TEDxCERN
Gian Giudice: Why our universe might exist on a knife-edge
Gian Giudice: Por que é que o nosso Universo poderia estar à beira do colapso
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A maior surpresa na descoberta do bosão de Higgs? Que não havia surpresas. Gian Giudice guia-nos por um problema na física teórica: "E se o campo de Higgs existisse num estado ultra denso que poderia significar o colapso de toda matéria atómica?" Com humor e carisma, Giudice esboça um destino sombrio — e porque ainda não nos deveríamos começar a preocupar. (Filmado no TEDxCERN).
Gian Giudice - Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology. Full bio
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology. Full bio
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00:13
So last year, on the Fourth of July,
0
1179
2344
No ano passado, no dia 4 de julho,
00:15
experiments at the Large Hadron Collider
1
3523
2499
experiências no
Grande Colisionador de Hadrões [GCH]
Grande Colisionador de Hadrões [GCH]
00:18
discovered the Higgs boson.
2
6022
2290
descobriram o bosão de Higgs.
00:20
It was a historical day.
3
8312
1968
Foi um dia histórico.
00:22
There's no doubt that from now on,
4
10280
2295
Não há dúvida de que, de agora em diante,
00:24
the Fourth of July will be remembered
5
12575
1834
o dia 4 de julho será lembrado
00:26
not as the day of the Declaration of Independence,
6
14409
2442
não como o dia da
Declaração da Independência (EUA),
Declaração da Independência (EUA),
00:28
but as the day of the discovery of the Higgs boson.
7
16851
3834
mas como o dia da descoberta do bosão de Higgs.
00:32
Well, at least, here at CERN.
8
20685
2432
Bem, pelo menos aqui no CERN.
00:35
But for me, the biggest surprise of that day
9
23117
4155
Mas para mim, a maior surpresa desse dia
00:39
was that there was no big surprise.
10
27272
2499
foi não ter havido nenhuma grande surpresa.
00:41
In the eye of a theoretical physicist,
11
29771
2599
Na perspetiva de um físico teórico
00:44
the Higgs boson is a clever explanation
12
32370
1893
o bosão de Higgs é uma explicação inteligente
00:46
of how some elementary particles gain mass,
13
34263
3523
de como algumas partículas elementares
ganham massa,
ganham massa,
00:49
but it seems a fairly unsatisfactory
14
37786
2836
mas parece uma solução bastante
00:52
and incomplete solution.
15
40622
2206
insatisfatória e incompleta.
00:54
Too many questions are left unanswered.
16
42828
3024
Demasiadas perguntas são deixadas
sem resposta.
sem resposta.
00:57
The Higgs boson does not share the beauty,
17
45852
2835
O bosão de Higgs não partilha a beleza,
01:00
the symmetry, the elegance,
18
48687
1885
a simetria, a elegância,
01:02
of the rest of the elementary particle world.
19
50572
2728
do resto do mundo das partículas elementares.
01:05
For this reason, the majority of theoretical physicists
20
53300
3622
Por esta razão, a maioria dos físicos teóricos
01:08
believe that the Higgs boson could not
21
56922
2942
acredita que o bosão de Higgs não poderia
01:11
be the full story.
22
59864
2482
ser a história toda.
01:14
We were expecting new particles and new phenomena
23
62346
2854
Estávamos à espera de novas
partículas e novos fenómenos
partículas e novos fenómenos
01:17
accompanying the Higgs boson.
24
65200
2450
associados ao bosão de Higgs.
01:19
Instead, so far, the measurements
25
67650
2318
Em vez disso, até agora, as medições
01:21
coming from the LHC show no signs of new particles
26
69968
3758
vindas do GCH não mostram sinais
de novas partículas
de novas partículas
01:25
or unexpected phenomena.
27
73726
2149
ou fenómenos inesperados.
01:27
Of course, the verdict is not definitive.
28
75875
3653
Claro, o veredicto não é definitivo.
01:31
In 2015, the LHC will almost double
29
79528
3994
Em 2015, o GCH quase que duplicará
01:35
the energy of the colliding protons,
30
83522
2691
a energia dos protões em colisão,
01:38
and these more powerful collisions
31
86213
2071
e estas colisões mais poderosas
01:40
will allow us to explore further the particle world,
32
88284
4584
permitir-nos-ão explorar
ainda mais o mundo das partículas,
ainda mais o mundo das partículas,
01:44
and we will certainly learn much more.
33
92868
3132
e nós certamente vamos aprender muito mais.
01:48
But for the moment, since we have found
34
96000
3146
Mas para já, uma vez que
nós não encontramos
nós não encontramos
01:51
no evidence for new phenomena, let us suppose
35
99146
3149
nenhuma evidência para os novos
fenómenos, vamos supor
fenómenos, vamos supor
01:54
that the particles that we know today,
36
102295
3164
que as partículas que conhecemos hoje,
01:57
including the Higgs boson,
37
105459
1856
incluindo o bosão de Higgs,
01:59
are the only elementary particles in nature,
38
107315
3285
são as únicas partículas elementares na Natureza,
02:02
even at energies much larger
39
110600
2744
mesmo a energias mais altas
02:05
than what we have explored so far.
40
113344
2766
do que o que temos explorado até agora.
02:08
Let's see where this hypothesis is going to lead us.
41
116110
4632
Vamos ver onde esta hipótese nos vai levar.
02:12
We will find a surprising and intriguing result
42
120742
3432
Vamos encontrar um resultado
surpreendente e intrigante
surpreendente e intrigante
02:16
about our universe, and to explain my point,
43
124174
3799
sobre o nosso universo,
e para explicar aonde quero chegar,
e para explicar aonde quero chegar,
02:19
let me first tell you what the Higgs is about,
44
127973
3876
deixem-me primeiro dizer-vos o que é
o bosão de Higgs,
o bosão de Higgs,
02:23
and to do so, we have to go back
45
131849
3134
e para isso, teremos que voltar
02:26
to one tenth of a billionth of a second
46
134983
4357
a um décimo de um bilionésimo de segundo
02:31
after the Big Bang.
47
139340
1531
após o Big Bang.
02:32
And according to the Higgs theory,
48
140871
2041
E de acordo com a teoria de Higgs,
02:34
at that instant, a dramatic event took place
49
142912
3366
naquele instante, ocorreu um evento dramático
02:38
in the universe.
50
146278
1591
no universo.
02:39
Space-time underwent a phase transition.
51
147869
4791
O espaço-tempo passou por uma fase de transição.
02:44
It was something very similar to the phase transition
52
152660
3077
Foi algo muito parecido com a transição de fase
02:47
that occurs when water turns into ice
53
155737
3545
que ocorre quando a água se transforma em gelo
02:51
below zero degrees.
54
159282
1961
abaixo de zero graus.
02:53
But in our case, the phase transition
55
161243
2940
Mas no nosso caso, a transição de fase
02:56
is not a change in the way the molecules
56
164183
2531
não é uma alteração na forma de
como as moléculas
como as moléculas
02:58
are arranged inside the material,
57
166714
2286
estão organizadas dentro do material,
03:01
but is about a change
58
169000
1888
mas sim de uma mudança
03:02
of the very fabric of space-time.
59
170888
3626
do próprio tecido do espaço-tempo.
03:06
During this phase transition, empty space
60
174514
2626
Durante esta fase de transição, o espaço vazio
03:09
became filled with a substance
61
177140
2672
tornou-se repleto de uma substância
03:11
that we now call Higgs field.
62
179812
3032
que hoje chamamos de campo de Higgs.
03:14
And this substance may seem invisible to us,
63
182844
2329
E esta substância pode parecer invisível para nós,
03:17
but it has a physical reality.
64
185173
2678
mas tem uma realidade física.
03:19
It surrounds us all the time,
65
187851
2058
Ela rodeia-nos em todos os momentos,
03:21
just like the air we breathe in this room.
66
189909
3701
como o ar que respiramos nesta sala.
03:25
And some elementary particles interact
67
193610
2318
E algumas partículas elementares interagem
03:27
with this substance, gaining energy in the process.
68
195928
3828
com esta substância, ganhando energia no processo.
03:31
And this intrinsic energy is what we call
69
199756
3075
E essa energia intrínseca é o que chamamos
03:34
the mass of a particle,
70
202831
2133
de massa de uma partícula,
03:36
and by discovering the Higgs boson, the LHC
71
204964
3253
e ao descobrir o bosão de Higgs, o GCH
03:40
has conclusively proved that this substance is real,
72
208217
4532
provou conclusivamente que esta substância é real,
03:44
because it is the stuff the Higgs bosons are made of.
73
212749
3919
porque é o material de que são
feitos os bosões de Higgs.
feitos os bosões de Higgs.
03:48
And this, in a nutshell, is the essence of the Higgs story.
74
216668
3444
E isto, em poucas palavras,
é a essência da história de Higgs.
é a essência da história de Higgs.
03:52
But this story is far more interesting than that.
75
220112
4743
Mas esta história é muito mais interessante
do que isto.
do que isto.
03:56
By studying the Higgs theory,
76
224855
2311
Ao estudar a teoria de Higgs,
03:59
theoretical physicists discovered,
77
227166
2360
os físicos teóricos descobriram,
04:01
not through an experiment
78
229526
1904
não por meio de uma experiência
04:03
but with the power of mathematics,
79
231430
2476
mas com o poder da matemática,
04:05
that the Higgs field does not necessarily exist
80
233906
3712
que o campo de Higgs não existe necessariamente
04:09
only in the form that we observe today.
81
237618
3337
apenas na forma que observamos hoje.
04:12
Just like matter can exist as liquid or solid,
82
240955
5045
Assim como a matéria pode existir
como líquida ou sólida,
como líquida ou sólida,
04:18
so the Higgs field, the substance that fills all space-time,
83
246000
4572
também o campo de Higgs, a substância
que preenche todo espaço-tempo,
que preenche todo espaço-tempo,
04:22
could exist in two states.
84
250572
3354
poderia existir em dois estados.
04:25
Besides the known Higgs state,
85
253926
2310
Além do conhecido estado de Higgs,
04:28
there could be a second state in which the Higgs field
86
256236
3147
pode haver um segundo estado no qual
o campo de Higgs
o campo de Higgs
04:31
is billions and billions times denser
87
259383
3536
é milhares e milhares de
milhões de vezes mais denso
milhões de vezes mais denso
04:34
than what we observe today,
88
262919
2045
do que o que observamos hoje,
04:36
and the mere existence of another state
89
264964
3487
e a mera existência de outro estado
04:40
of the Higgs field poses a potential problem.
90
268451
4245
do campo de Higgs representa
um potencial problema.
um potencial problema.
04:44
This is because, according to the laws
91
272696
3238
Isto acontece porque, de acordo com as leis
04:47
of quantum mechanics, it is possible
92
275934
2693
da mecânica quântica, é possível
04:50
to have transitions between two states,
93
278627
2832
ter transições entre dois estados,
04:53
even in the presence of an energy barrier
94
281459
2949
mesmo na presença de uma barreira energética
04:56
separating the two states,
95
284408
2628
a separar os dois estados,
04:59
and the phenomenon is called,
96
287036
2209
e o fenómeno é chamado,
05:01
quite appropriately, quantum tunneling.
97
289245
4142
muito apropriadamente, de
Tunelamento Quântico.
Tunelamento Quântico.
05:05
Because of quantum tunneling,
98
293387
1891
Por causa de Tunelamento Quântico,
05:07
I could disappear from this room
99
295278
2533
eu poderia desaparecer desta sala
05:09
and reappear in the next room,
100
297811
3322
e reaparecer na sala ao lado,
05:13
practically penetrating the wall.
101
301133
3395
praticamente penetrando na parede.
05:16
But don't expect me to actually perform the trick
102
304528
2815
Mas não esperem que eu realmente
execute o truque
execute o truque
05:19
in front of your eyes, because the probability
103
307343
2578
diante dos vossos olhos, porque a probabilidade
05:21
for me to penetrate the wall is ridiculously small.
104
309921
4388
de eu penetrar na parede é ridiculamente pequena.
05:26
You would have to wait a really long time
105
314309
2598
Vocês teriam que esperar muito tempo
05:28
before it happens, but believe me,
106
316907
2132
antes que isso acontecesse,
mas acreditem em mim,
mas acreditem em mim,
05:31
quantum tunneling is a real phenomenon,
107
319039
3177
o Tunelamento Quântico é um fenómeno real,
05:34
and it has been observed in many systems.
108
322216
3195
e tem sido observado em muitos sistemas.
05:37
For instance, the tunnel diode,
109
325411
2562
Por exemplo, o diodo túnel [diodo Esaki],
05:39
a component used in electronics,
110
327973
2197
um componente usado em eletrónica,
05:42
works thanks to the wonders
111
330170
2422
funciona graças às maravilhas
05:44
of quantum tunneling.
112
332592
2320
do Tunelamento Quântico.
05:46
But let's go back to the Higgs field.
113
334912
2292
Mas vamos voltar para o campo de Higgs.
05:49
If the ultra-dense Higgs state existed,
114
337204
4563
Se o estado de Higgs ultra denso existiu,
05:53
then, because of quantum tunneling,
115
341767
2354
então, por causa de Tunelamento Quântico,
05:56
a bubble of this state could suddenly appear
116
344121
3713
uma bolha deste estado
poderia aparecer de repente
poderia aparecer de repente
05:59
in a certain place of the universe at a certain time,
117
347834
3242
num determinado lugar do universo e
num determinado momento,
num determinado momento,
06:03
and it is analogous to what happens when you boil water.
118
351076
3765
e isso é análogo ao que acontece
quando se ferve água.
quando se ferve água.
06:06
Bubbles of vapor form inside the water,
119
354841
3089
Bolhas de vapor formam-se dentro da água,
06:09
then they expand, turning liquid into gas.
120
357930
3856
então elas expandem-se,
transformando o líquido em gás.
transformando o líquido em gás.
06:13
In the same way, a bubble of the ultra-dense Higgs state
121
361786
4804
Da mesma forma, uma bolha do estado
ultra denso de Higgs
ultra denso de Higgs
06:18
could come into existence because of quantum tunneling.
122
366590
3427
poderia reaparecer devido ao
Tunelamento Quântico.
Tunelamento Quântico.
06:22
The bubble would then expand at the speed of light,
123
370017
2837
A bolha ir-se-ia então expandir
à velocidade da luz,
à velocidade da luz,
06:24
invading all space, and turning the Higgs field
124
372854
3486
invadindo todo o espaço e transformando
o campo de Higgs
o campo de Higgs
06:28
from the familiar state into a new state.
125
376340
3649
do estado familiar para um novo estado.
06:31
Is this a problem? Yes, it's a big a problem.
126
379989
4161
Isto é um problema?
Sim, é um grande problema.
Sim, é um grande problema.
06:36
We may not realize it in ordinary life,
127
384150
2745
Nós podemos não perceber isso no dia-a-dia,
06:38
but the intensity of the Higgs field is critical
128
386895
3205
mas a intensidade do campo de Higgs
é fundamental
é fundamental
06:42
for the structure of matter.
129
390100
2645
para a estrutura da matéria.
06:44
If the Higgs field were only a few times more intense,
130
392745
4073
Se o campo de Higgs fosse apenas
algumas vezes mais intenso,
algumas vezes mais intenso,
06:48
we would see atoms shrinking, neutrons decaying
131
396818
2944
veríamos átomos encolhendo, neutrões decaindo
06:51
inside atomic nuclei, nuclei disintegrating,
132
399762
3686
dentro de núcleos atómicos,
núcleos a desintegrarem-se
núcleos a desintegrarem-se
06:55
and hydrogen would be
133
403448
2340
e o hidrogénio seria
06:57
the only possible chemical element in the universe.
134
405788
4352
o único elemento químico possível no universo.
07:02
And the Higgs field, in the ultra-dense Higgs state,
135
410140
3011
E o campo de Higgs,
no estado de Higgs ultra denso,
no estado de Higgs ultra denso,
07:05
is not just a few times more intense than today,
136
413151
3814
não é só algumas vezes mais intenso do que hoje,
07:08
but billions of times,
137
416965
2195
mas sim biliões de vezes,
07:11
and if space-time were filled by this Higgs state,
138
419160
3202
e se o espaço-tempo fosse preenchido
por este estado de Higgs,
por este estado de Higgs,
07:14
all atomic matter would collapse.
139
422362
3153
toda a matéria atómica entraria em colapso.
07:17
No molecular structures would be possible, no life.
140
425515
4490
Nenhuma estrutura molecular seria possível,
nenhuma vida.
nenhuma vida.
07:22
So, I wonder, is it possible
141
430005
3338
Então, eu pergunto-me:
"É possível
"É possível
07:25
that in the future, the Higgs field
142
433343
2586
"que, no futuro, o campo de Higgs
07:27
will undergo a phase transition and,
143
435929
2565
"passe por uma fase de transição e,
07:30
through quantum tunneling, will be transformed
144
438494
3129
"através de Tunelamento Quântico,
se transforme
se transforme
07:33
into this nasty, ultra-dense state?
145
441623
4687
"neste nocivo estado ultra denso?"
07:38
In other words, I ask myself, what is the fate
146
446310
3525
Por outras palavras, eu pergunto-me:
"Qual é o destino
"Qual é o destino
07:41
of the Higgs field in our universe?
147
449835
3083
do campo de Higgs no nosso universo?"
07:44
And the crucial ingredient necessary
148
452918
2251
E o ingrediente crucial necessário
07:47
to answer this question is the Higgs boson mass.
149
455169
4386
para responder a esta pergunta é a
massa do bosão de Higgs.
massa do bosão de Higgs.
07:51
And experiments at the LHC found that the mass
150
459555
4111
E experiências no LHC descobriram que a massa
07:55
of the Higgs boson is about 126 GeV.
151
463666
4274
do bosão de Higgs é cerca de 126 GeV.
07:59
This is tiny when expressed in familiar units,
152
467940
3036
Isto é minúsculo se for expresso
em unidades familiares,
em unidades familiares,
08:02
because it's equal to something like
153
470976
1320
porque é igual a algo como
08:04
10 to the minus 22 grams,
154
472296
2207
10 elevado a - 22 gramas,
08:06
but it is large in particle physics units,
155
474503
3970
mas é grande em unidades de física de partículas,
08:10
because it is equal to the weight
156
478473
2104
porque é igual ao peso
08:12
of an entire molecule
157
480577
2246
de uma molécula inteira
08:14
of a DNA constituent.
158
482823
2420
de um componente de ADN.
08:17
So armed with this information from the LHC,
159
485243
3387
Então, armados com esta informação do GCH,
08:20
together with some colleagues here at CERN,
160
488630
1944
juntamente com alguns colegas aqui no CERN,
08:22
we computed the probability
161
490574
1909
nós calculámos a probabilidade
08:24
that our universe could quantum tunnel
162
492483
3015
de que nosso universo passe,
devido a um túnel quântico,
devido a um túnel quântico,
08:27
into the ultra-dense Higgs state,
163
495498
3118
para o estado de Higgs ultra denso,
08:30
and we found a very intriguing result.
164
498616
3677
e encontrámos um resultado muito intrigante.
08:34
Our calculations showed
165
502293
2149
Os nossos cálculos mostraram
08:36
that the measured value of the Higgs boson mass
166
504442
3172
que o valor medido da massa do bosão de Higgs
08:39
is very special.
167
507614
1845
é muito especial.
08:41
It has just the right value
168
509459
2919
Ele tem exatamente o valor necessário
08:44
to keep the universe hanging
169
512378
2693
para manter o universo suspenso
08:47
in an unstable situation.
170
515071
2570
numa situação instável.
08:49
The Higgs field is in a wobbly configuration
171
517641
3256
O campo de Higgs está numa configuração instável
08:52
that has lasted so far
172
520897
2049
que tem durado até agora
08:54
but that will eventually collapse.
173
522946
3045
mas que eventualmente entrará em colapso.
08:57
So according to these calculations,
174
525991
3179
Então, de acordo com esses cálculos,
09:01
we are like campers
175
529170
2030
nós somos como campistas
09:03
who accidentally set their tent
176
531200
2452
que acidentalmente armaram a sua tenda
09:05
at the edge of a cliff.
177
533652
1794
à beira de um precipício.
09:07
And eventually, the Higgs field
178
535446
1790
E, eventualmente, o campo de Higgs
09:09
will undergo a phase transition
179
537236
1936
passará por uma fase de transição
09:11
and matter will collapse into itself.
180
539172
3044
e a matéria vai entrar em colapso sobre si mesma.
09:14
So is this how humanity is going to disappear?
181
542216
3444
É assim que a humanidade vai desaparecer?
09:17
I don't think so.
182
545660
1755
Eu acho que não.
09:19
Our calculation shows that quantum tunneling
183
547415
3353
Os nossos cálculos mostram que
não é provável ocorrer
não é provável ocorrer
09:22
of the Higgs field is not likely to occur
184
550768
3656
o Tunelamento Quântico do campo de Higgs
09:26
in the next 10 to the 100 years,
185
554424
3504
nos próximos 10 elevado a 100 anos,
09:29
and this is a very long time.
186
557928
3042
e isto é muito tempo.
09:32
It's even longer than
187
560970
1768
É mais do que
09:34
the time it takes for Italy to form a stable government.
188
562738
3669
o tempo que a Itália leva
a formar um governo estável.
a formar um governo estável.
09:38
(Laughter)
189
566407
2407
(Risos)
09:40
Even so, we will be long gone by then.
190
568814
3791
Mesmo assim, nós já teremos desaparecido
há muito tempo.
há muito tempo.
09:44
In about five billion years,
191
572605
2608
Daqui a cerca de 5 biliões de anos,
09:47
our sun will become a red giant,
192
575213
2457
o nosso sol tornar-se-á uma gigante vermelha,
09:49
as large as the Earth's orbit,
193
577670
2513
tão grande como a órbita da Terra,
09:52
and our Earth will be kaput,
194
580183
3277
e a nossa Terra será destruída,
09:55
and in a thousand billion years,
195
583460
2357
e daqui a 1000 biliões de anos,
09:57
if dark energy keeps on fueling
196
585817
2286
se a energia escura continuar a alimentar a
10:00
space expansion at the present rate,
197
588103
2835
expansão de espaço no ritmo atual,
10:02
you will not even be able to see as far as your toes,
198
590938
4177
vocês nem serão capazes de ver
os dedos dos pés,
os dedos dos pés,
10:07
because everything around you
199
595115
1697
porque tudo à vossa volta
10:08
expands at a rate faster than the speed of light.
200
596812
3701
vai estar a expandir-se a um ritmo mais
rápido do que a velocidade da luz.
rápido do que a velocidade da luz.
10:12
So it is really unlikely
201
600513
1985
Então é realmente improvável
10:14
that we will be around to see the Higgs field collapse.
202
602498
3870
estarmos por cá para vermos
o colapso do campo de Higgs.
o colapso do campo de Higgs.
10:18
But the reason why I am interested
203
606368
3579
Mas a razão por que estou interessado
10:21
in the transition of the Higgs field
204
609947
2012
na transição do campo de Higgs
10:23
is because I want to address the question,
205
611959
3285
é porque eu quero abordar a questão:
10:27
why is the Higgs boson mass so special?
206
615244
4965
"Por que é que a massa do bosão de Higgs
é tão especial?"
é tão especial?"
10:32
Why is it just right to keep the universe
207
620209
2974
"Por que é exatamente o que é necessário
para manter o universo
para manter o universo
10:35
at the edge of a phase transition?
208
623183
3490
"à beira de uma fase de transição?"
10:38
Theoretical physicists always ask "why" questions.
209
626673
3862
Os físicos teóricos perguntam sempre "porquê".
10:42
More than how a phenomenon works,
210
630535
2675
Mais do que como funciona um fenómeno,
10:45
theoretical physicists are always interested in
211
633210
2472
os físicos teóricos estão sempre interessados em
10:47
why a phenomenon works in the way it works.
212
635682
3232
por que é que um fenómeno funciona
da forma que ele funciona.
da forma que ele funciona.
10:50
We think that this these "why" questions
213
638914
3362
Nós pensamos que estas perguntas do "porquê",
10:54
can give us clues
214
642276
1723
podem dar-nos pistas
10:55
about the fundamental principles of nature.
215
643999
3538
sobre os princípios fundamentais da Natureza.
10:59
And indeed, a possible answer to my question
216
647537
3905
E, de facto, uma possível resposta
para a minha pergunta
para a minha pergunta
11:03
opens up new universes, literally.
217
651442
4364
abre novos universos, literalmente.
11:07
It has been speculated that our universe
218
655806
3441
Foi especulado que o nosso universo
11:11
is only a bubble in a soapy multiverse
219
659247
4133
é só uma bolha num multiverso-espuma
11:15
made out of a multitude of bubbles,
220
663380
2563
composto por uma infinidade de bolhas,
11:17
and each bubble is a different universe
221
665943
2216
e que cada bolha é um universo diferente
11:20
with different fundamental constants
222
668159
1894
com diferentes constantes fundamentais
11:22
and different physical laws.
223
670053
1865
e diferentes leis da física.
11:23
And in this context, you can only talk about
224
671918
2006
E neste contexto, apenas se pode falar sobre
11:25
the probability of finding a certain value of the Higgs mass.
225
673924
4711
a probabilidade de encontrar
um determinado valor da massa de Higgs.
um determinado valor da massa de Higgs.
11:30
Then the key to the mystery
226
678635
2343
Então a chave para o mistério
11:32
could lie in the statistical properties
227
680978
3263
poderia residir nas propriedades estatísticas
11:36
of the multiverse.
228
684241
2228
do multiverso.
11:38
It would be something like what happens
229
686469
2414
Seria algo como o que acontece
11:40
with sand dunes on a beach.
230
688883
2237
com as dunas de areia numa praia.
11:43
In principle, you could imagine to find sand dunes
231
691120
2872
Em princípio, poderiam imaginar
encontrar dunas de areia
encontrar dunas de areia
11:45
of any slope angle in a beach,
232
693992
2430
de qualquer ângulo de inclinação numa praia,
11:48
and yet, the slope angles of sand dunes
233
696422
4161
e no entanto, os ângulos de inclinação
das dunas de areia
das dunas de areia
11:52
are typically around 30, 35 degrees.
234
700583
3470
normalmente são cerca de 30 a 35 graus.
11:56
And the reason is simple:
235
704053
1668
E a razão é simples:
11:57
because wind builds up the sand, gravity makes it fall.
236
705721
3678
porque o vento empilha a areia,
a gravidade a faz cair.
a gravidade a faz cair.
12:01
As a result, the vast majority of sand dunes
237
709399
2884
Como resultado, a grande maioria
das dunas de areia
das dunas de areia
12:04
have slope angles around the critical value,
238
712283
3919
tem ângulos de inclinação
em torno do valor crítico,
em torno do valor crítico,
12:08
near to collapse.
239
716202
1984
perto do colapso.
12:10
And something similar could happen
240
718186
2997
E pode acontecer algo semelhante
12:13
for the Higgs boson mass in the multiverse.
241
721183
4537
para a massa do bosão Higgs no multiverso.
12:17
In the majority of bubble universes,
242
725720
2872
Na maioria dos universos-bolha,
12:20
the Higgs mass could be around the critical value,
243
728592
3057
a massa do Higgs pode estar em torno
do valor crítico,
do valor crítico,
12:23
near to a cosmic collapse of the Higgs field,
244
731649
3596
próximo de um colapso cósmico
do campo de Higgs,
do campo de Higgs,
12:27
because of two competing effects,
245
735245
1947
por causa de dois efeitos concorrentes,
12:29
just as in the case of sand.
246
737192
3586
tal como no caso da areia.
12:32
My story does not have an end,
247
740778
3145
A minha história não tem fim,
12:35
because we still don't know the end of the story.
248
743923
3735
porque ainda não sabemos o final da história.
12:39
This is science in progress,
249
747658
3288
Isto é a ciência em progresso,
12:42
and to solve the mystery, we need more data,
250
750946
3834
e para resolver o mistério,
precisamos de mais dados
precisamos de mais dados
12:46
and hopefully, the LHC will soon add new clues
251
754780
4616
e espero que o GCH adicione novas pistas em breve
12:51
to this story.
252
759396
2621
para esta história.
12:54
Just one number, the Higgs boson mass,
253
762017
3830
Um único número, a massa do bosão de Higgs,
12:57
and yet, out of this number we learn so much.
254
765847
5329
e contudo, deste número aprendemos tanto.
13:03
I started from a hypothesis, that the known particles
255
771176
3047
Parti de uma hipótese,
que as partículas conhecidas
que as partículas conhecidas
13:06
are all there is in the universe,
256
774223
2036
são tudo o que existe no universo,
13:08
even beyond the domain explored so far.
257
776259
2706
mesmo para além do domínio explorado até agora.
13:10
From this, we discovered that the Higgs field
258
778965
3768
Com isso, descobrimos que o campo de Higgs
13:14
that permeates space-time may be standing
259
782733
3443
que permeia o espaço-tempo pode estar sobre
13:18
on a knife edge, ready for cosmic collapse,
260
786176
4557
o fio da navalha, pronto para o colapso cósmico,
13:22
and we discovered that this may be a hint
261
790733
3550
e descobrimos que esta pode ser uma dica
13:26
that our universe is only a grain of sand
262
794283
4033
de que o nosso universo é apenas
um grão de areia
um grão de areia
13:30
in a giant beach, the multiverse.
263
798316
3613
numa praia gigante, o multiverso.
13:33
But I don't know if my hypothesis is right.
264
801929
3251
Mas não sei se a minha hipótese está correta.
13:37
That's how physics works: A single measurement
265
805180
3683
É assim que funciona a física:
uma única medição
uma única medição
13:40
can put us on the road to a new understanding
266
808863
2864
pode-nos colocar no caminho para
uma nova compreensão
uma nova compreensão
13:43
of the universe
267
811727
1663
do universo
13:45
or it can send us down a blind alley.
268
813390
3019
ou pode-nos enviar para um beco sem saída.
13:48
But whichever it turns out to be,
269
816409
2564
Mas o que quer que venha a ser,
13:50
there is one thing I'm sure of:
270
818973
3192
há uma coisa de que tenho a certeza:
13:54
The journey will be full of surprises.
271
822165
3349
A viagem será cheia de surpresas.
13:57
Thank you.
272
825514
1373
Obrigado.
13:58
(Applause)
273
826887
5248
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
Gian Giudice - Theoretical physicistGian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology.
Why you should listen
Gian Giudice is a permanent member of CERN's group for theoretical physics. He has researched topics like supersymmetry, extra dimensions and dark matter, and has formulated theories that describe the earliest stages of the universe and that apply our knowledge of the particle world to smaller distances.
As author of the popular book, A Zeptospace Odyssey, Giudice is active in communicating the complex work of the Large Hadron Collider to the public. Meant for the lay reader, the book shares both the innovations needed to build the LHC and the theories it was created to prove. After the Higgs boson discovery, Giudice found the surprising result that, if the Standard Model continues to hold up at very small distances, the universe must be in a critical state, near to a phase transition that could lead to the collapse of all atomic matter. Luckily, in his TED Talk, he shares that this would happen very, very, very far in the future.
Gian Giudice | Speaker | TED.com