but have much higher masses.
102
288000
2000
maar een veel grotere massa.
05:10
These matter particles all interact with the various force particles.
103
292000
3000
Deze materiedeeltjes interacteren met de verschillende krachtdeeltjes.
05:13
The electromagnetic force interacts with electrically charged matter
104
295000
3000
De elektromagnetische kracht interageert met elektrisch geladen materie
05:16
via particles called photons.
105
298000
2000
via deeltjes die we fotonen noemen.
05:18
There is also a very weak force called, rather unimaginatively,
106
300000
3000
Er is ook nog een hele zwakke kracht die, nogal saai,
05:21
the weak force, that interacts
107
303000
3000
de zwakke kracht genoemd wordt en die
05:24
only with left-handed matter.
108
306000
2000
alleen met linkshandige materie interageert.
05:27
The strong force acts between quarks which carry
109
309000
2000
De sterke kracht werkt tussen quarks die
05:29
a different kind of charge, called color charge,
110
311000
2000
een andere soort lading dragen, genaamd kleurlading,
05:31
and come in three different varieties: red, green and blue.
111
313000
3000
en die komt in drie varianten: rood, groen en blauw
05:34
You can blame Murray Gell-Mann for these names --
112
316000
2000
Je kunt Murray Gell-Mann de schuld van deze namen geven
05:36
they're his fault.
113
318000
1000
Ze zijn door hem verzonnen.
05:38
Finally, there's the force of gravity, which interacts with matter
114
320000
3000
En tenslotte is er nog de zwaartekracht, die interageert met materie
05:41
via its mass and spin.
115
323000
2000
middels zijn massa en spin.
05:44
The most important thing to understand here
116
326000
2000
Het belangrijkste om te begrijpen
05:46
is that there's a different kind of charge associated
117
328000
2000
is dat er een verschillende soort lading is verbonden
05:48
with each of these forces.
118
330000
1000
met ieder van deze krachten.
05:50
These four different forces interact with matter
119
332000
2000
Deze vier verschillende krachten interacteren met materie
05:52
according to the corresponding charges that each particle has.
120
334000
3000
volgens de corresponderende ladingen die ieder deeltjes heeft.
05:57
A particle that hasn't been seen yet, but we're pretty sure exists,
121
339000
2000
Een deeltje dat we nog niet hebben gezien, maar waarvan we behoorlijk zeker zijn dat het bestaat
05:59
is the Higgs particle, which gives masses to all these other particles.
122
341000
4000
is het Higgsdeeltje dat massa geeft aan al deze andere deeltjes.
06:04
The main purpose of the Large Hadron Collider
123
346000
1000
Het hoofddoel van de Large Hadron Collider
06:05
is to see this Higgs particle, and we're almost certain it will.
124
347000
3000
is om dit Higgsdeeltje te vinden, en we zijn er nagenoeg zeker van dat dat zal lukken.
06:09
But the greatest mystery is what else we might see.
125
351000
3000
Maar het grootste mysterie is wat we verder nog zullen zien.
06:13
And I'm going to show you one beautiful possibility
126
355000
2000
Ik ga jullie één prachtige mogelijkheid tonen
06:15
towards the end of this talk.
127
357000
1000
aan het einde van deze presentatie.
06:19
Now, if we count up all these different particles
128
361000
1000
Nou, als we al deze verschillende deeltjes optellen
06:20
using their various spins and charges, there are 226.
129
362000
4000
aan de hand van hun verschillende spins en ladingen, komen we op 226.
06:25
That's a lot of particles to keep track of.
130
367000
1000
Dat zijn erg veel deeltjes om te volgen.
06:27
And it seems strange that nature would have
131
369000
2000
Het lijkt vreemd dat de natuur uit zoveel
06:29
so many elementary particles.
132
371000
2000
elementaire deeltjes zou bestaan.
06:32
But if we plot them out according to their charges,
133
374000
2000
Maar als ik ze afbeeld volgens hun ladingen,
06:34
some beautiful patterns emerge.
134
376000
2000
Ontstaan er prachtige patronen.
06:38
The most familiar charge is electric charge.
135
380000
2000
De meest bekende lading is de elektrische lading.
06:41
Electrons have an electric charge, a negative one,
136
383000
2000
Elektronen hebben een elektrische lading, een negatieve,
06:43
and quarks have electric charges in thirds.
137
385000
2000
en quarks hebben elektrische ladingen in derden.
06:45
So when two up quarks and a down quark are combined
138
387000
2000
Dus als 2 up quarks en een down quark worden gecombineerd
06:47
to make a proton, it has a total electric charge of plus one.
139
389000
3000
om een proton te maken, heeft die een totale elektrische lading van plus één.
06:51
These particles also have anti-particles, which have opposite charges.
140
393000
3000
De deeltjes hebben ook anti-deeltjes met een tegengestelde lading.
06:55
Now, it turns out the electric charge is actually
141
397000
1000
Nu is het zo dat elektrische lading eigenlijk
06:56
a combination of two other charges:
142
398000
3000
een combinatie is van twee andere ladingen:
06:59
hypercharge and weak charge.
143
401000
2000
hyper-lading en zwakke lading.
07:02
If we spread out the hypercharge and weak charge
144
404000
1000
Als we de hyper-lading en de zwakke lading uitspreiden
07:03
and plot the charges of particles in this two-dimensional charge space,
145
405000
5000
en we plotten de ladingen van deeltjes in deze tweedimensionale ladingruimte,
07:08
the electric charge is where these particles sit
146
410000
2000
dan zit de elektrische lading waar deze deeltjes zich bevinden
07:10
along the vertical direction.
147
412000
2000
langs de verticale as.
07:13
The electromagnetic and weak forces interact with matter
148
415000
2000
De elektromagnetische en zwakke krachten interacteren met materie
07:15
according to their hypercharge and weak charge,
149
417000
2000
volgens hun hyper-lading en zwakke lading,
07:17
which make this pattern.
150
419000
1000
wat dit patroon oplevert.
07:19
This is called the Unified Electroweak Model,
151
421000
1000
Dit wordt het Universele Elektrozwakke Model genoemd,
07:20
and it was put together back in 1967.
152
422000
3000
en het werd in 1967 samengesteld.
07:24
The reason most of us are only familiar with electric charge
153
426000
2000
De reden waarom de meesten van ons allen bekend zijn met elektrische lading
07:26
and not both of these is because of the Higgs particle.
154
428000
3000
en niet met deze twee is vanwege het Higgsdeeltje
07:30
The Higgs, over here on the left, has a large mass
155
432000
3000
Higgs, hier aan de linkerkant, heeft een grote massa
07:33
and breaks the symmetry of this electroweak pattern.
156
435000
2000
en breekt de symmetrie van dit elektrozwakke patroon.
07:36
It makes the weak force very weak
157
438000
1000
Het maakt de zwakke kracht heel zwak
07:37
by giving the weak particles a large mass.
158
439000
2000
door de zwakke deeltjes een grote massa te geven.
07:39
Since this massive Higgs sits along the horizontal direction
159
441000
3000
Omdat dit massieve Higgsdeeltje langs de horizontale as zit
07:42
in this diagram, the photons of electromagnetism remain massless
160
444000
4000
in dit diagram, blijven de fotonen van het elektromagnetisme massaloos
07:46
and interact with electric charge along the vertical direction
161
448000
2000
en interageert het met de elektrische lading langs de verticale as
07:48
in this charge space.
162
450000
1000
in deze ladingruimte.
07:52
So the electromagnetic and weak forces are described
163
454000
2000
De elektromagnetische en zwakke krachten worden bepaald
07:54
by this pattern of particle charges in two-dimensional space.
164
456000
3000
door dit patroon van deeltjesladingen in een tweedimensionale ruimte.
07:58
We can include the strong force by spreading out
165
460000
2000
We kunnen de sterke kracht toevoegen door zijn
08:00
its two charge directions and plotting the charges
166
462000
3000
twee ladingsrichtingen uit te spreiden en de ladingen
08:03
of the force particles in quarks along these directions.
167
465000
3000
van de krachtdeeltjes in quarks in deze richtingen te plotten.
08:07
The charges of all known particles can be plotted
168
469000
2000
De ladingen van alle bekende deeltjes kunnen worden geplot
08:09
in a four-dimensional charge space, and projected down
169
471000
3000
in een vierdimensionale ladingruimte, en worden geprojecteerd in
08:12
to two dimensions like this so we can see them.
170
474000
2000
twee dimensies zoals dit zodat we ze kunnen zien.
08:15
Whenever particles interact, nature keeps things in a perfect balance
171
477000
3000
Wanneer deeltjes met elkaar interacteren, houdt de natuur ze in een perfecte balans
08:18
along all four of these charge directions.
172
480000
2000
langs al deze vier ladingrichtingen.
08:21
If a particle and an anti-particle collide, it creates a burst of energy
173
483000
3000
Als een deeltje met een antideeltje botst, geeft het een explosie van energie
08:24
and a total charge of zero in all four charge directions.
174
486000
3000
en een totale lading van nul in alle vier de richtingen.
08:28
At this point, anything can be created as long as it has
175
490000
3000
Op dit punt kan er van alles worden gemaakt zolang het maar
08:31
the same energy and maintains a total charge of zero.
176
493000
2000
dezelfde energie heeft en een totale lading van nul handhaaft.
08:34
For example, this weak force particle and its anti-particle
177
496000
3000
Bijvoorbeeld, dit zwakke krachtdeeltje en zijn antideeltje
08:37
can be created in a collision.
178
499000
2000
kan worden gemaakt in een botsing.
08:39
In further interactions, the charges must always balance.
179
501000
3000
In verdere reacties moeten de ladingen altijd in balans zijn.
08:42
One of the weak particles could decay into an electron
180
504000
3000
Eén van de zwakke deeltjes kan vervallen in een elektron
08:45
and an anti-neutrino,
181
507000
2000
en een anti-neutrino,
08:47
and these three still add to zero total charge.
182
509000
3000
en deze drie hebben nog steeds een totale lading van nul.
08:50
Nature always keeps a perfect balance.
183
512000
2000
De natuur zorgt altijd voor een perfecte balans.
08:53
So these patterns of charges are not just pretty.
184
515000
2000
Deze patronen van ladingen zijn niet alleen maar mooi.
08:55
They tell us what interactions are allowed to happen.
185
517000
3000
Ze vertellen ons welke interacties toegestaan zijn.
08:58
And we can rotate this charge space in four dimensions
186
520000
3000
We kunnen deze lading-ruimte roteren in vier dimensies
09:01
to get a better look at the strong interaction,
187
523000
2000
om een beter zicht te hebben op de sterkte interacties,
09:03
which has this nice hexagonal symmetry.
188
525000
2000
welke deze fijne hexagonale symmetrie heeft.
09:06
In a strong interaction, a strong force particle, such as this one,
189
528000
4000
In een sterke interactie, een sterke-krachtdeeltje, zoals dit,
09:10
interacts with a colored quark, such as this green one,
190
532000
3000
interageert met de kleurquark, zoals deze groene,
09:13
to give a quark with a different color charge -- this red one.
191
535000
4000
om zo een quark met een andere kleur te krijgen -- deze rode.
09:18
And strong interactions are happening millions of times
192
540000
2000
En sterke interacties vinden miljoenen keren per
09:20
each second in every atom of our bodies,
193
542000
3000
per seconde plaats in ieder atoom in ons lichaam,
09:23
holding the atomic nuclei together.
194
545000
2000
en houden zo de atoomkernen bij elkaar.
09:27
But these four charges corresponding to three forces
195
549000
3000
Maar deze vier ladingen die corresponderen met drie krachten
09:30
are not the end of the story.
196
552000
1000
zijn niet het einde van het verhaal.
09:32
We can also include two more charges
197
554000
1000
We kunnen nog twee krachten toevoegen
09:33
corresponding to the gravitational force.
198
555000
2000
die corresponderen met de zwaartekracht.
09:35
When we include these, each matter particle
199
557000
3000
Als we deze toevoegen krijgt ieder materiedeeltje
09:38
has two different spin charges, spin-up and spin-down.
200
560000
3000
twee verschillende spinladingen, spin-up en spin-down.
09:42
So they all split, and give a nice pattern
201
564000
2000
Ze splitsen allemaal op en geven een mooi patroon
09:44
in six-dimensional charge space.
202
566000
2000
in zes-dimensionale ladingruimte.
09:46
We can rotate this pattern in six dimensions,
203
568000
2000
We kunnen dit patroon in zes dimensies roteren.
09:48
and see that it's quite pretty.
204
570000
2000
en zoals je ziet is dat best mooi.
09:53
Right now, this pattern matches our best current knowledge
205
575000
4000
Op dit moment is dit patroon ons huidige inzicht
09:57
of how nature is built at the tiny scales
206
579000
2000
van hoe de natuur op de kleinste schaal is opgebouwd
09:59
of these elementary particles.
207
581000
1000
uit deze elementaire deeltjes.
10:01
This is what we know for certain.
208
583000
2000
Dit is wat we zeker weten.
10:03
Some of these particles are at the very limit
209
585000
1000
Sommige van deze deeltjes bevinden zich op de uiterste grens
10:04
of what we've been able to reach with experiments.
210
586000
2000
van wat we hebben kunnen bereiken met experimenten.
10:07
From this pattern, we already know the particle physics
211
589000
3000
Vanwege dit patroon kennen we de deeltjesfysica
10:10
of these tiny scales. The way the universe works
212
592000
3000
op deze kleine schaal. De manier waarop het universum werkt
10:13
with these tiny scales is very beautiful.
213
595000
3000
op deze kleine schaal is zeer mooi.
10:17
But now I'm going to discuss some new and old ideas
214
599000
2000
Nu ga ik iets vertellen over sommige nieuwe en oude ideeën
10:19
about things we don't know yet.
215
601000
1000
over dingen die we nog niet weten.
10:22
We want to expand this pattern using mathematics alone,
216
604000
2000
We willen dit patroon uitbreiden met uitsluitend wiskunde,
10:24
and see if we can get our hands on the whole enchilada.
217
606000
3000
en kijken of we zo het hele beeld kunnen verkrijgen.
10:27
We want to find all the particles and forces
218
609000
2000
We willen all deeltjes en krachten vinden
10:29
that make a complete picture of our universe.
219
611000
2000
die een compleet beeld van het universum geven.
10:32
And we want to use this picture to predict new particles
220
614000
2000
En we willen dit beeld gebruiken om nieuwe deeltjes te voorspellen
10:34
that we'll see when experiments reach higher energies.
221
616000
2000
die we zullen zien als experimenten hogere energieën gaan gebruiken.
10:39
So there's an old idea in particle physics
222
621000
2000
Er is een oud idee in de deeltjesfysica
10:41
that this known pattern of charges, which is not very symmetric,
223
623000
4000
dat dit bekende patroon van ladingen, wat niet erg symmetrisch is,
10:45
could emerge from a more perfect pattern that gets broken --
224
627000
3000
zou kunnen zijn ontstaan vanuit een meer perfect systeem,
10:49
similar to how the Higgs particle breaks the electroweak pattern
225
631000
2000
op dezelfde manier als het Higgsdeeltje het elektrozwakke patroon doorbreekt
10:51
to give electromagnetism.
226
633000
1000
om zo het elektromagnetisme te geven.
10:53
In order to do this, we need to introduce new forces
227
635000
3000
Om dit te kunnen doen, moeten we nieuwe krachten introduceren
10:56
with new charge directions.
228
638000
2000
met nieuwe ladingsrichtingen.
11:00
When we introduce a new direction, we get to guess
229
642000
2000
Als we deze nieuwe richting introduceren, moeten we gokken
11:02
what charges the particles have along this direction,
230
644000
3000
welke ladingen de deeltjes hebben in deze richting,
11:05
and then we can rotate it in with the others.
231
647000
1000
en dan kunnen we het indraaien met de anderen.
11:08
If we guess wisely, we can construct the standard charges
232
650000
3000
Als we goed gokken, kunnen we de standaard ladingen
11:11
in six charge dimensions as a broken symmetry
233
653000
3000
in zes ladingrichtingen construeren als een gebroken symmetrie
11:14
of this more perfect pattern in seven charge dimensions.
234
656000
3000
van dit meer perfecte patroon in zeven ladingsrichtingen.
11:18
This particular choice corresponds to a grand unified theory
235
660000
3000
Deze specifieke keuze leidt naar een alomvattende universele theorie
11:21
introduced by Pati and Salam in 1973.
236
663000
3000
als geïntroduceerd door Pati en Salam in 1973.
11:24
When we look at this new unified pattern,
237
666000
3000
Wanneer we dit nieuwe universele patroon bekijken,
11:27
we can see a couple of gaps where particles seem to be missing.
238
669000
3000
kunnen we een paar gaten zien waar deeltjes lijken te ontbreken.
11:31
This is the way theories of unification work.
239
673000
2000
Dit is de manier waarop universele theorieën werken.
11:34
A physicist looks for larger, more symmetric patterns
240
676000
2000
Een fysicus zoekt naar grotere, meer symmetrische patronen
11:36
that include the established pattern as a subset.
241
678000
3000
die het reeds vastgestelde patroon als een deelverzameling bevat.
11:40
The larger pattern allows us to predict the existence
242
682000
2000
Het grotere patroon staat ons toe het bestaan
11:42
of particles that have never been seen.
243
684000
2000
van deeltjes te voorspellen die nog nooit waargenomen zijn.
11:45
This unification model predicts the existence of these two
244
687000
3000
Dit unificatie model voorspelt het bestaan van deze twee
11:48
new force particles, which should act a lot like the weak force,
245
690000
4000
nieuwe krachtdeeltjes, die min of meer als de zwakke kracht zouden moeten werken,
11:52
only weaker.
246
694000
1000
maar dan zwakker.
11:54
Now we can rotate this set of charges in seven dimensions
247
696000
2000
Nu kunnen we deze set van ladingen in zeven dimensies draaien
11:56
and consider an odd fact about the matter particles:
248
698000
3000
en een eigenaardig feit over deze materiedeeltjes vaststellen:
11:59
the second and third generations of matter
249
701000
3000
de tweede en derde generaties van materie
12:02
have exactly the same charges in six-dimensional charge space
250
704000
3000
hebben exact dezelfde ladingen in de zes-dimensionale ladingruimte
12:05
as the first generation.
251
707000
2000
als de eerste generatie.
12:08
These particles are not uniquely identified by their six charges.
252
710000
2000
Deze deeltjes worden niet éénduidig geïdentificeerd door hun zes ladingen.
12:12
They sit on top of one another in the standard charge space.
253
714000
2000
Ze zitten boven elkaar in de standaard ladingruimte.
12:16
However, if we work in eight-dimensional charge space,
254
718000
3000
Als we echter in een acht-dimensionale lading ruimte werken,
12:19
then we can assign unique new charges to each particle.
255
721000
4000
kunnen we unieke nieuwe ladingen toekennen aan ieder deeltje.
12:23
Then we can spin these in eight dimensions,
256
725000
3000
Dan kunnen we deze draaien in acht dimensies,
12:26
and see what the whole pattern looks like.
257
728000
2000
en zien hoe het hele patroon eruit ziet.
12:30
Here we can see the second and third generations of matter now
258
732000
2000
Hier kunnen we de tweede en derde generaties van materie zien, maar
12:32
related to the first generation by a symmetry called "triality."
259
734000
4000
nu gerelateerd aan de eerste generatie door een symmetrie die we "trialiteit" noemen.
12:38
This particular pattern of charges in eight dimensions is actually
260
740000
3000
Dit specifieke patroon van ladingen in acht dimensies is eigenlijk
12:41
part of the most beautiful geometric structure in mathematics.
261
743000
3000
onderdeel van de mooiste geometrische structuur in de wiskunde.
12:46
It's a pattern of the largest exceptional Lie group, E8.
262
748000
3000
Het is een patroon van de meest uitzonderlijke Lie groep E8.
12:50
This Lie group is a smooth, curved shape with 248 dimensions.
263
752000
3000
Deze Lie groep is een gladde, gekromde vorm met 248 dimensies.
12:54
Each point in this pattern corresponds to a symmetry
264
756000
3000
Ieder punt in dit patroon correspondeert met een symmetrie
12:57
of this very complex and beautiful shape.
265
759000
2000
van deze zeer complexe en prachtige vorm.
13:00
One small part of this E8 shape can be used
266
762000
2000
Een klein deel van deze E8 vorm kan gebruikt worden
13:02
to describe the curved space-time of Einstein's general relativity,
267
764000
3000
om de gekromde ruimtetijd van Einstein's algemene relativiteit te beschrijven
13:05
explaining gravity.
268
767000
1000
waarmee zwaartekracht is verklaard.
13:07
Together with quantum mechanics, the geometry of this shape
269
769000
3000
De geometrie van deze vorm kan, samen met de kwantummechanica,
13:10
could describe everything about how the universe works
270
772000
2000
de werking van het universum op de kleinste schaal
13:12
at the tiniest scales.
271
774000
2000
beschrijven.
13:14
The pattern of this shape living in eight-dimensional charge space
272
776000
3000
Het patroon van deze vorm die leeft in een acht-dimensionale ladingsruimte
13:17
is exquisitely beautiful,
273
779000
3000
is uitzonderlijk mooi,
13:21
and it summarizes thousands of possible interactions
274
783000
2000
en het vat duizenden mogelijke interacties
13:23
between these elementary particles, each of which
275
785000
2000
tussen deze elementaire deeltjes samen, waarvan elke
13:25
is just a facet of this complicated shape.
276
787000
2000
slechts één facet is van deze complexe vorm.
13:30
As we spin it, we can see many of the other intricate patterns
277
792000
2000
Als we het laten draaien, zien we vele andere ingewikkelde patronen
13:32
contained in this one.
278
794000
1000
gevangen in deze.
13:36
And with a particular rotation, we can look down through this pattern
279
798000
2000
En bij een bepaalde draaiing, kunnen we langs een symmetrische as
13:38
in eight dimensions along a symmetry axis
280
800000
3000
in acht dimensies door dit patroon heen kijken
13:41
and see all the particles at once.
281
803000
2000
en alle deeltjes tegelijk zien.
13:44
It's a very beautiful object, and as with any unification,
282
806000
3000
Het is een prachtig object, en zoals met elke unificatie,
13:47
we can see some holes where new particles are required
283
809000
2000
zien we een paar gaten waar nieuwe deeltjes nodig zijn
13:49
by this pattern.
284
811000
2000
in dit patroon.
13:52
There are 20 gaps where new particles should be,
285
814000
2000
Er zijn 20 gaten waar nieuwe deeltjes zouden moeten zitten,
13:55
two of which have been filled by the Pati-Salam particles.
286
817000
2000
waarvan er twee zijn ingevuld door de deeltjes van Pati en Salam.
13:58
From their location in this pattern, we know that these new particles
287
820000
2000
Op basis van hun plaats in dit patroon weten we dat deze nieuwe deeltjes
14:00
should be scalar fields like the Higgs particle,
288
822000
3000
scalaire velden zijn zoals het Higgsdeeltje,
14:03
but have color charge and interact with the strong force.
289
825000
2000
maar een kleurlading hebben en interacteren met de sterke kracht.
14:06
Filling in these new particles completes this pattern,
290
828000
2000
Door deze deeltjes in te vullen completeren we dit patroon,
14:08
giving us the full E8.
291
830000
2000
waarmee we een volledige E8 krijgen.
14:10
This E8 pattern has very deep mathematical roots.
292
832000
3000
Het E8 patroon heeft diepe wortels in de wiskunde.
14:13
It's considered by many to be the most beautiful structure
293
835000
3000
Het wordt door velen beschouwd als de mooiste structuur
14:16
in mathematics.
294
838000
1000
in de wiskunde.
14:17
It's a fantastic prospect that this object of great
295
839000
3000
Het is een fantastisch vooruitzicht dat dit object van grote
14:20
mathematical beauty could describe the truth of particle interactions
296
842000
3000
wiskundige schoonheid de waarheid van deeltjes-interacties beschrijft
14:23
at the smallest scales imaginable.
297
845000
2000
op de kleinst voorstelbare schaal.
14:25
And this idea that nature is described by mathematics
298
847000
5000
En dit idee dat de natuur kan worden beschreven door de wiskunde
14:30
is not at all new.
299
852000
2000
is absoluut niet nieuw.
14:32
In 1623, Galileo wrote this:
300
854000
2000
In 1623 schreef Galileo het volgende:
14:36
"Nature's grand book, which stands continually open to our gaze,
301
858000
3000
"Het grote boek der natuur, dat altijd voor ons openligt,
14:39
is written in the language of mathematics.
302
861000
2000
is geschreven in de taal der wiskunde.
14:42
Its characters are triangles, circles and other geometrical figures,
303
864000
3000
Zijn letters zijn driehoeken, cirkels en andere geometrische figuren,
14:45
without which it is humanly impossible to understand
304
867000
2000
en het is voor mensen onmogelijk het zonder deze figuren
14:47
a single word of it;
305
869000
1000
te begrijpen;
14:49
without these, one is wandering around in a dark labyrinth."
306
871000
3000
Zonder deze figuren dwalen wij door een donker doolhof."
14:54
I believe this to be true, and I've tried
307
876000
2000
Ik geloof dat dit waar is, en ik heb geprobeerd
14:56
to follow Galileo's guidance in describing the mathematics
308
878000
2000
Galileo's leidraad te volgen door de wiskunde van de deeltjesfysica
14:58
of particle physics using only triangles, circles
309
880000
3000
te beschrijven met uitsluitend driehoeken, cirkels
15:01
and other geometrical figures.
310
883000
1000
en andere geometrische figuren.
15:03
Of course, when other physicists and I actually work on this stuff,
311
885000
3000
Wanneer andere natuurkundigen en ikzelf aan deze zaken werken
15:06
the mathematics can resemble a dark labyrinth.
312
888000
3000
kan de wiskunde ervan op een donker doolhof lijken.
15:11
But it's reassuring that at the heart of this mathematics
313
893000
3000
Maar het is bemoedigend dat de basis van deze wiskunde
15:14
is pure, beautiful geometry.
314
896000
2000
pure, prachtige geometrie is.
15:18
Joined with quantum mechanics, this mathematics
315
900000
2000
Deze wiskunde beschrijft samen met de kwantummechanica
15:20
describes our universe as a growing E8 coral,
316
902000
2000
ons universum als een groeiend E8 koraal,
15:22
with particles interacting at every location in all possible ways
317
904000
4000
met deeltjes die op alle mogelijke locaties en manieren interacteren
15:26
according to a beautiful pattern.
318
908000
2000
volgens een prachtig patroon.
15:30
And as more of the pattern comes into view using new machines
319
912000
2000
En naarmate er meer van het patroon zichtbaar wordt dankzij nieuwe machines
15:32
like the Large Hadron Collider, we may be able to see
320
914000
3000
als de Large Hadron Collider zullen we in staat zijn
15:35
whether nature uses this E8 pattern or a different one.
321
917000
4000
te bepalen of de natuur dit E8 patroon of een ander patroon gebruikt.
15:40
This process of discovery is a wonderful adventure to be involved in.
322
922000
3000
Dit proces van ontdekking is een geweldig avontuur om mee te maken.
15:44
If the LHC finds particles that fit this E8 pattern,
323
926000
3000
Als de LHC deeltjes vindt die in dit E8 patroon passen,
15:47
that will be very, very cool.
324
929000
2000
dan is dat heel, heel erg gaaf.
15:50
If the LHC finds new particles, but they don't fit this pattern --
325
932000
3000
Als de LHC nieuwe deeltjes vindt die niet in dit patroon past --
15:53
well, that will be very interesting, but bad for this E8 theory.
326
935000
4000
Tja, dat zou erg interessant zijn, maar slecht voor deze E8 theorie.
15:58
And, of course, bad for me personally.
327
940000
2000
En natuurlijk ook slecht voor mij persoonlijk.
16:00
(Laughter)
328
942000
3000
(gelach)
16:03
Now how bad would that be?
329
945000
1000
Hoe erg zou dat zijn?
16:04
Well, pretty bad.
330
946000
2000
Nou, behoorlijk erg.
16:06
(Laughter)
331
948000
4000
(gelach)
16:10
But predicting how nature works is a very risky game.
332
952000
2000
Maar voorspellen hoe de natuur werkt is een zeer riskant spel.
16:13
This theory and others like it are long shots.
333
955000
3000
Deze en andere theorieën zijn vermoedens.
16:17
One does a lot of hard work knowing that most of these ideas
334
959000
3000
Men werkt erg hard terwijl men weet dat de meeste van deze ideeën
16:20
probably won't end up being true about nature.
335
962000
1000
waarschijnlijk niet de waarheid over de natuur zullen blijken te zijn.
16:22
That's what doing theoretical physics is like:
336
964000
1000
Dat is wat theoretische natuurkunde is:
16:24
there are a lot of wipeouts.
337
966000
1000
Er zijn veel uitvallers.
16:26
In this regard, new physics theories are a lot like start-up companies.
338
968000
3000
Wat dat betreft lijken nieuwe natuurkundige theorieën veel op startende bedrijven.
16:32
As with any large investment, it can be emotionally difficult
339
974000
2000
En net als bij iedere grote investering kan het emotioneel moeilijk zijn
16:34
to abandon a line of research when it isn't working out.
340
976000
2000
om een onderzoeksrichting te verlaten als die niet blijkt te werken.
16:37
But in science, if something isn't working, you have to
341
979000
2000
Maar als in de wetenschap iets niet werkt, moet je
16:39
toss it out and try something else.
342
981000
1000
het weggooien en iets anders proberen.
16:42
Now, the only way to maintain sanity and achieve happiness
343
984000
3000
De enige manier om normaal te blijven en geluk te bereiken
16:45
in the midst of this uncertainty is to keep balance
344
987000
2000
tussen deze onzekerheden is om een gebalanceerd leven
16:47
and perspective in life.
345
989000
2000
met perspectief te leven.
16:51
I've tried the best I can to live a balanced life.
346
993000
2000
Ik heb mijn best gedaan om een gebalanceerd leven te leven.
16:53
(Laughter)
347
995000
3000
(gelach)
16:56
I try to balance my life equally between physics, love and surfing --
348
998000
3000
Ik probeer mijn leven gelijkelijk te verdelen over natuurkunde, liefde en surfen,
16:59
my own three charge directions.
349
1001000
2000
mijn eigen drie ladingsrichtingen.
17:01
(Laughter)
350
1003000
2000
(gelach)
17:03
This way, even if the physics I work on comes to nothing,
351
1005000
2000
Op deze manier heb ik, als de natuurkunde waar ik aan werk niks wordt,
17:05
I still know I've lived a good life.
352
1007000
2000
toch nog een goed leven gehad.
17:08
And I try to live in beautiful places.
353
1010000
2000
En ik probeer op prachtige plaatsen te leven.
17:10
For most of the past ten years I've lived on the island of Maui,
354
1012000
3000
De afgelopen 10 jaar heb ik grotendeels op het eiland Maui geleefd,
17:13
a very beautiful place.
355
1015000
2000
een hele mooie plaats.
17:15
Now it's one of the greatest mysteries in the universe to my parents
356
1017000
3000
Het is één van de grootste mysteries in het universum voor mijn ouders
17:18
how I managed to survive all that time without engaging
357
1020000
3000
hoe ik het voor elkaar krijg om al die tijd te overleven zonder
17:21
in anything resembling full-time employment.
358
1023000
2000
iets wat ook maar lijkt op een normale baan.
17:23
(Laughter)
359
1025000
4000
(gelach)
17:27
I'm going to let you in on that secret.
360
1029000
1000
Ik zal jullie dat geheim verklappen.
17:31
This was a view from my home office on Maui.
361
1033000
1000
Dit was mijn uitzicht vanaf mijn thuiskantoor op Maui.
17:35
And this is another, and another.
362
1037000
4000
En dit is er nog één, en nog één.
17:39
And you may have noticed that these beautiful views
363
1041000
2000
En je hebt wellicht opgemerkt dat deze prachtige uitzichten
17:41
are similar, but in slightly different places.
364
1043000
2000
hetzelfde zijn, maar op enigszins verschillende plaatsen.
17:45
That's because this used to be my home and office on Maui.
365
1047000
3000
Dat komt omdat dit mijn huis en kantoor was op Maui.
17:48
(Laughter)
366
1050000
2000
(gelach)
17:50
I've chosen a very unusual life.
367
1052000
2000
Ik heb gekozen voor een heel ongebruikelijk leven.
17:53
But not worrying about rent allowed me to spend my time
368
1055000
2000
Maar door me geen zorgen te hoeven maken over de huur kon ik al mijn tijd spenderen
17:55
doing what I love.
369
1057000
1000
aan dat waar ik van hield.
17:57
Living a nomadic existence has been hard at times,
370
1059000
2000
Leven als een nomade is soms hard,
17:59
but it's allowed me to live in beautiful places
371
1061000
2000
maar het stond me toe te leven op prachtige plaatsen
18:01
and keep a balance in my life that I've been happy with.
372
1063000
3000
en een balans te handhaven waar ik gelukkig mee ben.
18:05
It allows me to spend a lot of my time hanging out
373
1067000
2000
Hierdoor kan ik veel tijd doorbrengen
18:07
with hyper-intelligent coral.
374
1069000
2000
met hyperintelligent koraal.
18:11
But I also greatly enjoy the company of hyper-intelligent people.
375
1073000
2000
Maar ik vind het ook geweldig om in het gezelschap te verkeren van hyperintelligente mensen.
18:14
So I'm very happy to have been invited here to TED.
376
1076000
2000
Daarom ben ik blij dat ik vandaag hier ben uitgenodigd.
18:17
Thank you very much.
377
1079000
1000
Dank u zeer.
18:18
(Applause)
378
1080000
13000
(applaus)
18:31
Chris Anderson: I probably understood two percent of that,
379
1093000
1000
Chris Anderson: Ik heb waarschijnlijk twee procent hiervan begrepen,
18:32
but I still absolutely loved it. So I'm going to sound dumb.
380
1094000
6000
maar ik vond het absoluut prachtig. Ik ga nu dus dom lijken.
18:38
Your theory of everything --
381
1100000
3000
Je theorie van alles --
18:41
Garrett Lisi: I'm used to coral.
382
1103000
1000
Garret Lisi: Ik ben gewend aan koraal.
18:42
CA: That's right. The reason it's got a few people
383
1104000
2000
CA: Dat klopt, de reden dat het sommige mensen
18:44
at least excited is because, if you're right, it brings
384
1106000
3000
heeft opgewonden is omdat, als je gelijk hebt, het
18:47
gravity and quantum theory together.
385
1109000
2000
zwaartekracht en kwantumtheorie samenbrengt.
18:50
So are you saying that we should think of the universe,
386
1112000
3000
Dus zeg je nu dat we het universum moeten zien met
18:53
at its heart -- that the smallest things that there are,
387
1115000
3000
in het centrum, dat de kleinste dingen die er zijn
18:56
are somehow an E8 object of possibility?
388
1118000
7000
een soort van E8 object van mogelijkheden is?
19:03
I mean, is there a scale to it, at the smallest scale,
389
1125000
2000
Ik bedoel, is er een schaal op de kleinste schaal
19:05
or ...?
390
1127000
1000
denk je, of....?
19:06
GL: Well, right now the pattern I showed you that corresponds
391
1128000
3000
GL: Wel, op dit moment is het patroon dat ik toonde dat wat correspondeert
19:09
to what we know about elementary particle physics --
392
1131000
4000
met wat we weten van elementaire deeltjesfysica,
19:13
that already corresponds to a very beautiful shape.
393
1135000
3000
en dat nu al correspondeert met een prachtige vorm.
19:16
And that's the one that I said we knew for certain.
394
1138000
1000
En dat is hetgene waarvan ik zei dat we daar zekerheid over hebben.
19:18
And that shape has remarkable similarities -- and the way it fits
395
1140000
4000
En die vorm heeft opmerkelijke gelijkenissen, en de manier waarop hij past
19:22
into this E8 pattern could be the rest of the picture.
396
1144000
3000
in dit E8 patroon zou de rest van het plaatje kunnen zijn.
19:26
And these patterns of points that I've shown for you
397
1148000
3000
En deze patronen van punten die ik je getoond heb
19:29
actually represent symmetries of this high-dimensional object
398
1151000
4000
representeren eigenlijk symmetrieën van dit hoog-dimensionale object
19:33
that would be warping and moving and dancing
399
1155000
3000
wat zou krommen en bewegen en dansen
19:36
over the space time that we experience.
400
1158000
2000
in de ruimtetijd die we ervaren.
19:39
And that would be what explains all these
401
1161000
2000
En dat zou een verklaring kunnen zijn voor al deze
19:41
elementary particles that we see.
402
1163000
1000
elementaire deeltjes die we zien.
19:42
CA: But a string theorist,
403
1164000
3000
CA: Maar een snaartheoreticus,
19:45
as I understand it, explains electrons in terms of much smaller
404
1167000
2000
voor zover ik begrijp, verklaart elektronen als veel kleinere
19:47
strings vibrating --
405
1169000
1000
snaren die vibreren --
19:48
I know you don't like string theory -- vibrating inside it.
406
1170000
2000
Ik weet dat je niet van snaartheorie houdt -- in het elektron.
19:51
How should we think of an electron in relation to E8?
407
1173000
5000
Hoe moeten we een elektron zien in relatie tot een E8?
19:57
GL: No, it would be one of the symmetries of this E8 shape.
408
1179000
3000
GL: Nee, het zou één van de symmetrieën zijn van deze E8 vorm.
20:01
So what's happening is, as the shape is moving over space-time,
409
1183000
4000
Dus terwijl de vorm door ruimtetijd aan het bewegen is
20:05
it's twisting. And the direction it's twisting as it moves
410
1187000
4000
draait het. En de richting waarin het draait terwijl het beweegt
20:09
is what particle we see. So it would be --
411
1191000
2000
bepaalt welke deeltje we zien. Dus het zou --
20:11
CA: The size of the E8 shape,
412
1193000
2000
CA: De grootte van de E8 vorm,
20:13
how does that relate to the electron?
413
1195000
1000
hoe verhoudt zich dat tot het elektron?
20:14
I kind of feel like I need that for my picture.
414
1196000
2000
Ik heb altijd het gevoel dat nodig te hebben voor mijn beeld.
20:16
Is it bigger? Is it smaller?
415
1198000
1000
Is het groter, is het kleiner?
20:17
GL: Well, as far as we know electrons are point particles,
416
1199000
2000
Wel, voor zover we weten zijn elektronen puntdeeltjes,
20:20
so this would be going down to the smallest possible scales.
417
1202000
3000
dus dit zou door moeten gaan tot de kleinst mogelijke schaal.
20:24
So the way these things are explained in quantum field theory
418
1206000
2000
Dus de wijze waarop deze zaken worden verklaard in de kwantumveldtheorie
20:26
is, all possibilities are expanding and developing at once.
419
1208000
4000
is dat alle mogelijkheden zich gelijktijdig uitbreiden en ontwikkelen.
20:30
And this is why I use the analogy to coral.
420
1212000
2000
En daarom gebruik ik koraal als vergelijking.
20:33
And in this way, the way that E8 comes in is
421
1215000
7000
En op deze manier, de manier waarop de E8 in beeld komt is
20:40
it will be as a shape that's attached at each point in space-time.
422
1222000
4000
als een vorm die aan ieder punt van de ruimtetijd vast zit.
20:45
And, as I said, the way the shape twists --
423
1227000
4000
En, zoals ik al zei, de manier waarop de vorm draait,
20:49
the directional along which way the shape is twisting
424
1231000
2000
de richting waarin de vorm aan het draaien is
20:51
as it moves over this curved surface --
425
1233000
1000
terwijl het over deze gekromde oppervlakte beweegt
20:52
is what the elementary particles are, themselves.
426
1234000
4000
dat is wat de eigenlijke elementaire deeltjes zijn.
20:56
So through quantum field theory, they manifest themselves
427
1238000
4000
Middels kwantumveldtheorie manifesteren ze zichzelf dus
21:00
as points and interact that way.
428
1242000
1000
als punten en interacteren op die manier.
21:02
I don't know if I'll be able to make this any clearer.
429
1244000
2000
Ik zou niet weten hoe ik dit duidelijker kan uitleggen.
21:04
(Laughter)
430
1246000
4000
(Gelach)
21:08
CA: It doesn't really matter.
431
1250000
1000
CA: Het maakt niet echt uit.
21:09
It's evoking a kind of sense of wonder, and I certainly
432
1251000
4000
Het veroorzaakt een gevoel van verwondering, en ik wil
21:13
want to understand more of this.
433
1255000
3000
hier absoluut meer van begrijpen.
21:16
But thank you so much for coming. That was absolutely fascinating.
434
1258000
2000
Maar ontzettend bedankt voor je komst. Het was absoluut fascinerend.
21:18
(Applause)
435
1260000
3000
(Applaus)
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