TEDxBerlin
James Beacham: How we explore unanswered questions in physics
James Beacham: Cum explorăm mistere neelucidate din fizică
Filmed:
Readability: 4.5
1,572,345 views
James Beacham caută răspunsuri la cele mai importante întrebări din fizică folosind cel mai mare experiment științific montat vreodată, Large Hadron Collider al CERN. În acest discurs distractiv și accesibil despre cum funcționează știința, Beacham ne duce într-o călătorie prin dimensiuni extra-spațiale, în căutarea unor particule fundamentale nedescoperite (și a unei explicații pentru misterele gravitației) și detaliază tendința de a continua explorările.
James Beacham - Experimental particle physicist
James Beacham is an experimental high-energy particle physicist working with the ATLAS collaboration at CERN's Large Hadron Collider. Full bio
James Beacham is an experimental high-energy particle physicist working with the ATLAS collaboration at CERN's Large Hadron Collider. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
There is something about physics
0
1087
4185
Există ceva în fizică
00:17
that has been really bothering me
since I was a little kid.
since I was a little kid.
1
5296
4000
care mă preocupă de când eram copil.
00:23
And it's related to a question
2
11010
1809
Și este legat de o întrebare
00:24
that scientists have been asking
for almost 100 years,
for almost 100 years,
3
12843
3244
pe care oamenii de știință și-o pun
de aproape 100 de ani,
de aproape 100 de ani,
00:28
with no answer.
4
16111
1169
dar fără răspuns.
00:31
How do the smallest things in nature,
5
19108
3010
Cum se face că cele mai mici corpuri
din natură,
din natură,
00:34
the particles of the quantum world,
6
22142
2153
particulele lumii cuantice,
00:36
match up with the largest
things in nature --
things in nature --
7
24319
3031
se potrivesc cu cele mai mari
obiecte din natură:
obiecte din natură:
00:39
planets and stars and galaxies
held together by gravity?
held together by gravity?
8
27374
3247
planete, stele și galaxii
ținute laolaltă de forța gravitațională?
ținute laolaltă de forța gravitațională?
Copil fiind, cugetam exact
la întrebări de genul acesta.
la întrebări de genul acesta.
00:43
As a kid, I would puzzle
over questions just like this.
over questions just like this.
9
31250
2773
Mă jucam cu microscoape și electromagneți
00:46
I would fiddle around
with microscopes and electromagnets,
with microscopes and electromagnets,
10
34047
2892
și citeam despre forțele corpurilor mici
00:48
and I would read
about the forces of the small
about the forces of the small
11
36963
2195
00:51
and about quantum mechanics
12
39182
1334
și despre mecanică cuantică
00:52
and I would marvel at how well
that description matched up
that description matched up
13
40540
3564
și mă minunam la cât de bine
se potrivea acea descriere
se potrivea acea descriere
00:56
to our observation.
14
44128
1170
cu observațiile noastre.
00:58
Then I would look at the stars,
15
46220
1583
Apoi mă uitam la stele
00:59
and I would read about how well
we understand gravity,
we understand gravity,
16
47827
2524
și citeam despre cât de bine
înțelegem gravitația
înțelegem gravitația
01:02
and I would think surely,
there must be some elegant way
there must be some elegant way
17
50375
3350
și eram sigur că trebuie să existe
un fel elegant
un fel elegant
01:05
that these two systems match up.
18
53749
2645
în care aceste două sisteme se potrivesc.
01:09
But there's not.
19
57021
1401
Dar nu există.
01:11
And the books would say,
20
59673
1160
Și cărțile ar spune,
01:12
yeah, we understand a lot
about these two realms separately,
about these two realms separately,
21
60857
3183
da, separat înțelegem mult
despre aceste două lumi,
despre aceste două lumi,
01:16
but when we try to link
them mathematically,
them mathematically,
22
64064
2610
dar când încercăm să le legăm matematic,
01:18
everything breaks.
23
66698
1330
nimic nu mai merge.
01:20
And for 100 years,
24
68674
1310
Și pentru 100 de ani,
01:22
none of our ideas as to how to solve
this basically physics disaster,
this basically physics disaster,
25
70008
5028
niciuna din ideile noastre despre cum
să rezolvăm acest dezastru al fizicii
să rezolvăm acest dezastru al fizicii
01:27
has ever been supported by evidence.
26
75060
1814
nu a fost susținută de dovezi.
01:30
And to little old me --
27
78271
1654
Pentru mine ca și copil
– micuțul, curiosul, scepticul James --
01:31
little, curious, skeptical James --
28
79949
1810
01:33
this was a supremely unsatisfying answer.
29
81783
2868
ăsta era un răspuns
extrem de nesatisfăcător.
extrem de nesatisfăcător.
01:38
So, I'm still a skeptical little kid.
30
86011
2233
Încă sunt un copil sceptic.
01:40
Flash-forward now
to December of 2015,
to December of 2015,
31
88268
3810
Să sărim acum la decembrie 2015,
01:45
when I found myself smack in the middle
32
93029
2474
cănd m-am trezit în mijlocul
lumii fizicii fiind dată peste cap.
lumii fizicii fiind dată peste cap.
01:47
of the physics world
being flipped on its head.
being flipped on its head.
33
95527
2940
01:51
It all started when we at CERN
saw something intriguing in our data:
saw something intriguing in our data:
34
99999
3320
Totul a început când noi cei de la CERN
am văzut ceva ciudat în date:
am văzut ceva ciudat în date:
01:55
a hint of a new particle,
35
103343
2274
un semn al unei noi particule,
01:57
an inkling of a possibly extraordinary
answer to this question.
answer to this question.
36
105641
4216
o bănuială a unui răspuns posibil
extraordinar la această întrebare.
extraordinar la această întrebare.
02:03
So I'm still a skeptical
little kid, I think,
little kid, I think,
37
111777
2127
Cred că încă sunt un copil sceptic,
02:05
but I'm also now a particle hunter.
38
113928
2133
dar acum sunt și un vânător de particule.
02:08
I am a physicist at CERN's
Large Hadron Collider,
Large Hadron Collider,
39
116085
3463
Sunt fizician
la Large Hadron Collider al CERN,
la Large Hadron Collider al CERN,
02:11
the largest science
experiment ever mounted.
experiment ever mounted.
40
119572
3471
cel mai mare experiment științific
montat vreodată.
montat vreodată.
02:15
It's a 27-kilometer tunnel
on the border of France and Switzerland
on the border of France and Switzerland
41
123877
3535
E un tunel de 27 de km
la granița dintre Franța și Elveția
la granița dintre Franța și Elveția
02:19
buried 100 meters underground.
42
127436
1850
la 100 de metri adâncime.
02:21
And in this tunnel,
43
129310
1154
În acest tunel
02:22
we use superconducting magnets
colder than outer space
colder than outer space
44
130488
3953
folosim magneți superconductori
mai reci decât spațiul cosmic
mai reci decât spațiul cosmic
02:26
to accelerate protons
to almost the speed of light
to almost the speed of light
45
134465
3061
pentru a accelera protoni
până aproape de viteza luminii
până aproape de viteza luminii
02:29
and slam them into each other
millions of times per second,
millions of times per second,
46
137550
3877
și a-i izbi unul de altul
de milioane de ori per secundă,
de milioane de ori per secundă,
02:33
collecting the debris of these collisions
47
141451
2826
colectând detritul acestor coliziuni
02:36
to search for new, undiscovered
fundamental particles.
fundamental particles.
48
144301
3971
pentru a căuta noi particule fundamentale,
nedescoperite.
nedescoperite.
02:40
Its design and construction
took decades of work
took decades of work
49
148727
2464
Design-ul și construcția au costat
decenii de muncă
decenii de muncă
02:43
by thousands of physicists
from around the globe,
from around the globe,
50
151215
3032
a mii de fizicieni din toată lumea,
02:46
and in the summer of 2015,
51
154271
2541
iar în vara anului 2015,
02:48
we had been working tirelessly
to switch on the LHC
to switch on the LHC
52
156836
3424
am lucrat neobosiți pentru a porni LHC-ul
02:52
at the highest energy that humans
have ever used in a collider experiment.
have ever used in a collider experiment.
53
160284
4467
la cea mai mare energie pe care oamenii
au folosit-o vreodată într-un experiment.
au folosit-o vreodată într-un experiment.
02:57
Now, higher energy is important
54
165735
2523
Energia mai mare este importantă,
03:00
because for particles,
there is an equivalence
there is an equivalence
55
168282
2187
fiindcă la particule există o echivalență
între energia și masa particulei,
între energia și masa particulei,
03:02
between energy and particle mass,
56
170493
2201
03:04
and mass is just a number
put there by nature.
put there by nature.
57
172718
2461
și masa e doar un număr pus acolo
de către natură.
de către natură.
03:08
To discover new particles,
58
176068
1318
Pentru a descoperi particule noi
03:09
we need to reach these bigger numbers.
59
177410
2122
trebuie să ajungem
la aceste numere mari.
la aceste numere mari.
Pentru asta, trebuie să construim
03:11
And to do that, we have to build
a bigger, higher energy collider,
a bigger, higher energy collider,
60
179556
3254
un accelerator cu energie mai mare,
iar cel mai mare și mai puternic din lume
03:14
and the biggest, highest
energy collider in the world
energy collider in the world
61
182834
2565
03:17
is the Large Hadron Collider.
62
185423
1466
este Large Hadron Collider.
03:20
And then, we collide protons
quadrillions of times,
quadrillions of times,
63
188271
4899
Apoi, ciocnim protoni între ei
de milioane de ori,
de milioane de ori,
03:25
and we collect this data very slowly,
over months and months.
over months and months.
64
193194
4284
și colectăm aceste date
foarte încet, luni de zile.
foarte încet, luni de zile.
03:30
And then new particles might show up
in our data as bumps --
in our data as bumps --
65
198813
4335
Astfel noi particule ar putea apărea
în datele noastre ca umflături,
în datele noastre ca umflături,
03:35
slight deviations from what you expect,
66
203172
2445
ușoare deviații de la ce ne așteptăm,
03:37
little clusters of data points
that make a smooth line not so smooth.
that make a smooth line not so smooth.
67
205641
3967
mici adunături de puncte care fac o linie
să nu fie chiar așa dreaptă.
să nu fie chiar așa dreaptă.
03:42
For example, this bump,
68
210379
1721
De exemplu, această proeminență,
03:45
after months of data-taking in 2012,
69
213010
2533
după luni de adunat date în 2012,
03:47
led to the discovery
of the Higgs particle --
of the Higgs particle --
70
215567
2129
a dus la descoperirea particulei Higgs
03:49
the Higgs boson --
71
217720
1205
– bosonul Higgs –
03:50
and to a Nobel Prize
for the confirmation of its existence.
for the confirmation of its existence.
72
218949
3365
și la un premiu Nobel
pentru confirmarea existenței lui.
pentru confirmarea existenței lui.
03:55
This jump up in energy in 2015
73
223972
3558
Această creștere în energie în 2015
04:00
represented the best chance
that we as a species had ever had
that we as a species had ever had
74
228628
3292
a reprezentat cea mai mare șansă
din istoria speciei noastre
din istoria speciei noastre
04:03
of discovering new particles --
75
231944
1477
de a descoperi noi particule,
04:05
new answers to these
long-standing questions,
long-standing questions,
76
233445
2112
noi răspunsuri la aceste întrebări vechi,
04:07
because it was almost
twice as much energy as we used
twice as much energy as we used
77
235581
3097
fiindcă era energie aproape dublă
față de cât folosisem
față de cât folosisem
04:10
when we discovered the Higgs boson.
78
238702
1922
când am descoperit bosonul Higgs.
04:12
Many of my colleagues had been working
their entire careers for this moment,
their entire careers for this moment,
79
240648
3741
Mulți dintre colegii mei lucraseră
întreaga carieră pentru acest moment
întreaga carieră pentru acest moment
04:16
and frankly, to little curious me,
80
244413
2076
și sincer, pentru curiosul de mine,
04:18
this was the moment
I'd been waiting for my entire life.
I'd been waiting for my entire life.
81
246513
2910
acesta a fost momentul
pe care îl așteptasem întreaga viață.
pe care îl așteptasem întreaga viață.
04:21
So 2015 was go time.
82
249447
1731
Deci 2015 a fost momentul așteptat.
04:24
So June 2015,
83
252654
2210
În iunie 2015,
04:27
the LHC is switched back on.
84
255722
2659
LHC-ul este pornit la loc.
04:31
My colleagues and I held our breath
and bit our fingernails,
and bit our fingernails,
85
259040
2877
Eu și colegii mei ne țineam respirația
și ne rodeam unghiile
și ne rodeam unghiile
04:33
and then finally we saw
the first proton collisions
the first proton collisions
86
261941
2511
și apoi am văzut
primele coliziuni între protoni
primele coliziuni între protoni
04:36
at this highest energy ever.
87
264476
1956
la cea mai mare energie de până atunci.
04:38
Applause, champagne, celebration.
88
266456
2076
Aplauze, șampanie, sărbătoare.
04:40
This was a milestone for science,
89
268556
3596
Aceasta a fost o realizare pentru știință,
04:44
and we had no idea what we would find
in this brand-new data.
in this brand-new data.
90
272176
4622
și habar n-aveam ce urma să descoperim
în aceste date noi.
în aceste date noi.
04:51
And then a few weeks later,
we found a bump.
we found a bump.
91
279990
2178
Câteva săptămâni mai târziu
am găsit o umflătură.
am găsit o umflătură.
04:56
It wasn't a very big bump,
92
284192
1676
Nu era una foarte mare,
04:58
but it was big enough to make
you raise your eyebrow.
you raise your eyebrow.
93
286952
2512
dar era suficient de mare
cât să te intrige.
cât să te intrige.
05:01
But on a scale of one to 10
for eyebrow raises,
for eyebrow raises,
94
289488
2251
Dar pe o scară de la 1 la 10,
05:03
if 10 indicates that you've
discovered a new particle,
discovered a new particle,
95
291763
2610
dacă 10 înseamnă că ai descoperit
o particulă nouă,
o particulă nouă,
05:06
this eyebrow raise is about a four.
96
294397
1727
ăsta ar fi un 4.
05:08
(Laughter)
97
296148
1150
(Râsete)
05:10
I spent hours, days, weeks
in secret meetings,
in secret meetings,
98
298432
5211
Am petrecut ore, zile, săptămâni
în întâlniri secrete,
în întâlniri secrete,
05:15
arguing with my colleagues
over this little bump,
over this little bump,
99
303667
2360
în dezbateri cu colegii
asupra acestei umflături,
asupra acestei umflături,
05:18
poking and prodding it with our most
ruthless experimental sticks
ruthless experimental sticks
100
306051
3236
probând-o cu cele mai nemiloase
instrumente ale noastre
instrumente ale noastre
05:21
to see if it would withstand scrutiny.
101
309311
1977
ca să vedem dacă rezistă cercetărilor.
05:23
But even after months
of working feverishly --
of working feverishly --
102
311988
3461
Dar chiar după luni de muncă asiduă,
05:27
sleeping in our offices
and not going home,
and not going home,
103
315473
2432
dormind în birouri, fără să mergem acasă,
05:29
candy bars for dinner,
104
317929
2077
dulciuri la cină,
05:32
coffee by the bucketful --
105
320030
1570
cafea cu găleata...
05:33
physicists are machines
for turning coffee into diagrams --
for turning coffee into diagrams --
106
321624
4243
Fizicienii sunt mașinării de transformare
a cafelei în diagrame.
a cafelei în diagrame.
05:37
(Laughter)
107
325891
1399
(Râsete)
05:39
This little bump would not go away.
108
327314
2536
Această mică umflătură era tot acolo.
05:42
So after a few months,
109
330704
2138
Deci, după câteva luni,
05:44
we presented our little bump to the world
with a very clear message:
with a very clear message:
110
332866
3710
am prezentat-o lumii
cu un mesaj foarte clar:
cu un mesaj foarte clar:
05:49
this little bump is interesting
but it's not definitive,
but it's not definitive,
111
337457
2711
umflătura asta e foarte interesantă
dar nu e definitivă,
dar nu e definitivă,
05:52
so let's keep an eye on it
as we take more data.
as we take more data.
112
340192
3329
așa că să fim atenți la ea
cât timp mai adunăm informații.
cât timp mai adunăm informații.
05:55
So we were trying to be
extremely cool about it.
extremely cool about it.
113
343872
2291
Încercam să fim foarte calmi
în legătură cu ea.
în legătură cu ea.
05:59
And the world ran with it anyway.
114
347463
2188
Și lumea i-a acordat atenție oricum.
06:02
The news loved it.
115
350383
1632
Știrile au iubit-o.
06:04
People said it reminded
them of the little bump
them of the little bump
116
352735
2555
Oamenii au spus că le amintea
de mica umflătură
de mica umflătură
06:07
that was shown on the way
toward the Higgs boson discovery.
toward the Higgs boson discovery.
117
355314
3423
care a fost arătată pe calea
spre descoperirea bosonului Higgs.
spre descoperirea bosonului Higgs.
06:10
Better than that,
my theorist colleagues --
my theorist colleagues --
118
358761
3128
Mai mult de atât,
colegii mei teoreticieni
colegii mei teoreticieni
06:14
I love my theorist colleagues --
119
362548
2317
– îmi iubesc colegii teoreticieni –
06:16
my theorist colleagues wrote
500 papers about this little bump.
500 papers about this little bump.
120
364889
3612
ei au scris 500 de documente despre ea.
06:20
(Laughter)
121
368525
1455
(Râsete)
06:22
The world of particle physics
had been flipped on its head.
had been flipped on its head.
122
370574
3966
Lumea fizicii particulelor
a fost întoarsă pe dos.
a fost întoarsă pe dos.
06:27
But what was it about this particular bump
123
375745
4242
Dar ce era cu această protuberanță
06:32
that caused thousands of physicists
to collectively lose their cool?
to collectively lose their cool?
124
380011
4090
care făcea mii de fizicieni
să-și piardă calmul?
să-și piardă calmul?
06:37
This little bump was unique.
125
385596
1436
Această mică umflătură era unică.
06:40
This little bump indicated
126
388198
1369
Ea indica
06:41
that we were seeing an unexpectedly
large number of collisions
large number of collisions
127
389591
3022
că vedeam un număr
neașteptat de mare de coliziuni
neașteptat de mare de coliziuni
06:44
whose debris consisted
of only two photons,
of only two photons,
128
392637
3331
al căror detrit
consta în doar doi fotoni,
consta în doar doi fotoni,
06:47
two particles of light.
129
395992
1244
două particule de lumină.
06:49
And that's rare.
130
397260
1237
Și acest lucru e rar.
06:51
Particle collisions are not
like automobile collisions.
like automobile collisions.
131
399069
2620
Ciocnirile particulelor
nu sunt ca cele ale mașinilor.
nu sunt ca cele ale mașinilor.
06:53
They have different rules.
132
401713
1519
Au reguli diferite.
06:55
When two particles collide
at almost the speed of light,
at almost the speed of light,
133
403256
2650
Când două particule se ciocnesc
aproape la viteza luminii,
aproape la viteza luminii,
06:57
the quantum world takes over.
134
405930
1421
lumea cuantică domină.
06:59
And in the quantum world,
135
407375
1260
Și în lumea cuantică,
07:00
these two particles
can briefly create a new particle
can briefly create a new particle
136
408659
3193
aceste două particule
pot crea o nouă particulă
pot crea o nouă particulă
07:03
that lives for a tiny fraction of a second
137
411876
2780
care trăiește pentru o mică
fracțiune de secundă
fracțiune de secundă
07:06
before splitting into other particles
that hit our detector.
that hit our detector.
138
414680
2881
înainte să se desfacă în altele
care lovesc detectorul.
care lovesc detectorul.
07:09
Imagine a car collision
where the two cars vanish upon impact,
where the two cars vanish upon impact,
139
417585
3405
Imaginați-vă o coliziune
între mașini,
în care mașinile dispar după impact,
în care mașinile dispar după impact,
07:13
a bicycle appears in their place --
140
421014
2269
o bicicletă apare în locul lor...
07:15
(Laughter)
141
423307
1071
(Râsete)
07:16
And then that bicycle explodes
into two skateboards,
into two skateboards,
142
424402
2461
Și apoi bicicleta explodează
în două skateboard-uri
în două skateboard-uri
07:18
which hit our detector.
143
426887
1181
care lovesc detectorul.
07:20
(Laughter)
144
428092
1379
(Râsete)
07:21
Hopefully, not literally.
145
429495
1953
Nu la propriu, sper.
07:23
They're very expensive.
146
431472
1342
Sunt foarte costisitoare.
07:26
Events where only two photons
hit out detector are very rare.
hit out detector are very rare.
147
434191
3748
Evenimentele în care doar doi fotoni
lovesc detectorul sunt foarte rare.
lovesc detectorul sunt foarte rare.
07:29
And because of the special
quantum properties of photons,
quantum properties of photons,
148
437963
3722
Și datorită proprietăților cuantice
speciale ale fotonilor,
speciale ale fotonilor,
07:33
there's a very small number
of possible new particles --
of possible new particles --
149
441709
3788
există un număr foarte mic
de noi particule posibile
de noi particule posibile
07:37
these mythical bicycles --
150
445521
1497
– aceste biciclete mitice –
07:39
that can give birth to only two photons.
151
447042
2243
care pot da naștere la doar doi fotoni.
07:41
But one of these options is huge,
152
449812
2836
Dar una dintre aceste opțiuni este imensă
07:44
and it has to do with
that long-standing question
that long-standing question
153
452672
2836
și are de a face cu acea întrebare
07:47
that bothered me as a tiny little kid,
154
455532
2522
care mă nedumerea când eram copil,
07:50
about gravity.
155
458078
1360
despre gravitație.
07:53
Gravity may seem super strong to you,
156
461946
2672
Gravitația poate părea foarte puternică,
07:56
but it's actually crazily weak
compared to the other forces of nature.
compared to the other forces of nature.
157
464642
4100
dar de fapt este extrem de slabă
comparativ cu alte forțe ale naturii.
comparativ cu alte forțe ale naturii.
08:00
I can briefly beat gravity when I jump,
158
468766
2631
Pot învinge ușor gravitația când sar,
08:04
but I can't pick a proton out of my hand.
159
472390
2843
dar nu pot să îmi iau un proton din mână.
08:08
The strength of gravity compared
to the other forces of nature?
to the other forces of nature?
160
476463
3216
Puterea gravitației comparată
cu celelalte forțe ale naturii?
cu celelalte forțe ale naturii?
08:12
It's 10 to the minus 39.
161
480480
2190
Este 10 la puterea minus 39.
08:14
That's a decimal with 39 zeros after it.
162
482694
2537
Adică o zecimală cu 39 de zero după ea.
08:17
Worse than that,
163
485255
1157
Mai mult de atât,
08:18
all of the other known forces of nature
are perfectly described
are perfectly described
164
486436
3027
toate celelalte forțe cunoscute
ale naturii sunt descrise precis
ale naturii sunt descrise precis
08:21
by this thing we call the Standard Model,
165
489487
2037
de acest lucru numit Modelul Standard
08:23
which is our current best description
of nature at its smallest scales,
of nature at its smallest scales,
166
491548
3435
care e cea mai bună descriere actuală
a naturii la cele mai mici scări,
a naturii la cele mai mici scări,
08:27
and quite frankly,
167
495007
1156
și sincer,
08:28
one of the most successful
achievements of humankind --
achievements of humankind --
168
496187
4177
una dintre cele mai de succes realizări
ale rasei umane.
ale rasei umane.
08:32
except for gravity, which is absent
from the Standard Model.
from the Standard Model.
169
500388
4012
Cu excepția gravitației,
care lipsește din Modelul Standard.
care lipsește din Modelul Standard.
08:36
It's crazy.
170
504424
1150
E o nebunie.
08:38
It's almost as though most
of gravity has gone missing.
of gravity has gone missing.
171
506046
3100
E ca și când cea mai mare parte
a gravitației a dispărut.
a gravitației a dispărut.
08:42
We feel a little bit of it,
172
510394
1667
Simțim puțin din ea,
08:44
but where's the rest of it?
173
512085
1676
dar unde e restul?
08:45
No one knows.
174
513785
1282
Nimeni nu știe.
08:48
But one theoretical explanation
proposes a wild solution.
proposes a wild solution.
175
516003
4403
Dar o explicație teoretică
propune o soluție nebunească.
propune o soluție nebunească.
08:54
You and I --
176
522120
1339
Voi și cu mine,
08:55
even you in the back --
177
523483
1578
chiar și voi cei din spate,
08:57
we live in three dimensions of space.
178
525085
2145
toți trăim
în trei dimensiuni ale spațiului.
în trei dimensiuni ale spațiului.
08:59
I hope that's a
non-controversial statement.
non-controversial statement.
179
527254
2557
Sper că afirmația asta nu vă contrariază.
09:01
(Laughter)
180
529835
1829
(Râsete)
09:03
All of the known particles also live
in three dimensions of space.
in three dimensions of space.
181
531688
3438
Toate particulele cunoscute trăiesc
în trei dimensiuni spațiale.
în trei dimensiuni spațiale.
09:07
In fact, a particle is just another name
182
535150
2190
De fapt, o particulă este doar un alt nume
09:09
for an excitation
in a three-dimensional field;
in a three-dimensional field;
183
537364
3009
pentru o excitație
într-un câmp tri-dimensional;
într-un câmp tri-dimensional;
09:12
a localized wobbling in space.
184
540397
1920
un tremur localizat în spațiu.
09:15
More importantly, all the math
that we use to describe all this stuff
that we use to describe all this stuff
185
543288
3529
Mai important, toată matematica
pe care o folosim pentru a descrie asta
pe care o folosim pentru a descrie asta
09:18
assumes that there are only
three dimensions of space.
three dimensions of space.
186
546841
3073
presupune că există
doar trei dimensiuni ale spațiului.
doar trei dimensiuni ale spațiului.
09:21
But math is math, and we can play
around with our math however we want.
around with our math however we want.
187
549938
3381
Dar matematica e matematică
și ne putem juca cu ea cum vrem.
și ne putem juca cu ea cum vrem.
09:25
And people have been playing around
with extra dimensions of space
with extra dimensions of space
188
553343
3166
Și oamenii se joacă de mult timp,
cu dimensiuni în plus ale spațiului
cu dimensiuni în plus ale spațiului
09:28
for a very long time,
189
556533
1155
dar a fost mereu
un concept matematic abstract.
un concept matematic abstract.
09:29
but it's always been an abstract
mathematical concept.
mathematical concept.
190
557712
2585
09:32
I mean, just look around you --
you at the back, look around --
you at the back, look around --
191
560321
3172
Uitați-vă în jur
– voi din spate, priviți –
– voi din spate, priviți –
09:35
there's clearly only
three dimensions of space.
three dimensions of space.
192
563517
2281
e clar că există doar trei dimensiuni.
09:38
But what if that's not true?
193
566954
1559
Dar dacă nu e adevărat?
09:42
What if the missing gravity is leaking
into an extra-spatial dimension
into an extra-spatial dimension
194
570109
6255
Dacă gravitația care lipsește se scurge
într-o dimensiune extra-spațială
într-o dimensiune extra-spațială
09:48
that's invisible to you and I?
195
576388
1956
care e invizibilă pentru noi?
09:51
What if gravity is just as strong
as the other forces
as the other forces
196
579355
3094
Dacă gravitația e la fel de puternică
ca și celelalte forțe
ca și celelalte forțe
09:54
if you were to view it in this
extra-spatial dimension,
extra-spatial dimension,
197
582473
3141
dacă ar fi să o privim în această
dimensiune extra-spațială,
dimensiune extra-spațială,
09:57
and what you and I experience
is a tiny slice of gravity
is a tiny slice of gravity
198
585638
2900
și ce simțim noi
e o parte mică a gravitației
e o parte mică a gravitației
10:00
make it seem very weak?
199
588562
1897
care o face să pară foarte slabă?
10:04
If this were true,
200
592158
1175
Dacă ar fi adevărat,
10:05
we would have to expand
our Standard Model of particles
our Standard Model of particles
201
593357
2748
ar trebui să extindem
Modelul Standard al particulelor
Modelul Standard al particulelor
10:08
to include an extra particle,
a hyperdimensional particle of gravity,
a hyperdimensional particle of gravity,
202
596129
4086
ca să includem una nouă, o particulă
hiperdimensională a gravitației,
hiperdimensională a gravitației,
10:12
a special graviton that lives
in extra-spatial dimensions.
in extra-spatial dimensions.
203
600239
2995
un graviton special care trăiește
în dimensiuni extra-spațiale.
în dimensiuni extra-spațiale.
10:15
I see the looks on your faces.
204
603258
1465
Vă văd expresiile.
10:16
You should be asking me the question,
205
604747
1819
Ar trebui să mă întrebați:
10:18
"How in the world are we going to test
this crazy, science fiction idea,
this crazy, science fiction idea,
206
606590
3644
„Cum să testăm ideea asta
științifico-fantastică,
științifico-fantastică,
10:22
stuck as we are in three dimensions?"
207
610258
2491
fiind blocați în trei dimensiuni?"
10:24
The way we always do,
208
612773
1282
Așa cum facem mereu:
10:26
by slamming together two protons --
209
614079
2139
prin ciocnirea a doi protoni
10:28
(Laughter)
210
616242
1152
(Râsete)
10:29
Hard enough that
the collision reverberates
the collision reverberates
211
617418
2564
suficient de tare,
încât coliziunea să reverbereze
încât coliziunea să reverbereze
10:32
into any extra-spatial dimensions
that might be there,
that might be there,
212
620006
2691
în ce dimensiuni ar mai putea exista,
10:34
momentarily creating
this hyperdimensional graviton
this hyperdimensional graviton
213
622721
2599
producând pe moment
acest graviton hiperdimensional
acest graviton hiperdimensional
10:37
that then snaps back
into the three dimensions of the LHC
into the three dimensions of the LHC
214
625344
4380
care apoi revine
la cele trei dimensiuni ale LHC-ului
la cele trei dimensiuni ale LHC-ului
10:41
and spits off two photons,
215
629748
1822
și scuipă doi fotoni,
10:44
two particles of light.
216
632278
1338
două particule de lumină.
10:47
And this hypothetical,
extra-dimensional graviton
extra-dimensional graviton
217
635417
2910
Și acest graviton ipotetic
10:50
is one of the only possible,
hypothetical new particles
hypothetical new particles
218
638351
3707
este una din singurele noi particule
ipotetice posibile
ipotetice posibile
10:54
that has the special quantum properties
219
642082
2135
care are proprietățile cuantice
10:56
that could give birth to our little,
two-photon bump.
two-photon bump.
220
644241
4236
care ar putea da naștere la mica noastră
umflătură de doi fotoni.
umflătură de doi fotoni.
11:02
So, the possibility of explaining
the mysteries of gravity
the mysteries of gravity
221
650000
5820
Deci, posibilitatea de a explica
misterele gravitației
misterele gravitației
11:07
and of discovering extra
dimensions of space --
dimensions of space --
222
655844
3498
și de a descoperi noi dimensiuni --
11:11
perhaps now you get a sense
223
659366
1592
poate că acum înțelegeți
11:12
as to why thousands of physics geeks
collectively lost their cool
collectively lost their cool
224
660982
4124
de ce mii de tocilari fizicieni
și-au pierdut calmul
și-au pierdut calmul
11:17
over our little, two-photon bump.
225
665130
1882
pentru doi fotoni.
11:19
A discovery of this type
would rewrite the textbooks.
would rewrite the textbooks.
226
667036
2900
O descoperire de genul ăsta
ar rescrie manualele.
ar rescrie manualele.
11:22
But remember,
227
670739
1152
Dar nu uitați,
11:23
the message from us experimentalists
228
671915
1724
mesajul experimentaliștilor
11:25
that actually were doing
this work at the time,
this work at the time,
229
673663
2239
care făceam asta la momentul respectiv,
a fost foarte clar:
a fost foarte clar:
11:27
was very clear:
230
675926
1154
11:29
we need more data.
231
677104
1174
ne mai trebuie date.
11:30
With more data,
232
678302
1519
Cu mai multe informații,
11:31
the little bump will either turn into
a nice, crisp Nobel Prize --
a nice, crisp Nobel Prize --
233
679845
4024
umflătura fie se va transforma
într-un Premiu Nobel,
într-un Premiu Nobel,
11:35
(Laughter)
234
683893
1760
(Râsete)
11:37
Or the extra data will fill in
the space around the bump
the space around the bump
235
685677
2964
sau informațiile noi
vor umple spațiul din jurul umflăturii,
vor umple spațiul din jurul umflăturii,
11:40
and turn it into a nice, smooth line.
236
688665
1866
transformând-o într-o linie dreaptă.
11:43
So we took more data,
237
691515
1218
Așa că am mai adunat date
11:44
and with five times the data,
several months later,
several months later,
238
692757
2577
și cu de 5 ori mai multe,
câteva luni mai târziu,
câteva luni mai târziu,
11:47
our little bump
239
695358
1690
mica umflătură
11:49
turned into a smooth line.
240
697072
2348
s-a transformat într-o linie dreaptă.
11:55
The news reported on a "huge
disappointment," on "faded hopes,"
disappointment," on "faded hopes,"
241
703217
3484
Știrile vorbeau despre
„dezamăgire uriașă", „speranțe pierdute"
„dezamăgire uriașă", „speranțe pierdute"
11:58
and on particle physicists "being sad."
242
706725
2510
și despre fizicienii triști.
12:01
Given the tone of the coverage,
243
709259
1811
Dat fiind tonul cu care se vorbea,
12:03
you'd think that we had decided
to shut down the LHC and go home.
to shut down the LHC and go home.
244
711094
3488
ați crede că am decis să închidem LHC-ul
și să mergem acasă.
și să mergem acasă.
12:06
(Laughter)
245
714606
1150
(Râsete)
12:08
But that's not what we did.
246
716628
1603
Dar nu asta am făcut.
12:13
But why not?
247
721057
2014
Dar de ce nu?
12:16
I mean, if I didn't discover
a particle -- and I didn't --
a particle -- and I didn't --
248
724475
2845
Adică, dacă nu am găsit o particulă
– și nu am găsit-o –
– și nu am găsit-o –
12:20
if I didn't discover a particle,
why am I here talking to you?
why am I here talking to you?
249
728209
3029
atunci, de ce vă vorbesc acum, aici?
12:23
Why didn't I just hang my head in shame
250
731262
2437
De ce nu mi-am plecat capul de rușine
și nu am plecat acasă?
și nu am plecat acasă?
12:25
and go home?
251
733723
1224
12:31
Particle physicists are explorers.
252
739169
3351
Fizicienii de particule sunt exploratori.
12:35
And very much of what we do
is cartography.
is cartography.
253
743421
2952
Mare parte din ce facem e cartografie.
12:39
Let me put it this way: forget
about the LHC for a second.
about the LHC for a second.
254
747468
2852
Să o spun altfel: uitați de LHC un moment.
Imaginați-vă că sunteți
explorator spațial,
explorator spațial,
12:42
Imagine you are a space explorer
arriving at a distant planet,
arriving at a distant planet,
255
750344
3382
ajuns pe o planetă îndepărtată,
căutând extratereștri.
căutând extratereștri.
12:45
searching for aliens.
256
753750
1325
Care e prima sarcină?
12:47
What is your first task?
257
755099
1522
12:49
To immediately orbit the planet,
land, take a quick look around
land, take a quick look around
258
757931
3076
Să orbitezi planeta imediat,
să aterizezi,
să aterizezi,
să te uiți în jur
după semne evidente de viață
după semne evidente de viață
12:53
for any big, obvious signs of life,
259
761031
1886
12:54
and report back to home base.
260
762941
1819
și să raportezi la bază.
12:56
That's the stage we're at now.
261
764784
1624
La acest stadiu suntem acum.
12:59
We took a first look at the LHC
262
767269
1487
Am aruncat o primă privire la LHC
13:00
for any new, big,
obvious-to-spot particles,
obvious-to-spot particles,
263
768780
2284
pentru particule noi mari,
ușor de observat,
ușor de observat,
13:03
and we can report that there are none.
264
771088
1950
și putem raporta că nu există niciuna.
Am văzut o umflătură ciudată
pe un munte distant,
pe un munte distant,
13:05
We saw a weird-looking alien bump
on a distant mountain,
on a distant mountain,
265
773631
2673
dar când ne-am apropiat
13:08
but once we got closer,
we saw it was a rock.
we saw it was a rock.
266
776328
2170
am văzut că era o piatră.
13:10
But then what do we do?
Do we just give up and fly away?
Do we just give up and fly away?
267
778816
2640
Dar ce facem atunci?
Renunțăm și plecăm?
Renunțăm și plecăm?
13:13
Absolutely not;
268
781480
1287
Bineînțeles că nu,
13:14
we would be terrible scientists if we did.
269
782791
2305
am fi niște oameni de știință groaznici.
13:17
No, we spend the next couple
of decades exploring,
of decades exploring,
270
785120
3613
Nu, vom petrece următoarele
două decenii explorând,
două decenii explorând,
13:20
mapping out the territory,
271
788757
1480
cercetând teritoriul,
13:22
sifting through the sand
with a fine instrument,
with a fine instrument,
272
790261
2365
cernind nisipul cu un instrument fin,
13:24
peeking under every stone,
273
792650
1458
uitându-ne sub fiecare piatră,
13:26
drilling under the surface.
274
794132
1554
forând dedesubt.
13:28
New particles can either
show up immediately
show up immediately
275
796106
2593
Noi particule ar putea
să apară fie imediat
să apară fie imediat
13:30
as big, obvious-to-spot bumps,
276
798723
2133
ca și proeminențe ușor de observat,
13:32
or they can only reveal themselves
after years of data taking.
after years of data taking.
277
800880
3941
sau ar putea să se arate
după ani de cercetări.
după ani de cercetări.
13:38
Humanity has just begun its exploration
at the LHC at this big high energy,
at the LHC at this big high energy,
278
806103
4410
Umanitatea abia și-a început explorarea
la LHC cu energia asta mare
la LHC cu energia asta mare
13:42
and we have much searching to do.
279
810537
1791
și avem mult de cercetat.
13:44
But what if, even after 10 or 20 years,
we still find no new particles?
we still find no new particles?
280
812352
5825
Dar dacă chiar și după 10, 20 de ani
tot nu găsim nicio nouă particulă?
tot nu găsim nicio nouă particulă?
13:51
We build a bigger machine.
281
819053
1695
Construim o mașinărie mai mare.
13:52
(Laughter)
282
820772
1574
(Râsete)
13:54
We search at higher energies.
283
822370
1690
Căutăm la energii mai mari.
13:56
We search at higher energies.
284
824476
1570
Căutăm la energii mai mari.
13:58
Planning is already underway
for a 100-kilometer tunnel
for a 100-kilometer tunnel
285
826946
3053
Deja se fac planuri pentru un tunel
de 100 de kilometri
de 100 de kilometri
14:02
that will collide particles
at 10 times the energy of the LHC.
at 10 times the energy of the LHC.
286
830612
2976
care va ciocni particulele
cu o energie de 10 ori mai mare.
cu o energie de 10 ori mai mare.
14:05
We don't decide where
nature places new particles.
nature places new particles.
287
833612
2337
Noi nu decidem unde plasează natura
noi particule.
noi particule.
Noi decidem doar să continuăm explorarea.
14:08
We only decide to keep exploring.
288
836366
1646
14:10
But what if, even after
a 100-kilometer tunnel
a 100-kilometer tunnel
289
838036
2558
Dar dacă chiar și după ce
un tunel de 100 de km
un tunel de 100 de km
14:12
or a 500-kilometer tunnel
290
840618
1860
sau unul de 500 de km
14:14
or a 10,000-kilometer
collider floating in space
collider floating in space
291
842502
2841
sau unul de 10.000 de km,
plutind în spațiu între Pământ și Lună,
plutind în spațiu între Pământ și Lună,
14:17
between the Earth and the Moon,
292
845367
1578
14:18
we still find no new particles?
293
846969
3062
tot nu găsim particule?
14:23
Then perhaps we're doing
particle physics wrong.
particle physics wrong.
294
851597
2694
Atunci poate că facem greșit
fizica particulelor.
fizica particulelor.
14:26
(Laughter)
295
854315
1791
(Râsete)
14:28
Perhaps we need to rethink things.
296
856130
1957
Poate că trebuie să regândim lucrurile.
14:31
Maybe we need more resources,
technology, expertise
technology, expertise
297
859127
3262
Poate ne trebuie mai multe resurse,
tehnologie, expertiză
tehnologie, expertiză
14:34
than what we currently have.
298
862413
1508
decât avem acum.
14:36
We already use artificial intelligence
and machine learning techniques
and machine learning techniques
299
864610
3341
Deja folosim inteligența artificială
și învățarea automatizată
14:39
in parts of the LHC,
300
867975
1153
în părți ale LHC-ului,
14:41
but imagine designing
a particle physics experiment
a particle physics experiment
301
869152
2406
dar imaginați-vă proiectarea
unui experiment
unui experiment
14:43
using such sophisticated algorithms
302
871582
1669
folosind astfel de algoritmi
14:45
that it could teach itself to discover
a hyperdimensional graviton.
a hyperdimensional graviton.
303
873275
3168
încât să se poată învăța singur
cum să descopere un graviton.
cum să descopere un graviton.
14:48
But what if?
304
876467
1157
Dar dacă...
14:49
What if the ultimate question:
305
877648
1445
Întrebarea supremă:
14:51
What if even artificial intelligence
can't help us answer our questions?
can't help us answer our questions?
306
879117
3473
Dacă nici inteligența artificială
nu ne poate ajuta să aflăm răspunsul?
nu ne poate ajuta să aflăm răspunsul?
Dacă aceste întrebări deschise de secole
nu au răspuns în viitorul previzibil?
nu au răspuns în viitorul previzibil?
14:54
What if these open questions,
for centuries,
for centuries,
307
882614
2111
14:56
are destined to be unanswered
for the foreseeable future?
for the foreseeable future?
308
884749
2669
14:59
What if the stuff that's bothered me
since I was a little kid
since I was a little kid
309
887442
2929
Dacă lucrurile care mă nedumeresc
de când eram copil
de când eram copil
15:02
is destined to be unanswered
in my lifetime?
in my lifetime?
310
890395
2523
sunt destinate a fi fără răspuns
cât timp voi trăi?
cât timp voi trăi?
15:06
Then that ...
311
894395
1156
Atunci...
15:08
will be even more fascinating.
312
896282
2094
va fi chiar mai fascinant.
15:12
We will be forced to think
in completely new ways.
in completely new ways.
313
900144
3225
Vom fi forțați să gândim
în moduri complet noi.
în moduri complet noi.
15:16
We'll have to go back to our assumptions,
314
904361
2058
Va trebui să ne întoarcem la presupuneri
15:18
and determine if there was
a flaw somewhere.
a flaw somewhere.
315
906443
2339
și să vedem dacă e o greșeală undeva.
15:21
And we'll need to encourage more people
to join us in studying science
to join us in studying science
316
909401
3395
Va trebui să încurajăm oamenii
să ni se alăture în studierea științei
să ni se alăture în studierea științei
fiindcă e nevoie de noi perspective
asupra acestor probleme seculare.
asupra acestor probleme seculare.
15:24
since we need fresh eyes
on these century-old problems.
on these century-old problems.
317
912820
3062
15:27
I don't have the answers,
and I'm still searching for them.
and I'm still searching for them.
318
915906
3134
Eu nu am răspunsurile
și încă le mai caut.
și încă le mai caut.
15:31
But someone -- maybe
she's in school right now,
she's in school right now,
319
919064
2329
Dar cineva – poate e la școală acum,
15:33
maybe she's not even born yet --
320
921417
1684
poate nici nu s-a născut încă –
15:35
could eventually guide us to see physics
in a completely new way,
in a completely new way,
321
923783
3133
ar putea să ne facă să vedem fizica
într-un fel complet nou
într-un fel complet nou
15:38
and to point out that perhaps
we're just asking the wrong questions.
we're just asking the wrong questions.
322
926940
4268
și să ne arate că poate
ne punem întrebările greșite.
ne punem întrebările greșite.
15:44
Which would not be the end of physics,
323
932112
2410
Asta nu ar fi sfârșitul fizicii,
15:46
but a novel beginning.
324
934546
1406
ci un nou început.
15:49
Thank you.
325
937204
1150
Vă mulțumesc.
15:50
(Applause)
326
938378
2541
(Aplauze)
ABOUT THE SPEAKER
James Beacham - Experimental particle physicistJames Beacham is an experimental high-energy particle physicist working with the ATLAS collaboration at CERN's Large Hadron Collider.
Why you should listen
As part of the ATLAS collaboration at CERN's Large Hadron Collider, one of the teams that discovered the Higgs boson in 2012, James Beacham is on the hunt for evidence of new particles -- dark photons, gravitons, dark matter and exotic Higgs bosons among them.
Previously, Beacham was part of a small team of researchers who, in 2009, searched for the Higgs boson in an unlikely place: data taken by the ALEPH experiment at CERN's Large Electron-Positron collider, nine years after it had stopped running. He has also worked with the APEX collaboration, a groundbreaking search for dark photons using existing particle physics facilities designed for very different purposes.
Beacham completed his PhD at New York University in 2014 and is currently a post-doctoral researcher with the ATLAS experiment group of the Ohio State University. He has been a guest on NPR's "Science Friday," participated in documentaries on the BBC and the Discovery Channel and talked particle physics with the New York Times and WIRED.
In addition to his ongoing research, Beacham is dedicated to making particle physics accessible to all. He has communicated science to the public with Symmetry Magazine, US/LHC, the Science Museum in London, the Institute of Physics, the World Science Fair and on the Web.
In 2015, Beacham organized Ex/Noise/CERN, a project colliding particle physics with experimental music to celebrate the LHC’s switch on to 13 trillion electron volts.
James Beacham | Speaker | TED.com