ABOUT THE SPEAKER
Gian Giudice - Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology.

Why you should listen

Gian Giudice is a permanent member of CERN's group for theoretical physics. He has researched topics like supersymmetry, extra dimensions and dark matter, and has formulated theories that describe the earliest stages of the universe and that apply our knowledge of the particle world to smaller distances.

As author of the popular book, A Zeptospace Odyssey, Giudice is active in communicating the complex work of the Large Hadron Collider to the public. Meant for the lay reader, the book shares both the innovations needed to build the LHC and the theories it was created to prove. After the Higgs boson discovery, Giudice found the surprising result that, if the Standard Model continues to hold up at very small distances, the universe must be in a critical state, near to a phase transition that could lead to the collapse of all atomic matter. Luckily, in his TED Talk, he shares that this would happen very, very, very far in the future.

More profile about the speaker
Gian Giudice | Speaker | TED.com
TEDxCERN

Gian Giudice: Why our universe might exist on a knife-edge

Gian Giudice: Wszechświat na ostrzu noża

Filmed:
2,152,454 views

Jakie było największe zaskoczenie po odkryciu bozonu Higgsa? Że nie było żadnych niespodzianek. Gian Giudice prowadzi słuchaczy przez zagadnienie fizyki teoretycznej: co by było, gdyby pole Higgsa znajdowało się w hipergęstym stanie prowadzącym do zapadnięcia się materii? Dowcipnie i porywająco Giudice roztacza ponure wizje przyszłości i uspokaja, że jeszcze nie czas się martwić.
- Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:13
So last yearrok, on the FourthCzwarty of JulyLipiec,
0
1179
2344
4 lipca zeszłego roku
00:15
experimentseksperymenty at the LargeDuży HadronHadron ColliderZderzacz
1
3523
2499
eksperymenty w Wielkim Zderzaczu Hadronów
00:18
discoveredodkryty the HiggsHiggsa bosonbozon.
2
6022
2290
umożliwiły odkrycie bozonu Higgsa.
00:20
It was a historicalhistoryczny day.
3
8312
1968
Ten dzień przeszedł do historii.
00:22
There's no doubtwątpić that from now on,
4
10280
2295
Od tamtego momentu
00:24
the FourthCzwarty of JulyLipiec will be rememberedzapamiętany
5
12575
1834
4 lipca będzie nie tylko
00:26
not as the day of the DeclarationDeklaracja of IndependenceNiezależność,
6
14409
2442
dniem Deklaracji Niepodległości w USA,
00:28
but as the day of the discoveryodkrycie of the HiggsHiggsa bosonbozon.
7
16851
3834
ale też dniem odkrycia bozonu Higgsa.
00:32
Well, at leastnajmniej, here at CERNCERN.
8
20685
2432
Przynajmniej tutaj, w CERN-ie.
00:35
But for me, the biggestnajwiększy surpriseniespodzianka of that day
9
23117
4155
Dla mnie największą niespodzianką
00:39
was that there was no bigduży surpriseniespodzianka.
10
27272
2499
był brak niespodzianek.
00:41
In the eyeoko of a theoreticalteoretyczny physicistfizyk,
11
29771
2599
Dla fizyków teoretycznych
00:44
the HiggsHiggsa bosonbozon is a cleversprytny explanationwyjaśnienie
12
32370
1893
bozon Higgsa to sprytne wyjaśnienie pochodzenia
00:46
of how some elementarypodstawowy particlescząsteczki gainzdobyć massmasa,
13
34263
3523
masy niektórych cząstek elementarnych.
00:49
but it seemswydaje się a fairlydość unsatisfactoryniezadowalające
14
37786
2836
Jest to jednak wyjaśnienie
00:52
and incompleteniekompletny solutionrozwiązanie.
15
40622
2206
średnio zadowalające i niepełne.
00:54
Too manywiele questionspytania are left unansweredbez odpowiedzi.
16
42828
3024
Pozostało zbyt wiele pytań bez odpowiedzi.
00:57
The HiggsHiggsa bosonbozon does not sharedzielić the beautypiękno,
17
45852
2835
W bozonie Higgsa nie ma piękna,
01:00
the symmetrySymetria, the eleganceelegancja,
18
48687
1885
symetrii i elegancji,
01:02
of the restodpoczynek of the elementarypodstawowy particlecząstka worldświat.
19
50572
2728
pozostałych cząstek elementarnych.
01:05
For this reasonpowód, the majoritywiększość of theoreticalteoretyczny physicistsfizycy
20
53300
3622
Dlatego większość fizyków teoretycznych
01:08
believe that the HiggsHiggsa bosonbozon could not
21
56922
2942
uważa, że bozon Higgsa to tylko
01:11
be the fullpełny storyfabuła.
22
59864
2482
fragment większej układanki.
01:14
We were expectingprzy nadziei newNowy particlescząsteczki and newNowy phenomenazjawiska
23
62346
2854
Oczekiwaliśmy nowych cząstek i zjawisk,
01:17
accompanyingtowarzyszące the HiggsHiggsa bosonbozon.
24
65200
2450
towarzyszących bozonowi Higgsa.
01:19
InsteadZamiast tego, so fardaleko, the measurementspomiary
25
67650
2318
Jednak na razie pomiary ze Zderzacza
01:21
comingprzyjście from the LHCLHC showpokazać no signsznaki of newNowy particlescząsteczki
26
69968
3758
nie wskazują na obecność nowych cząstek
01:25
or unexpectedniespodziewany phenomenazjawiska.
27
73726
2149
albo nieoczekiwanych zjawisk.
01:27
Of coursekurs, the verdictwerdykt is not definitiveostateczne.
28
75875
3653
Wyrok nie jest, oczywiście, ostateczny.
01:31
In 2015, the LHCLHC will almostprawie doublepodwójnie
29
79528
3994
W 2015 r. w Zderzaczu zwiększy się dwukrotnie
01:35
the energyenergia of the collidingkolizji protonsprotony,
30
83522
2691
energia zderzanych protonów.
01:38
and these more powerfulpotężny collisionskolizje
31
86213
2071
To pozwoli
01:40
will allowdopuszczać us to explorebadać furtherdalej the particlecząstka worldświat,
32
88284
4584
jeszcze dogłębniej poznać świat cząstek
01:44
and we will certainlyna pewno learnuczyć się much more.
33
92868
3132
i na pewno dowiemy się dużo więcej.
01:48
But for the momentza chwilę, sinceod we have founduznany
34
96000
3146
Ale skoro dotąd nie znaleźliśmy dowodów
01:51
no evidencedowód for newNowy phenomenazjawiska, let us supposeprzypuszczać
35
99146
3149
na nowe zjawiska, załóżmy na chwilę,
01:54
that the particlescząsteczki that we know todaydzisiaj,
36
102295
3164
że znane cząstki,
01:57
includingwłącznie z the HiggsHiggsa bosonbozon,
37
105459
1856
w tym bozon Higgsa,
01:59
are the only elementarypodstawowy particlescząsteczki in natureNatura,
38
107315
3285
to jedyne cząstki elementarne w przyrodzie,
02:02
even at energiesenergie much largerwiększy
39
110600
2744
nawet przy energiach dużo wyższych
02:05
than what we have exploredzbadać so fardaleko.
40
113344
2766
niż te, które do tej pory zbadaliśmy.
02:08
Let's see where this hypothesishipoteza is going to leadprowadzić us.
41
116110
4632
Zobaczmy, dokąd zaprowadzi takie założenie.
02:12
We will find a surprisingzaskakujący and intriguingintrygancki resultwynik
42
120742
3432
Znajdziemy zaskakujące i intrygujące rezultaty
02:16
about our universewszechświat, and to explainwyjaśniać my pointpunkt,
43
124174
3799
dotyczące wszechświata.
02:19
let me first tell you what the HiggsHiggsa is about,
44
127973
3876
Na początek powiem, o co chodzi z Higgsem.
02:23
and to do so, we have to go back
45
131849
3134
W tym celu musimy cofnąć się
02:26
to one tenthdziesiąty of a billionthmiliardowe of a seconddruga
46
134983
4357
do 1/10 miliardowej części sekundy
02:31
after the BigDuże BangBang.
47
139340
1531
po Wielkim Wybuchu.
02:32
And accordingwedług to the HiggsHiggsa theoryteoria,
48
140871
2041
Teoria Higgsa głosi,
02:34
at that instantnatychmiastowy, a dramaticdramatyczny eventzdarzenie tookwziął placemiejsce
49
142912
3366
że w tym momencie we wszechświecie
02:38
in the universewszechświat.
50
146278
1591
wydarzyło się coś dramatycznego.
02:39
Space-timeCzasoprzestrzeni underwentprzeszedł a phasefazy transitionprzejście.
51
147869
4791
W czasoprzestrzeni zaszła przemiana fazowa,
02:44
It was something very similarpodobny to the phasefazy transitionprzejście
52
152660
3077
Podobna do tej, jaka ma miejsce,
02:47
that occurswystępuje when waterwoda turnsskręca into icelód
53
155737
3545
gdy woda zamienia się w lód
02:51
belowponiżej zerozero degreesstopni.
54
159282
1961
w temperaturze poniżej zera stopni.
02:53
But in our casewalizka, the phasefazy transitionprzejście
55
161243
2940
Jednak w tym przypadku przemiana fazowa
02:56
is not a changezmiana in the way the moleculesCząsteczki
56
164183
2531
nie polegała na zmianie ułożenia
02:58
are arrangedułożone insidewewnątrz the materialmateriał,
57
166714
2286
cząstek w materii,
03:01
but is about a changezmiana
58
169000
1888
ale na zmianie
03:02
of the very fabrictkanina of space-timeczasoprzestrzeni.
59
170888
3626
samej tkanki czasoprzestrzeni.
03:06
DuringPodczas this phasefazy transitionprzejście, emptypusty spaceprzestrzeń
60
174514
2626
W wyniku tej przemiany
03:09
becamestał się filledwypełniony with a substancesubstancja
61
177140
2672
pusta przestrzeń wypełniła się substancją,
03:11
that we now call HiggsHiggsa fieldpole.
62
179812
3032
którą dziś nazywamy polem Higgsa.
03:14
And this substancesubstancja maymoże seemwydać się invisibleniewidzialny to us,
63
182844
2329
Chociaż jej nie widzimy,
03:17
but it has a physicalfizyczny realityrzeczywistość.
64
185173
2678
to fizycznie istnieje.
03:19
It surroundsotacza us all the time,
65
187851
2058
Cały czas nas otacza
03:21
just like the airpowietrze we breatheoddychać in this roompokój.
66
189909
3701
jak powietrze, którym tu oddychamy.
03:25
And some elementarypodstawowy particlescząsteczki interactoddziaływać
67
193610
2318
Niektóre cząstki elementarne reagują z nią,
03:27
with this substancesubstancja, gainingzyskuje energyenergia in the processproces.
68
195928
3828
nabierając w ten sposób energii.
03:31
And this intrinsicwewnętrzne energyenergia is what we call
69
199756
3075
Właśnie tę wewnętrzną energię
03:34
the massmasa of a particlecząstka,
70
202831
2133
nazywamy masą cząstki.
03:36
and by discoveringodkrywanie the HiggsHiggsa bosonbozon, the LHCLHC
71
204964
3253
Dzięki odkryciu bozonu Higgsa w Zderzaczu
03:40
has conclusivelyostatecznie provedudowodnione that this substancesubstancja is realreal,
72
208217
4532
udowodniono ostatecznie istnienie tej substancji,
03:44
because it is the stuffrzeczy the HiggsHiggsa bosonsbozony are madezrobiony of.
73
212749
3919
bo z niej zrobione są bozony Higgsa.
03:48
And this, in a nutshellłupina orzecha, is the essenceistota of the HiggsHiggsa storyfabuła.
74
216668
3444
Tak, w skrócie, wygląda sprawa z Higgsem.
03:52
But this storyfabuła is fardaleko more interestingciekawy than that.
75
220112
4743
Ale to, o czym mówimy jest dużo ciekawsze.
03:56
By studyingstudiować the HiggsHiggsa theoryteoria,
76
224855
2311
Podczas badań nad teorią Higgsa
03:59
theoreticalteoretyczny physicistsfizycy discoveredodkryty,
77
227166
2360
fizycy teoretyczni odkryli,
04:01
not throughprzez an experimenteksperyment
78
229526
1904
nie przez eksperymenty,
04:03
but with the powermoc of mathematicsmatematyka,
79
231430
2476
ale dzięki sile matematyki,
04:05
that the HiggsHiggsa fieldpole does not necessarilykoniecznie exististnieć
80
233906
3712
że pole Higgsa istnieje również
04:09
only in the formformularz that we observenależy przestrzegać todaydzisiaj.
81
237618
3337
w innej formie niż ta, którą obserwujemy.
04:12
Just like mattermateria can exististnieć as liquidciekły or solidsolidny,
82
240955
5045
Jak materia może być w stanie ciekłym lub stałym,
04:18
so the HiggsHiggsa fieldpole, the substancesubstancja that fillswypełnia all space-timeczasoprzestrzeni,
83
246000
4572
tak pole Higgsa,
substancja wypełniająca czasoprzestrzeń,
04:22
could exististnieć in two statesstany.
84
250572
3354
może istnieć w dwóch stanach.
04:25
BesidesPoza tym the knownznany HiggsHiggsa statestan,
85
253926
2310
Oprócz znanego stanu pola Higgsa
04:28
there could be a seconddruga statestan in whichktóry the HiggsHiggsa fieldpole
86
256236
3147
może istnieć drugi, w którym pole
04:31
is billionsmiliardy and billionsmiliardy timesczasy densergęstsze
87
259383
3536
jest miliardy miliardów razy gęstsze
04:34
than what we observenależy przestrzegać todaydzisiaj,
88
262919
2045
od obserwowanego dzisiaj.
04:36
and the meresam existenceistnienie of anotherinne statestan
89
264964
3487
Samo istnienie innego stanu pola Higgsa
04:40
of the HiggsHiggsa fieldpole posespozy a potentialpotencjał problemproblem.
90
268451
4245
stwarza potencjalny problem.
04:44
This is because, accordingwedług to the lawsprawa
91
272696
3238
Otóż godnie z prawami mechaniki kwantowej
04:47
of quantumkwant mechanicsmechanika, it is possiblemożliwy
92
275934
2693
istnieje możliwość
04:50
to have transitionsprzejścia betweenpomiędzy two statesstany,
93
278627
2832
przechodzenia z jednego stanu w drugi,
04:53
even in the presenceobecność of an energyenergia barrierbariera
94
281459
2949
nawet pomimo bariery potencjału,
04:56
separatingrozsadzający the two statesstany,
95
284408
2628
oddzielającej oba stany.
04:59
and the phenomenonzjawisko is callednazywa,
96
287036
2209
Zjawisko to jest całkiem słusznie nazywane
05:01
quitecałkiem appropriatelyodpowiednio, quantumkwant tunnelingtunelowania.
97
289245
4142
efektem tunelowym.
05:05
Because of quantumkwant tunnelingtunelowania,
98
293387
1891
Zjawisko tunelowe może sprawić,
05:07
I could disappearznikać from this roompokój
99
295278
2533
że zniknę stąd
05:09
and reappearsię ponownie in the nextNastępny roompokój,
100
297811
3322
i pojawię się w sali obok,
05:13
practicallypraktycznie penetratingprzenikliwy the wallŚciana.
101
301133
3395
właściwie przeszedłszy przez ścianę.
05:16
But don't expectoczekiwać me to actuallytak właściwie performwykonać the tricksztuczka
102
304528
2815
Nie liczcie, że to teraz zrobię,
05:19
in frontz przodu of your eyesoczy, because the probabilityprawdopodobieństwo
103
307343
2578
bo prawdopodobieństwo zajścia
05:21
for me to penetrateprzenikać the wallŚciana is ridiculouslyśmiesznie smallmały.
104
309921
4388
tego zjawiska jest śmiesznie małe.
05:26
You would have to wait a really long time
105
314309
2598
Musielibyśmy na to długo czekać
05:28
before it happensdzieje się, but believe me,
106
316907
2132
ale słowo daję,
05:31
quantumkwant tunnelingtunelowania is a realreal phenomenonzjawisko,
107
319039
3177
że zjawisko tunelowe istnieje
05:34
and it has been observedzauważony in manywiele systemssystemy.
108
322216
3195
i zaobserwowano je w wielu układach.
05:37
For instanceinstancja, the tunneltunel diodedioda,
109
325411
2562
Na przykład dioda tunelowa,
05:39
a componentskładnik used in electronicselektronika,
110
327973
2197
element układów elektronicznych,
05:42
worksPrace thanksdzięki to the wonderscuda
111
330170
2422
działa dzięki
05:44
of quantumkwant tunnelingtunelowania.
112
332592
2320
zjawisku tunelowemu.
05:46
But let's go back to the HiggsHiggsa fieldpole.
113
334912
2292
Wróćmy do pola Higgsa.
05:49
If the ultra-densemontowany w stojaku HiggsHiggsa statestan existedistniały,
114
337204
4563
Jeżeli istniałby hiper-gęsty stan pola Higgsa,
05:53
then, because of quantumkwant tunnelingtunelowania,
115
341767
2354
to przez zjawisko tunelowania
05:56
a bubblebańka of this statestan could suddenlynagle appearzjawić się
116
344121
3713
bańka takiego stanu mógłaby pojawić się
05:59
in a certainpewny placemiejsce of the universewszechświat at a certainpewny time,
117
347834
3242
nagle gdzieś we wszechświecie.
06:03
and it is analogousanalogiczne to what happensdzieje się when you boilgotować waterwoda.
118
351076
3765
To zjawisko analogiczne do wrzenia wody.
06:06
BubblesPęcherzyki of vaporpary formformularz insidewewnątrz the waterwoda,
119
354841
3089
W masie wody tworzą się bąbelki pary wodnej,
06:09
then they expandrozszerzać, turningobrócenie liquidciekły into gasgaz.
120
357930
3856
potem rosną, zmieniając ciecz w gaz.
06:13
In the samepodobnie way, a bubblebańka of the ultra-densemontowany w stojaku HiggsHiggsa statestan
121
361786
4804
Podobnie dzięki zjawisku tunelowania
06:18
could come into existenceistnienie because of quantumkwant tunnelingtunelowania.
122
366590
3427
mógłby powstać bąbel
hiper-gęstego pola Higgsa.
06:22
The bubblebańka would then expandrozszerzać at the speedprędkość of lightlekki,
123
370017
2837
Bąbel rósłby z prędkością światła,
06:24
invadinginwazji all spaceprzestrzeń, and turningobrócenie the HiggsHiggsa fieldpole
124
372854
3486
zajmując całą przestrzeń
i zmieniając stan pola Higgsa.
06:28
from the familiarznajomy statestan into a newNowy statestan.
125
376340
3649
06:31
Is this a problemproblem? Yes, it's a bigduży a problemproblem.
126
379989
4161
Czy to źle? Bardzo.
06:36
We maymoże not realizerealizować it in ordinaryzwykły life,
127
384150
2745
Zwykle nie zwracamy na to uwagi,
06:38
but the intensityintensywność of the HiggsHiggsa fieldpole is criticalkrytyczny
128
386895
3205
ale natężenie pola Higgsa
ma kluczowe znaczenie dla struktury materii.
06:42
for the structureStruktura of mattermateria.
129
390100
2645
06:44
If the HiggsHiggsa fieldpole were only a fewkilka timesczasy more intenseintensywny,
130
392745
4073
Gdyby natężenie pola Higgsa
zwiększyło się kilkukrotnie,
06:48
we would see atomsatomy shrinkingkurczący się, neutronsneutrony decayingrozkładające się
131
396818
2944
obserwowalibyśmy kurczenie atomów,
06:51
insidewewnątrz atomicatomowy nucleijądra, nucleijądra disintegratingrozpadające się,
132
399762
3686
zanik neutronów wewnątrz jąder,
rozpad jąder atomowych,
06:55
and hydrogenwodór would be
133
403448
2340
a wodór byłby jedynym możliwym
06:57
the only possiblemożliwy chemicalchemiczny elementelement in the universewszechświat.
134
405788
4352
pierwiastkiem we wszechświecie.
07:02
And the HiggsHiggsa fieldpole, in the ultra-densemontowany w stojaku HiggsHiggsa statestan,
135
410140
3011
Gęstość hiper-gęstego pola Higgsa
07:05
is not just a fewkilka timesczasy more intenseintensywny than todaydzisiaj,
136
413151
3814
jest większa od obecnej nie kilka,
07:08
but billionsmiliardy of timesczasy,
137
416965
2195
ale miliardy razy.
07:11
and if space-timeczasoprzestrzeni were filledwypełniony by this HiggsHiggsa statestan,
138
419160
3202
W wypełnionej nim czasoprzestrzeni
07:14
all atomicatomowy mattermateria would collapsezawalić się.
139
422362
3153
zapadłaby się cała materia.
07:17
No molecularmolekularny structuresStruktury would be possiblemożliwy, no life.
140
425515
4490
Nie byłyby możliwe
struktury cząsteczkowe ani życie.
07:22
So, I wondercud, is it possiblemożliwy
141
430005
3338
Zastanawiam się, czy to możliwe,
07:25
that in the futureprzyszłość, the HiggsHiggsa fieldpole
142
433343
2586
że w przyszłości pole Higgsa
07:27
will undergopoddawane są a phasefazy transitionprzejście and,
143
435929
2565
przejdzie przemianę fazową
07:30
throughprzez quantumkwant tunnelingtunelowania, will be transformedprzekształcone
144
438494
3129
i poprzez efekt tunelowy przejdzie
07:33
into this nastypaskudny, ultra-densemontowany w stojaku statestan?
145
441623
4687
w ten paskudny hipergęsty stan?
07:38
In other wordssłowa, I askzapytać myselfsiebie, what is the fatelos
146
446310
3525
Innymi słowy, zadaję pytanie o los
07:41
of the HiggsHiggsa fieldpole in our universewszechświat?
147
449835
3083
pola Higgsa w naszym wszechświecie.
07:44
And the crucialistotny ingredientskładnik necessaryniezbędny
148
452918
2251
Niezbędnym elementem odpowiedzi
07:47
to answerodpowiedź this questionpytanie is the HiggsHiggsa bosonbozon massmasa.
149
455169
4386
jest masa bozonu Higgsa.
07:51
And experimentseksperymenty at the LHCLHC founduznany that the massmasa
150
459555
4111
Z eksperymentów w Zderzaczu wynika,
że masa ta wynosi około 126 GeV.
07:55
of the HiggsHiggsa bosonbozon is about 126 GeVGeV.
151
463666
4274
07:59
This is tinymalutki when expressedwyrażone in familiarznajomy unitsjednostki,
152
467940
3036
Jest to niewiele w znanych ogólnie jednostkach,
08:02
because it's equalrówny to something like
153
470976
1320
bo tylko 10 do minus 22 potęgi grama.
08:04
10 to the minusminus 22 gramsgramów,
154
472296
2207
08:06
but it is largeduży in particlecząstka physicsfizyka unitsjednostki,
155
474503
3970
Jednak w fizyce cząsteczkowej to dużo,
08:10
because it is equalrówny to the weightwaga
156
478473
2104
bo tyle samo wynosi masa
08:12
of an entireCały moleculecząsteczka
157
480577
2246
całej cząsteczki
08:14
of a DNADNA constituentskładnik.
158
482823
2420
składnika DNA.
08:17
So armedzbrojnych with this informationInformacja from the LHCLHC,
159
485243
3387
Mając dane z Wielkiego Zderzacza,
08:20
togetherRazem with some colleagueskoledzy here at CERNCERN,
160
488630
1944
obliczyliśmy z kolegami z CERN-u
08:22
we computedobliczone the probabilityprawdopodobieństwo
161
490574
1909
prawdopodobieństwo tego,
08:24
that our universewszechświat could quantumkwant tunneltunel
162
492483
3015
że efekt tunelowy przeniesie nasz wszechświat
08:27
into the ultra-densemontowany w stojaku HiggsHiggsa statestan,
163
495498
3118
w hiper-gęste pole Higgsa.
08:30
and we founduznany a very intriguingintrygancki resultwynik.
164
498616
3677
Wynik był niezwykle intrygujący.
08:34
Our calculationsobliczenia showedpokazał
165
502293
2149
Z naszych obliczeń wynika,
08:36
that the measuredwymierzony valuewartość of the HiggsHiggsa bosonbozon massmasa
166
504442
3172
że zmierzona masa bozonu Higgsa
08:39
is very specialspecjalny.
167
507614
1845
to bardzo niezwykła wartość.
08:41
It has just the right valuewartość
168
509459
2919
Wynosi ona dokładnie tyle, ile trzeba,
08:44
to keep the universewszechświat hangingwiszące
169
512378
2693
by wszechświat pozostał niestabilny.
08:47
in an unstableniestabilna situationsytuacja.
170
515071
2570
08:49
The HiggsHiggsa fieldpole is in a wobblyniepewny configurationKonfiguracja
171
517641
3256
Konfiguracja pola Higgsa jest chwiejna.
08:52
that has lastedtrwała so fardaleko
172
520897
2049
Przetrwała do tej pory,
08:54
but that will eventuallyostatecznie collapsezawalić się.
173
522946
3045
ale w końcu się zapadnie.
08:57
So accordingwedług to these calculationsobliczenia,
174
525991
3179
Jeśli wierzyć naszym obliczeniom,
09:01
we are like campersKempingi
175
529170
2030
jesteśmy jak turyści,
09:03
who accidentallyprzypadkowo setzestaw theirich tentnamiot
176
531200
2452
którzy przez przypadek rozbili namiot
09:05
at the edgekrawędź of a cliffUrwisko.
177
533652
1794
na skraju urwiska.
09:07
And eventuallyostatecznie, the HiggsHiggsa fieldpole
178
535446
1790
Pole Higgsa w końcu
09:09
will undergopoddawane są a phasefazy transitionprzejście
179
537236
1936
przejdzie przemianę fazową
09:11
and mattermateria will collapsezawalić się into itselfsamo.
180
539172
3044
i materia zapadnie się sama w siebie.
09:14
So is this how humanityludzkość is going to disappearznikać?
181
542216
3444
Czy tak właśnie wyginie rodzaj ludzki?
09:17
I don't think so.
182
545660
1755
Raczej nie.
09:19
Our calculationobliczenie showsprzedstawia that quantumkwant tunnelingtunelowania
183
547415
3353
Według naszych obliczeń efekt tunelowy
09:22
of the HiggsHiggsa fieldpole is not likelyprawdopodobne to occurpojawić się
184
550768
3656
pola Higgsa prawdopodobnie nie wystąpi
09:26
in the nextNastępny 10 to the 100 yearslat,
185
554424
3504
w ciągu najbliższych 10 do setnej potęgi lat,
09:29
and this is a very long time.
186
557928
3042
a to dosyć długo.
09:32
It's even longerdłużej than
187
560970
1768
To nawet więcej, niż potrzebują Włochy
09:34
the time it takes for ItalyWłochy to formformularz a stablestabilny governmentrząd.
188
562738
3669
na utworzenie stabilnego rządu.
09:38
(LaughterŚmiech)
189
566407
2407
(Śmiech)
09:40
Even so, we will be long goneodszedł by then.
190
568814
3791
Do tego czasu już nas nie będzie.
09:44
In about fivepięć billionmiliard yearslat,
191
572605
2608
Za 5 miliardów lat
09:47
our sunsłońce will becomestają się a redczerwony giantogromny,
192
575213
2457
Słońce stanie się czerwonym gigantem,
09:49
as largeduży as the Earth'sZiemi orbitorbita,
193
577670
2513
wielkim jak orbita Ziemi
09:52
and our EarthZiemia will be kaputkaput,
194
580183
3277
i nic po niej nie zostanie.
09:55
and in a thousandtysiąc billionmiliard yearslat,
195
583460
2357
A za tysiąc miliardów lat,
09:57
if darkciemny energyenergia keepstrzyma on fuelingsiłą napędową
196
585817
2286
jeśli ciemna energia będzie napędzać
10:00
spaceprzestrzeń expansionekspansja at the presentteraźniejszość rateoceniać,
197
588103
2835
rozszerzanie wszechświata w obecnym tempie,
10:02
you will not even be ablezdolny to see as fardaleko as your toespalce u stóp,
198
590938
4177
nie uda nam się nawet dojrzeć własnych stóp,
10:07
because everything around you
199
595115
1697
bo wszystko wokół będzie się rozszerzać
10:08
expandsrozszerza się at a rateoceniać fasterszybciej than the speedprędkość of lightlekki.
200
596812
3701
szybciej niż wynosi prędkość światła.
10:12
So it is really unlikelymało prawdopodobne
201
600513
1985
Jest więc mało prawdopodobne,
10:14
that we will be around to see the HiggsHiggsa fieldpole collapsezawalić się.
202
602498
3870
że zobaczymy rozpad pola Higgsa.
10:18
But the reasonpowód why I am interestedzainteresowany
203
606368
3579
Powodem, dla którego interesuje mnie
10:21
in the transitionprzejście of the HiggsHiggsa fieldpole
204
609947
2012
przemiana fazowa pola Higgsa
10:23
is because I want to addressadres the questionpytanie,
205
611959
3285
jest próba odpowiedzi na pytanie
10:27
why is the HiggsHiggsa bosonbozon massmasa so specialspecjalny?
206
615244
4965
czemu masa bozonu Higgsa
jest tak niezwykła.
10:32
Why is it just right to keep the universewszechświat
207
620209
2974
Czemu wynosi akurat tyle, że wszechświat
10:35
at the edgekrawędź of a phasefazy transitionprzejście?
208
623183
3490
stoi na skraju przemiany fazowej?
10:38
TheoreticalTeoretyczne physicistsfizycy always askzapytać "why" questionspytania.
209
626673
3862
Fizycy teoretyczni zawsze pytają "dlaczego?".
10:42
More than how a phenomenonzjawisko worksPrace,
210
630535
2675
Bardziej od mechanizmu działania zjawska
10:45
theoreticalteoretyczny physicistsfizycy are always interestedzainteresowany in
211
633210
2472
interesuje ich zawsze,
10:47
why a phenomenonzjawisko worksPrace in the way it worksPrace.
212
635682
3232
dlaczego dzieje się tak, jak się dzieje.
10:50
We think that this these "why" questionspytania
213
638914
3362
Uważamy, że odpowiedzi na pytania "dlaczego"
10:54
can give us clueswskazówki
214
642276
1723
mogą dać nam wskazówki
10:55
about the fundamentalfundamentalny principleszasady of natureNatura.
215
643999
3538
dotyczące podstawowych zasad natury.
10:59
And indeedw rzeczy samej, a possiblemożliwy answerodpowiedź to my questionpytanie
216
647537
3905
Potencjalna odpowiedź na moje pytanie
11:03
opensotwiera się up newNowy universeswszechświaty, literallydosłownie.
217
651442
4364
całkiem dosłownie tworzy nowe wszechświaty.
11:07
It has been speculatedspekulowali that our universewszechświat
218
655806
3441
Są opinie, że nasz wszechświat
11:11
is only a bubblebańka in a soapymydlany multiverseMultiverse
219
659247
4133
to tylko bańka w mydlanym wieloświecie,
11:15
madezrobiony out of a multitudewiele of bubblesbąbelki,
220
663380
2563
zbudowanym z niezliczonych baniek,
11:17
and eachkażdy bubblebańka is a differentróżne universewszechświat
221
665943
2216
z których każda to inny wszechświat,
11:20
with differentróżne fundamentalfundamentalny constantsstałe
222
668159
1894
z różnymi podstawowymi stałymi
11:22
and differentróżne physicalfizyczny lawsprawa.
223
670053
1865
i różnymi prawami fizyki.
11:23
And in this contextkontekst, you can only talk about
224
671918
2006
W tym kontekście mowa tylko o prawdopodobieństwie
11:25
the probabilityprawdopodobieństwo of findingodkrycie a certainpewny valuewartość of the HiggsHiggsa massmasa.
225
673924
4711
odkrycia pewnej wartości masy bozonu Higgsa.
11:30
Then the keyklawisz to the mysteryzagadka
226
678635
2343
Klucz do tej tajemnicy
11:32
could liekłamstwo in the statisticalstatystyczny propertiesnieruchomości
227
680978
3263
może leżeć w statystycznych właściwościach
11:36
of the multiverseMultiverse.
228
684241
2228
takiego wieloświata.
11:38
It would be something like what happensdzieje się
229
686469
2414
Byłaby to sytuacja podobna
11:40
with sandpiasek duneswydmy on a beachplaża.
230
688883
2237
do wydm piaskowych.
11:43
In principlezasada, you could imaginewyobrażać sobie to find sandpiasek duneswydmy
231
691120
2872
W teorii stoki wydm
11:45
of any slopenachylenie anglekąt in a beachplaża,
232
693992
2430
powinny mieć różne kąty nachylenia.
11:48
and yetjeszcze, the slopenachylenie angleskąty of sandpiasek duneswydmy
233
696422
4161
Jednak te nachylenia wynoszą
11:52
are typicallyzwykle around 30, 35 degreesstopni.
234
700583
3470
zazwyczaj 30, 35 stopni.
11:56
And the reasonpowód is simpleprosty:
235
704053
1668
A przyczyna jest prosta:
11:57
because windwiatr buildsbuduje up the sandpiasek, gravitypowaga makesczyni it fallspadek.
236
705721
3678
wiatr rozdmuchuje piasek,
a grawitacja ciągnie go w dół.
12:01
As a resultwynik, the vastogromny majoritywiększość of sandpiasek duneswydmy
237
709399
2884
W rezultacie stoki większości wydm
12:04
have slopenachylenie angleskąty around the criticalkrytyczny valuewartość,
238
712283
3919
są nachylone pod kątem granicznym
12:08
nearBlisko to collapsezawalić się.
239
716202
1984
bliskim załamania.
12:10
And something similarpodobny could happenzdarzyć
240
718186
2997
Podobnie może się dziać
12:13
for the HiggsHiggsa bosonbozon massmasa in the multiverseMultiverse.
241
721183
4537
z masą bozonu Higgsa w wieloświecie.
12:17
In the majoritywiększość of bubblebańka universeswszechświaty,
242
725720
2872
W większości bańkowych wszechświatów
12:20
the HiggsHiggsa massmasa could be around the criticalkrytyczny valuewartość,
243
728592
3057
masa bozonu Higgsa
jest bliska wartości krytycznej,
12:23
nearBlisko to a cosmickosmiczny collapsezawalić się of the HiggsHiggsa fieldpole,
244
731649
3596
blisko kosmicznej zapaści,
12:27
because of two competingkonkurowanie effectsruchomości,
245
735245
1947
przez dwa przeciwstawne czynniki,
12:29
just as in the casewalizka of sandpiasek.
246
737192
3586
tak jak w przypadku piasku.
12:32
My storyfabuła does not have an endkoniec,
247
740778
3145
Moja opowieść nie ma końca,
12:35
because we still don't know the endkoniec of the storyfabuła.
248
743923
3735
bo nadal go nie znamy.
12:39
This is sciencenauka in progresspostęp,
249
747658
3288
Badania są w toku
12:42
and to solverozwiązać the mysteryzagadka, we need more datadane,
250
750946
3834
Do rozwiązania potrzeba więcej danych,
12:46
and hopefullyufnie, the LHCLHC will soonwkrótce addDodaj newNowy clueswskazówki
251
754780
4616
a mam nadzieję, że wkrótce
Zderzacz dostarczy nam nowych.
12:51
to this storyfabuła.
252
759396
2621
12:54
Just one numbernumer, the HiggsHiggsa bosonbozon massmasa,
253
762017
3830
Jedna wartość: masa bozonu Higgsa,
12:57
and yetjeszcze, out of this numbernumer we learnuczyć się so much.
254
765847
5329
a możemy się tak wiele dowiedzieć.
13:03
I startedRozpoczęty from a hypothesishipoteza, that the knownznany particlescząsteczki
255
771176
3047
Wyszedłem z założenia, że znane cząstki
13:06
are all there is in the universewszechświat,
256
774223
2036
są obecne w całym wszechświecie,
13:08
even beyondpoza the domaindomena exploredzbadać so fardaleko.
257
776259
2706
nawet poza granicami poznania.
13:10
From this, we discoveredodkryty that the HiggsHiggsa fieldpole
258
778965
3768
Następnie odkryliśmy, że pole Higgsa,
13:14
that permeatesprzenika space-timeczasoprzestrzeni maymoże be standingna stojąco
259
782733
3443
przenikające czasoprzestrzeń,
stoi być może na granicy zapaści,
13:18
on a knifenóż edgekrawędź, readygotowy for cosmickosmiczny collapsezawalić się,
260
786176
4557
13:22
and we discoveredodkryty that this maymoże be a hintWskazówka
261
790733
3550
co może wskazywać,
13:26
that our universewszechświat is only a grainziarno of sandpiasek
262
794283
4033
że nasz wszechświat to tylko ziarenko piasku
13:30
in a giantogromny beachplaża, the multiverseMultiverse.
263
798316
3613
na ogromnej plaży wieloświata.
13:33
But I don't know if my hypothesishipoteza is right.
264
801929
3251
Nie wiem, czy moje założenie jest słuszne.
13:37
That's how physicsfizyka worksPrace: A singlepojedynczy measurementPomiar
265
805180
3683
Tak właśnie działa fizyka: jeden pomiar
13:40
can put us on the roadDroga to a newNowy understandingzrozumienie
266
808863
2864
może zasugerować
nowe zrozumienie wszechświata
13:43
of the universewszechświat
267
811727
1663
13:45
or it can sendwysłać us down a blindślepy alleyAleja.
268
813390
3019
albo wyprowadzić w pole.
13:48
But whicheverniezależnie od it turnsskręca out to be,
269
816409
2564
Bez względu na wynik
13:50
there is one thing I'm sure of:
270
818973
3192
jednego jestem pewien:
13:54
The journeypodróż will be fullpełny of surprisesniespodzianek.
271
822165
3349
podróż będzie pełna niespodzianek.
13:57
Thank you.
272
825514
1373
Dziękuję.
13:58
(ApplauseAplauz)
273
826887
5248
(Oklaski)
Translated by Tomasz Swolany
Reviewed by Rysia Wand

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Gian Giudice - Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology.

Why you should listen

Gian Giudice is a permanent member of CERN's group for theoretical physics. He has researched topics like supersymmetry, extra dimensions and dark matter, and has formulated theories that describe the earliest stages of the universe and that apply our knowledge of the particle world to smaller distances.

As author of the popular book, A Zeptospace Odyssey, Giudice is active in communicating the complex work of the Large Hadron Collider to the public. Meant for the lay reader, the book shares both the innovations needed to build the LHC and the theories it was created to prove. After the Higgs boson discovery, Giudice found the surprising result that, if the Standard Model continues to hold up at very small distances, the universe must be in a critical state, near to a phase transition that could lead to the collapse of all atomic matter. Luckily, in his TED Talk, he shares that this would happen very, very, very far in the future.

More profile about the speaker
Gian Giudice | Speaker | TED.com