ABOUT THE SPEAKER
Brian Greene - Physicist
Brian Greene is perhaps the best-known proponent of superstring theory, the idea that minuscule strands of energy vibrating in a higher dimensional space-time create every particle and force in the universe.

Why you should listen

Greene, a professor of physics and mathematics at Columbia University, has focused on unified theories for more than 25 years, and has written several best-selling and non-technical books on the subject including The Elegant Universe, a Pulitzer finalist, and The Fabric of the Cosmos — each of which has been adapted into a NOVA mini-series. His latest book, The Hidden Reality, explores the possibility that our universe is not the only universe.

Greene believes science must be brought to general audiences in new and compelling ways, such as his live stage odyssey, Icarus at the Edge of Time, with original orchestral score by Philip Glass, and the annual World Science Festival, which he co-founded in 2008 with journalist Tracy Day.

More profile about the speaker
Brian Greene | Speaker | TED.com
TED2005

Brian Greene: Making sense of string theory

Брайан Грин о теории струн

Filmed:
6,215,922 views

Физик Брайaн Грин рассказывает о теории суперструн, основная идея которой заключается в том, что все частицы и силы во Вселенной представляют собой крохотные волокна энергии, колеблющиеся в одиннадцати измерениях.
- Physicist
Brian Greene is perhaps the best-known proponent of superstring theory, the idea that minuscule strands of energy vibrating in a higher dimensional space-time create every particle and force in the universe. Full bio

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

00:13
In the yearгод 1919,
0
1000
2000
В 1919 году,
00:15
a virtuallyфактически unknownнеизвестный GermanНемецкий mathematicianматематик, namedназванный TheodorTheodor KaluzaКалуцы
1
3000
7000
практически никому тогда не известный немецкий математик Теодор Калуца
00:22
suggestedпредложенный a very boldжирный and, in some waysпути, a very bizarreэксцентричный ideaидея.
2
10000
7000
предложил довольно смелую и, в некотором роде, эксцентричную идею.
00:29
He proposedпредложенный that our universeвселенная
3
17000
2000
Он предположил, что наша Вселенная
00:31
mightмог бы actuallyна самом деле have more than the threeтри dimensionsГабаритные размеры
4
19000
3000
на самом деле может иметь больше, чем три измерения,
00:34
that we are all awareзнать of.
5
22000
3000
о которых мы все знаем.
00:37
That is in additionприбавление to left, right, back, forthвперед and up, down,
6
25000
3000
Помимо традиционных вправо-влево, вперед-назад и вверх-вниз,
00:40
KaluzaКалуцы proposedпредложенный that there mightмог бы be additionalдополнительный dimensionsГабаритные размеры of spaceпространство
7
28000
5000
Калуца предположил существование дополнительных пространственных измерений,
00:45
that for some reasonпричина we don't yetвсе же see.
8
33000
3000
которые, по тем или иным причинам, мы еще не способны наблюдать.
00:48
Now, when someoneкто то makesмарки a boldжирный and bizarreэксцентричный ideaидея,
9
36000
4000
Когда кто-нибудь выдвигает смелую и эксцентричную идею,
00:52
sometimesиногда that's all it is -- boldжирный and bizarreэксцентричный,
10
40000
2000
иногда этим все и заканчивается -- смелая и эксцентричная,
00:54
but it has nothing to do with the worldМир around us.
11
42000
3000
эта идея не имеет ничего общего с реальным миром.
00:57
This particularконкретный ideaидея, howeverОднако --
12
45000
2000
Но вот эта конкретная идея,
00:59
althoughнесмотря на то что we don't yetвсе же know whetherбудь то it's right or wrongнеправильно,
13
47000
3000
хотя мы еще не знаем, верна она или нет,
01:02
and at the endконец I'll discussобсуждать experimentsэксперименты whichкоторый, in the nextследующий fewмало yearsлет,
14
50000
3000
и в конце я расскажу об экспериментах, которые, через несколько лет,
01:05
mayмай tell us whetherбудь то it's right or wrongнеправильно --
15
53000
2000
смогут ее подтвердить или опровергнуть --
01:07
this ideaидея has had a majorглавный impactвлияние on physicsфизика in the last centuryвека
16
55000
4000
эта идея существенным образом повлияла на физику в последнем столетии
01:11
and continuesпродолжается to informпоставить в известность a lot of cutting-edgeпередовой researchисследование.
17
59000
3000
и продолжает оказывать влияние на самые передовые исследования в настоящее время.
01:14
So, I'd like to tell you something about the storyистория of these extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры.
18
62000
4000
Так что мне бы хотелось рассказать вам кое-что обо всей этой истории с дополнительными измерениями.
01:18
So where do we go?
19
66000
2000
Итак, начнем.
01:20
To beginначать we need a little bitнемного of back storyистория. Go to 1907.
20
68000
3000
А для того, чтобы начать, мне придется вернуться немного назад, в 1907 год.
01:23
This is a yearгод when EinsteinЭйнштейн is baskingгреется in the glowпылать
21
71000
4000
Это был год, когда Эйнштейн купался в лучах славы,
01:27
of havingимеющий discoveredобнаруженный the specialособый theoryтеория of relativityотносительность
22
75000
3000
открыв специальную теорию относительности,
01:30
and decidesрешает to take on a newновый projectпроект,
23
78000
3000
и решился взяться за новый проект --
01:33
to try to understandПонимаю fullyв полной мере the grandбольшой, pervasiveраспространяющийся forceсила of gravityсила тяжести.
24
81000
7000
попытаться понять сущность великой силы всемирного тяготения.
01:40
And in that momentмомент, there are manyмногие people around
25
88000
3000
К тому времени многие думали,
01:43
who thought that that projectпроект had alreadyуже been resolvedрешены.
26
91000
4000
что эта задача уже решена.
01:47
NewtonНьютон had givenданный the worldМир a theoryтеория of gravityсила тяжести in the lateпоздно 1600s
27
95000
3000
Ньютон подарил миру свою теорию гравитации в конце 17-го века
01:50
that worksработает well, describesописывает the motionдвижение of planetsпланеты,
28
98000
4000
и эта теория прекрасно работала, она описывала движение планет,
01:54
the motionдвижение of the moonЛуна and so forthвперед,
29
102000
2000
движение Луны и тому подобное…
01:56
the motionдвижение of apocryphalнедостоверный of applesяблоки fallingпадение from treesдеревья,
30
104000
3000
Движение легендарного яблока, упавшего с дерева,
01:59
hittingударять people on the headглава.
31
107000
2000
ударив кого-то там по голове…
02:01
All of that could be describedописано usingс помощью Newton'sНьютона work.
32
109000
2000
Все эти явления прекрасно описываются законами Ньютона.
02:03
But EinsteinЭйнштейн realizedпонял that NewtonНьютон had left something out of the storyистория,
33
111000
4000
Но Эйнштейн понимал, что есть нечто за рамками всей этой истории,
02:07
because even NewtonНьютон had writtenнаписано
34
115000
3000
ведь даже сам Ньютон писал, что
02:10
that althoughнесмотря на то что he understoodпонимать how to calculateподсчитывать the effectэффект of gravityсила тяжести,
35
118000
5000
хоть он и знает, как рассчитывать действие силы притяжения,
02:15
he'dон been unableне в состоянии to figureфигура out how it really worksработает.
36
123000
3000
при этом он не понимает, как она работает на самом деле.
02:18
How is it that the Sunсолнце, 93 millionмиллиона milesмиль away,
37
126000
3000
Как может быть, что Солнце, на расстоянии 150 миллионов километров,
02:21
[that] somehowкак-то it affectsвлияет the motionдвижение of the EarthЗемля?
38
129000
3000
каким-то образом влияет на движение Земли?
02:24
How does the Sunсолнце reachдостичь out acrossчерез emptyпустой inertинертный spaceпространство and exertнапрягать influenceвлияние?
39
132000
4000
Как Солнце может прилагать силу через пустое, пассивное пространство?
02:28
And that is a taskзадача to whichкоторый EinsteinЭйнштейн setзадавать himselfсам --
40
136000
3000
И это была задачей, которую поставил перед собой Эйнштейн --
02:31
to figureфигура out how gravityсила тяжести worksработает.
41
139000
3000
понять, как работает гравитация.
02:34
And let me showпоказать you what it is that he foundнайденный.
42
142000
3000
Давайте посмотрим, к чему он пришел.
02:37
So EinsteinЭйнштейн foundнайденный
43
145000
1000
Итак, Эйнштейн обнаружил,
02:38
that the mediumсредний that transmitsпередает gravityсила тяжести is spaceпространство itselfсам.
44
146000
4000
что носителем гравитации является само пространство.
02:42
The ideaидея goesидет like this:
45
150000
2000
Выглядит это примерно так:
02:44
imagineпредставить spaceпространство is a substrateподложка of all there is.
46
152000
2000
представим пространство как некую реальную субстанцию.
02:46
EinsteinЭйнштейн said spaceпространство is niceхороший and flatквартира, if there's no matterдело presentнастоящее время.
47
154000
4000
Эйнштейн высказал предположение, что пространство плоское, при условии, что в нем нет никакой материи,
02:50
But if there is matterдело in the environmentОкружающая среда, suchтакие as the Sunсолнце,
48
158000
4000
но любая материя, например Солнце,
02:54
it causesпричины the fabricткань of spaceпространство to warpдеформироваться, to curveкривая.
49
162000
4000
деформирует, искривляет структуру пространства.
02:58
And that communicatesосуществляет связь the forceсила of gravityсила тяжести.
50
166000
2000
И само это искривление является причиной гравитации.
03:00
Even the EarthЗемля warpsперекосов spaceпространство around it.
51
168000
3000
Даже Земля искривляет пространство вокруг себя.
03:03
Now look at the MoonЛуна.
52
171000
2000
Теперь посмотрим на Луну.
03:05
The MoonЛуна is keptхранится in orbitорбита, accordingв соответствии to these ideasидеи,
53
173000
3000
Согласно этой гипотезе, Луна остается на орбите
03:08
because it rollsроллы alongвдоль a valleyдолина in the curvedизогнутый environmentОкружающая среда
54
176000
3000
благодаря тому, что она как бы катается внутри желоба в искривленной среде,
03:11
that the Sunсолнце and the MoonЛуна and the EarthЗемля can all createСоздайте by virtueдобродетель of theirих presenceприсутствие.
55
179000
5000
который и Солнце, и Луна, и Земля создают самим фактом своего присутствия.
03:16
We go to a full-frameполный кадр viewПосмотреть of this.
56
184000
3000
Давайте теперь посмотрим на общую картину.
03:19
The EarthЗемля itselfсам is keptхранится in orbitорбита
57
187000
2000
Земля остается на орбите,
03:21
because it rollsроллы alongвдоль a valleyдолина in the environmentОкружающая среда that's curvedизогнутый
58
189000
4000
так как она катится по желобу в среде, искривленной
03:25
because of the Sun'sСолнца presenceприсутствие.
59
193000
2000
присутствием Солнца.
03:27
That is this newновый ideaидея about how gravityсила тяжести actuallyна самом деле worksработает.
60
195000
5000
В этом и состояла новая теория о том, как на самом деле действует гравитация.
03:32
Now, this ideaидея was testedпроверенный in 1919 throughчерез astronomicalастрономический observationsнаблюдения.
61
200000
5000
Эта теория была подтверждена в 1919 году рядом астрономических наблюдений.
03:37
It really worksработает. It describesописывает the dataданные.
62
205000
3000
Она прекрасно работает. Она с точностью описывает экспериментальные данные.
03:40
And this gainedполучили EinsteinЭйнштейн prominenceпротуберанец around the worldМир.
63
208000
4000
Все эти факты принесли Эйнштейну мировую известность.
03:44
And that is what got KaluzaКалуцы thinkingмышление.
64
212000
4000
И это заставило Калуцу задуматься.
03:48
He, like EinsteinЭйнштейн, was in searchпоиск of what we call a unifiedунифицированный theoryтеория.
65
216000
4000
Он, как и Эйнштейн, находился в поисках так называемой Единой теории поля.
03:52
That's one theoryтеория
66
220000
2000
Это одна теория,
03:54
that mightмог бы be ableв состоянии to describeописывать all of nature'sприроды forcesсил from one setзадавать of ideasидеи,
67
222000
4000
с помощью которой можно было бы описать все силы, встречающиеся в природе,
03:58
one setзадавать of principlesпринципы, one masterмастер equationуравнение, if you will.
68
226000
4000
единый набор принципов, одно ключевое уравнение, если хотите.
04:02
So KaluzaКалуцы said to himselfсам,
69
230000
2000
Так что Калуца сказал сам себе:
04:04
EinsteinЭйнштейн has been ableв состоянии to describeописывать gravityсила тяжести
70
232000
3000
«У Эйнштейна получилось описать гравитацию
04:07
in termsсроки of warpsперекосов and curvesкривые in spaceпространство --
71
235000
2000
с помощью деформации и искривления пространства» --
04:09
in factфакт, spaceпространство and time, to be more preciseточный.
72
237000
3000
на самом деле, пространства и времени, если быть более точным --
04:12
Maybe I can playиграть the sameодна и та же gameигра with the other knownизвестен forceсила,
73
240000
5000
«Может мне удастся проделать то же самое и с другой известной силой», --
04:17
whichкоторый was, at that time, knownизвестен as the electromagneticэлектромагнитный forceсила --
74
245000
3000
в то время этой силой был электромагнетизм --
04:20
we know of othersдругие todayCегодня, but at that time
75
248000
2000
сегодня нам известны и другие силы, но в то время
04:22
that was the only other one people were thinkingмышление about.
76
250000
2000
это было единственной известной силой помимо гравитации.
04:24
You know, the forceсила responsibleответственность for electricityэлектричество
77
252000
2000
Это сила, отвечающая за электричество,
04:26
and magneticмагнитные attractionПривлечение and so forthвперед.
78
254000
2000
магнитное притяжение и так далее…
04:28
So KaluzaКалуцы saysговорит, maybe I can playиграть the sameодна и та же gameигра
79
256000
3000
Итак, Калуца подумал: «Может я смогу воспользоваться тем же приемом
04:31
and describeописывать electromagneticэлектромагнитный forceсила in termsсроки of warpsперекосов and curvesкривые.
80
259000
4000
и описать электромагнитные взаимодействия с помощью деформации и искривления».
04:35
That raisedподнятый a questionвопрос: warpsперекосов and curvesкривые in what?
81
263000
3000
Но тут возник законный вопрос: деформации и искривления чего?
04:38
EinsteinЭйнштейн had alreadyуже used up spaceпространство and time,
82
266000
5000
Эйнштейн уже «истратил» пространство и время,
04:43
warpsперекосов and curvesкривые, to describeописывать gravityсила тяжести.
83
271000
2000
их деформацию и искривление, для описания гравитации.
04:45
There didn't seemказаться to be anything elseеще to warpдеформироваться or curveкривая.
84
273000
3000
Сложно было найти что-нибудь еще, что можно было бы деформировать и искривить.
04:48
So KaluzaКалуцы said, well, maybe there are more dimensionsГабаритные размеры of spaceпространство.
85
276000
5000
Так что Калуца подумал: «Может, в пространстве больше трех измерений?
04:53
He said, if I want to describeописывать one more forceсила,
86
281000
2000
И если я хочу описать еще одну силу,
04:55
maybe I need one more dimensionизмерение.
87
283000
2000
может, мне просто нужно еще одно измерение?»
04:57
So he imaginedвообразил that the worldМир had four4 dimensionsГабаритные размеры of spaceпространство, not threeтри,
88
285000
4000
Итак, он представил себе не трехмерный, а четырехмерный мир,
05:01
and imaginedвообразил that electromagnetismэлектромагнетизм was warpsперекосов and curvesкривые
89
289000
4000
и представил, что электромагнитные взаимодействия -- это деформации и искривления
05:05
in that fourthчетвертый dimensionизмерение. Now here'sвот the thing:
90
293000
2000
в этом четвертом измерении. И вот что получилось:
05:07
when he wroteписал down the equationsуравнения describingописывающее warpsперекосов and curvesкривые
91
295000
3000
когда он выписал уравнения, описывающие деформацию и искривление
05:10
in a universeвселенная with four4 spaceпространство dimensionsГабаритные размеры, not threeтри,
92
298000
3000
в четырехмерной, а не в трехмерной, вселенной,
05:13
he foundнайденный the oldстарый equationsуравнения that EinsteinЭйнштейн had alreadyуже derivedполученный in threeтри dimensionsГабаритные размеры --
93
301000
4000
он увидел те же самые уравнения, которые Эйнштейн вывел в трех измерениях
05:17
those were for gravityсила тяжести --
94
305000
1000
для гравитации,
05:18
but he foundнайденный one more equationуравнение because of the one more dimensionизмерение.
95
306000
4000
но из-за дополнительного измерения добавилось еще одно уравнение.
05:22
And when he lookedсмотрел at that equationуравнение,
96
310000
2000
И когда он присмотрелся к этому уравнению,
05:24
it was noneникто other than the equationуравнение
97
312000
2000
он увидел, что это не что иное,
05:26
that scientistsученые had long knownизвестен to describeописывать the electromagneticэлектромагнитный forceсила.
98
314000
3000
как давно известное уравнение, описывающее электромагнетизм.
05:29
AmazingУдивительно -- it just poppedсовал out.
99
317000
2000
Просто удивительно -- оно вышло само собой.
05:31
He was so excitedв восторге by this realizationреализация
100
319000
3000
Это так взволновало его,
05:34
that he ranпобежал around his houseдом screamingкричащий, "Victoryпобеда!" --
101
322000
3000
что он начал бегать по дому и кричать «Эврика!» --
05:37
that he had foundнайденный the unifiedунифицированный theoryтеория.
102
325000
3000
он думал, что нашел Единую теорию поля.
05:40
Now clearlyявно, KaluzaКалуцы was a man who tookвзял theoryтеория very seriouslyшутки в сторону.
103
328000
7000
Очевидно, Калуца был человеком, который чересчур серьезно относился к теории.
05:47
He, in factфакт --
104
335000
1000
Он, вообще --
05:48
there is a storyистория that when he wanted to learnучить how to swimплавать,
105
336000
3000
была история о том, как он хотел научиться плавать,
05:51
he readчитать a bookкнига, a treatiseнаучный труд on swimmingплавание --
106
339000
3000
он просто прочитал книгу, учебник по плаванию --
05:54
(LaughterСмех)
107
342000
1000
(Смех)
05:55
-- then doveголубь into the oceanокеан.
108
343000
2000
и сразу же прыгнул в воду.
05:57
This is a man who would riskриск his life on theoryтеория.
109
345000
3000
Это человек, который был готов следовать теории даже с риском для жизни.
06:00
Now, but for those of us who are a little bitнемного more practicallyпрактически mindedмыслящих,
110
348000
4000
Но для тех из нас, кто немного более практичен,
06:04
two questionsвопросов immediatelyнемедленно ariseвозникать from his observationнаблюдение.
111
352000
3000
из его наблюдения немедленно возникают два вопроса.
06:07
NumberЧисло one: if there are more dimensionsГабаритные размеры in spaceпространство, where are they?
112
355000
4000
Вопрос номер один: если у пространства больше трех измерений, то где же они?
06:11
We don't seemказаться to see them.
113
359000
2000
Почему мы их не видим?
06:13
And numberномер two: does this theoryтеория really work in detailподробно,
114
361000
4000
И вопрос номер два: выполняется ли эта теория в деталях,
06:17
when you try to applyподать заявление it to the worldМир around us?
115
365000
3000
когда мы пытаемся применить ее к реальному миру?
06:20
Now, the first questionвопрос was answeredответил in 1926
116
368000
4000
Ответ на первый вопрос был дан в 1926 году
06:24
by a fellowчеловек namedназванный OskarOskar KleinКлейн.
117
372000
2000
ученым по имени Оскар Клейн.
06:26
He suggestedпредложенный that dimensionsГабаритные размеры mightмог бы come in two varietiesсорта --
118
374000
4000
Он предположил, что существуют два вида измерений --
06:30
there mightмог бы be bigбольшой, easy-to-seeпростой в см dimensionsГабаритные размеры,
119
378000
3000
с одной стороны, «большие» измерения, которые мы можем с легкостью наблюдать,
06:33
but there mightмог бы alsoтакже be tinyкрошечный, curled-upкурчавый вверх dimensionsГабаритные размеры,
120
381000
3000
а с другой — крошечные, как бы скрученные измерения,
06:36
curledкурчавый up so smallмаленький, even thoughхоть they're all around us,
121
384000
3000
и хотя они повсюду окружают нас, они так малы,
06:39
that we don't see them.
122
387000
2000
что мы их не видим.
06:41
Let me showпоказать you that one visuallyвизуально.
123
389000
2000
Продемонстрируем это визуально.
06:43
So, imagineпредставить you're looking at something
124
391000
2000
Итак, представьте, что вы смотрите
06:45
like a cableкабель supportingподдержки a trafficтрафик lightлегкий.
125
393000
2000
на стальной трос, к которому подвешен светофор.
06:47
It's in ManhattanМанхеттен. You're in Centralцентральный ParkПарк -- it's kindсвоего рода of irrelevantне имеет значения --
126
395000
3000
Это Манхеттен. Вы в Центральном парке, если быть точным.
06:50
but the cableкабель looksвыглядит one-dimensionalодномерный from a distantотдаленный viewpointсмотровая площадка,
127
398000
4000
Трос выглядит одномерным для удаленного наблюдателя,
06:54
but you and I all know that it does have some thicknessтолщина.
128
402000
3000
но мы с вами конечно знаем, что он имеет некоторую толщину.
06:57
It's very hardжесткий to see it, thoughхоть, from farдалеко away.
129
405000
2000
Издалека это трудно заметить,
06:59
But if we zoomзум in and take the perspectiveперспективы of, say,
130
407000
2000
но если мы посмотрим ближе и возьмем, скажем,
07:01
a little antмуравей walkingгулять пешком around --
131
409000
2000
крошечного муравья, ползущего по тросу --
07:03
little antsмуравьи are so smallмаленький that they can accessдоступ all of the dimensionsГабаритные размеры --
132
411000
3000
муравьи настолько малы, что им доступны оба измерения --
07:06
the long dimensionизмерение,
133
414000
2000
длинное измерение вдоль троса,
07:08
but alsoтакже this clockwiseпо часовой стрелке, counter-clockwiseпротив часовой стрелки directionнаправление.
134
416000
3000
и второе вокруг него: по и против часовой стрелки.
07:11
And I hopeнадежда you appreciateценить this.
135
419000
2000
Я надеюсь, вы оцените наши усилия,
07:13
It tookвзял so long to get these antsмуравьи to do this.
136
421000
2000
ведь мы так долго дрессировали этих муравьев.
07:15
(LaughterСмех)
137
423000
1000
(Смех)
07:16
But this illustratesиллюстрирует the factфакт that dimensionsГабаритные размеры can be of two sortsвиды:
138
424000
3000
Таким образом, это иллюстрация того, что измерения могут быть двух видов:
07:19
bigбольшой and smallмаленький. And the ideaидея that maybe the bigбольшой dimensionsГабаритные размеры around us
139
427000
4000
большие и маленькие. Итак, идея в том, что эти большие, протяженные измерения,
07:23
are the onesте, that we can easilyбез труда see,
140
431000
2000
это те измерения, которые мы с легкостью можем наблюдать,
07:25
but there mightмог бы be additionalдополнительный dimensionsГабаритные размеры curledкурчавый up,
141
433000
3000
но могут существовать также и дополнительные, «свернутые» измерения,
07:28
sortСортировать of like the circularкруговой partчасть of that cableкабель,
142
436000
2000
вроде того, что опоясывает ось троса,
07:30
so smallмаленький that they have so farдалеко remainedостались invisibleневидимый.
143
438000
4000
настолько крошечные, что до сих пор они оставались недоступными нашему глазу.
07:34
Let me showпоказать you what that would look like.
144
442000
2000
Давайте посмотрим, как это могло бы выглядеть.
07:36
So, if we take a look, say, at spaceпространство itselfсам --
145
444000
3000
Взглянем на пространство как таковое --
07:39
I can only showпоказать, of courseкурс, two dimensionsГабаритные размеры on a screenэкран.
146
447000
4000
естественно, я могу показать только два измерения на экране.
07:43
Some of you guys will fixфиксировать that one day,
147
451000
2000
Кто-нибудь из вас, друзья, однажды это исправит.
07:45
but anything that's not flatквартира on a screenэкран is a newновый dimensionизмерение,
148
453000
2000
Посмотрите на экран: все, что не лежит в плоскости -- это новые измерения.
07:47
goesидет smallerменьше, smallerменьше, smallerменьше,
149
455000
2000
Детали становятся все меньше, меньше и меньше,
07:49
and way down in the microscopicмикроскопический depthsглубины of spaceпространство itselfсам,
150
457000
4000
и где-то в микроскопической глубине пространства --
07:53
this is the ideaидея,
151
461000
1000
в этом идея --
07:54
you could have additionalдополнительный curledкурчавый up dimensionsГабаритные размеры --
152
462000
2000
могут существовать дополнительные свернутые измерения.
07:56
here is a little shapeформа of a circleкруг -- so smallмаленький that we don't see them.
153
464000
3000
Вот эти измерения в форме колец -- такие маленькие, что мы их попросту не видим.
07:59
But if you were a little ultraультра microscopicмикроскопический antмуравей walkingгулять пешком around,
154
467000
4000
Но если бы вы были ультрамикроскопическим муравьем, ползающим по этому пространству,
08:03
you could walkходить in the bigбольшой dimensionsГабаритные размеры that we all know about --
155
471000
2000
вы бы могли передвигаться не только в крупных измерениях, которые нам так хорошо известны --
08:05
that's like the gridсетка partчасть --
156
473000
2000
они показаны на экране квадратной сеткой --
08:07
but you could alsoтакже accessдоступ the tinyкрошечный curled-upкурчавый вверх dimensionизмерение
157
475000
3000
но также могли бы заползти в эти крошечные свернутые измерения,
08:10
that's so smallмаленький that we can't see it with the nakedобнаженный eyeглаз
158
478000
2000
которые так малы, что их невозможно увидеть невооруженным глазом
08:12
or even with any of our mostбольшинство refinedутонченный equipmentоборудование.
159
480000
3000
и даже с помощью нашего самого высокоточного оборудования.
08:15
But deeplyглубоко tuckedзаправленные into the fabricткань of spaceпространство itselfсам,
160
483000
3000
Запрятанные глубоко внутри складок Вселенной --
08:18
the ideaидея is there could be more dimensionsГабаритные размеры, as we see there.
161
486000
4000
там могут быть до сих пор неизвестные измерения.
08:22
Now that's an explanationобъяснение
162
490000
4000
Это объяснение того,
08:26
about how the universeвселенная could have more dimensionsГабаритные размеры than the onesте, that we see.
163
494000
4000
как во Вселенной могут существовать другие измерения кроме тех, с которыми мы знакомы.
08:30
But what about the secondвторой questionвопрос that I askedспросил:
164
498000
3000
Перейдем ко второму вопросу, который я упомянул:
08:33
does the theoryтеория actuallyна самом деле work
165
501000
2000
Действительно ли эта теория работает
08:35
when you try to applyподать заявление it to the realреальный worldМир?
166
503000
2000
в применении к реальному миру?
08:37
Well, it turnsвитки out that EinsteinЭйнштейн and KaluzaКалуцы and manyмногие othersдругие
167
505000
3000
На самом деле, и Эйнштейн, и Калуца, и многие другие
08:40
workedработал on tryingпытаясь to refineусовершенствовать this frameworkфреймворк
168
508000
5000
пытались детализировать эту теорию
08:45
and applyподать заявление it to the physicsфизика of the universeвселенная
169
513000
3000
и применить ее к физической картине Вселенной,
08:48
as was understoodпонимать at the time, and, in detailподробно, it didn't work.
170
516000
4000
сложившейся на тот момент -- и детали не сходились.
08:52
In detailподробно, for instanceпример,
171
520000
1000
В деталях, к примеру,
08:53
they couldn'tне может get the massмасса of the electronэлектрон
172
521000
2000
теоретически вычисленная масса электрона
08:55
to work out correctlyправильно in this theoryтеория.
173
523000
2000
не соответствует действительности.
08:57
So manyмногие people workedработал on it, but by the '40s, certainlyбезусловно by the '50s,
174
525000
5000
Множество людей работало над этим, но к сороковым, или уж точно к пятидесятым годам
09:02
this strangeстранный but very compellingнеотразимый ideaидея
175
530000
4000
эта странная и в то же время такая неотразимая идея
09:06
of how to unifyунифицировать the lawsзаконы of physicsфизика had goneпрошло away.
176
534000
3000
о том, как можно объединить физические законы, перестала развиваться.
09:09
UntilДо something wonderfulзамечательно happenedполучилось in our ageвозраст.
177
537000
4000
Пока нечто чудесное не произошло уже в наши дни.
09:13
In our eraэпоха, a newновый approachподход to unifyунифицировать the lawsзаконы of physicsфизика
178
541000
4000
Прямо сейчас, совершенно новый подход к объединению физических законов
09:17
is beingявляющийся pursuedпреследуемый by physicistsфизики suchтакие as myselfсебя,
179
545000
2000
разрабатывается учеными-физиками вроде меня
09:19
manyмногие othersдругие around the worldМир,
180
547000
2000
и многих других по всему миру.
09:21
it's calledназывается superstringсуперструн theoryтеория, as you were indicatingуказывающий.
181
549000
3000
Это направление называется теория суперструн, как вы уже могли догадаться.
09:24
And the wonderfulзамечательно thing is that superstringсуперструн theoryтеория
182
552000
4000
И что удивительно, эта теория
09:28
has nothing to do at first sightвзгляд with this ideaидея of extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры,
183
556000
4000
на первый взгляд не имеет ничего общего с идеей о дополнительных измерениях,
09:32
but when we studyизучение superstringсуперструн theoryтеория,
184
560000
3000
но при более глубоком изучении теории суперструн
09:35
we find that it resurrectsвоскресла the ideaидея in a sparklingсверкающий, newновый formформа.
185
563000
3000
оказывается, что она возрождает эту идею к бурной новой жизни в совершенно иной форме.
09:38
So, let me just tell you how that goesидет.
186
566000
2000
Давайте посмотрим, как это происходит.
09:40
SuperstringSuperstring theoryтеория -- what is it?
187
568000
2000
Теория суперструн -- о чем она?
09:42
Well, it's a theoryтеория that triesпытается to answerответ the questionвопрос:
188
570000
2000
Это теория, которая пытается найти ответ на вопрос:
09:44
what are the basicосновной, fundamentalфундаментальный, indivisibleнеделимый, uncuttableuncuttable constituentsсоставляющие
189
572000
5000
Что же является базовой, фундаментальной, неделимой и неразложимой составляющей
09:49
makingизготовление up everything in the worldМир around us?
190
577000
4000
всего окружающего нас мира?
09:53
The ideaидея is like this.
191
581000
2000
Идея в следующем:
09:55
So, imagineпредставить we look at a familiarзнакомые objectобъект, just a candleсвеча in a holderдержатель,
192
583000
5000
Представьте себе, что мы смотрим на обычную вещь, например, на свечу в подсвечнике.
10:00
and imagineпредставить that we want to figureфигура out what it is madeсделал of.
193
588000
3000
Предположим, мы пытаемся понять, из чего она состоит.
10:03
So we go on a journeyпоездка deepглубоко insideвнутри the objectобъект and examineисследовать the constituentsсоставляющие.
194
591000
4000
Для этого, отправимся в путешествие вглубь, в недра этого объекта, чтобы определить его составляющие.
10:07
So deepглубоко insideвнутри -- we all know, you go sufficientlyдостаточно farдалеко down, you have atomsатомы.
195
595000
4000
Глубоко внутри -- все мы знаем, что спустившись достаточно глубоко, мы увидим атомы.
10:11
We alsoтакже all know that atomsатомы are not the endконец of the storyистория.
196
599000
3000
Также мы знаем, что на этом история не заканчивается.
10:14
They have little electronsэлектроны that swarmрой around a centralцентральный nucleusядро
197
602000
4000
Атомы состоят из маленьких электронов, снующих вокруг ядра, находящегося в центре,
10:18
with neutronsнейтроны and protonsпротоны.
198
606000
1000
которое, в свою очередь, состоит из нейтронов и протонов.
10:19
Even the neutronsнейтроны and protonsпротоны have smallerменьше particlesчастицы insideвнутри of them knownизвестен as quarksкварки.
199
607000
5000
Но это еще не все -- нейтроны и протоны состоят из более мелких частиц под названием кварки.
10:24
That is where conventionalобычный ideasидеи stop.
200
612000
3000
На этом заканчиваются традиционные представления об устройстве мира.
10:27
Here is the newновый ideaидея of stringстрока theoryтеория.
201
615000
2000
Новая идея теории струн состоит в том,
10:29
Deepглубоко insideвнутри any of these particlesчастицы, there is something elseеще.
202
617000
5000
что глубоко внутри этих частиц существует нечто еще.
10:34
This something elseеще is this dancingтанцы filamentнить of energyэнергия.
203
622000
3000
Это «нечто» -- танцующие нити энергии.
10:37
It looksвыглядит like a vibratingвибрирующий stringстрока --
204
625000
2000
Они похожи на вибрирующие струны --
10:39
that's where the ideaидея, stringстрока theoryтеория comesвыходит from.
205
627000
2000
отсюда и произошло название теории струн.
10:41
And just like the vibratingвибрирующий stringsстроки that you just saw in a celloвиолончель
206
629000
3000
И точно так же, как и у обычных струн, таких как у виолончели,
10:44
can vibrateвибрировать in differentдругой patternsузоры,
207
632000
2000
форма колебаний может быть самой разнообразной,
10:46
these can alsoтакже vibrateвибрировать in differentдругой patternsузоры.
208
634000
2000
так же по-разному могут вибрировать и элементарные струны.
10:48
They don't produceпроизводить differentдругой musicalмузыкальный notesзаметки.
209
636000
2000
Но эти колебания создают не различные музыкальные ноты,
10:50
RatherСкорее, they produceпроизводить the differentдругой particlesчастицы makingизготовление up the worldМир around us.
210
638000
4000
а порождают различные частицы, из которых состоит весь окружающий мир.
10:54
So if these ideasидеи are correctверный,
211
642000
1000
Таким образом, если эти соображения верны,
10:55
this is what the ultra-microscopicультра-микроскопическое landscapeпейзаж of the universeвселенная looksвыглядит like.
212
643000
5000
вот как будет выглядеть наша ультрамикроскопическая Вселенная:
11:00
It's builtпостроен up of a hugeогромный numberномер
213
648000
2000
она состоит из огромного количества
11:02
of these little tinyкрошечный filamentsнити of vibratingвибрирующий energyэнергия,
214
650000
4000
этих крошечных ниточек вибрирующей энергии,
11:06
vibratingвибрирующий in differentдругой frequenciesчастоты.
215
654000
2000
колеблющихся с разными частотами.
11:08
The differentдругой frequenciesчастоты produceпроизводить the differentдругой particlesчастицы.
216
656000
3000
Разные частоты создают различные элементарные частицы,
11:11
The differentдругой particlesчастицы are responsibleответственность
217
659000
3000
а эти элементарные частицы создают
11:14
for all the richnessбогатство in the worldМир around us.
218
662000
3000
все разнообразие мира вокруг нас.
11:17
And there you see unificationобъединение,
219
665000
2000
И в этом заключается объединение,
11:19
because matterдело particlesчастицы, electronsэлектроны and quarksкварки,
220
667000
3000
потому что и частицы материи -- электроны и кварки,
11:22
radiationизлучение particlesчастицы, photonsфотоны, gravitonsгравитоны, are all builtпостроен up from one entityорганизация.
221
670000
6000
и частицы поля -- фотоны и гравитоны -- все состоят из одной и той же базовой субстанции.
11:28
So matterдело and the forcesсил of natureприрода all are put togetherвместе
222
676000
4000
Таким образом, вся материя и физические силы природы объединяются
11:32
underпод the rubricрубрика of vibratingвибрирующий stringsстроки.
223
680000
2000
под единым началом вибрирующих струн.
11:34
And that's what we mean by a unifiedунифицированный theoryтеория.
224
682000
4000
И это то, что мы имеем в виду, говоря о единой теории.
11:38
Now here is the catchпоймать.
225
686000
2000
И вот в чем фокус --
11:40
When you studyизучение the mathematicsматематика of stringстрока theoryтеория,
226
688000
3000
математический анализ теории струн показывает,
11:43
you find that it doesn't work
227
691000
2000
что она не может выполняться
11:45
in a universeвселенная that just has threeтри dimensionsГабаритные размеры of spaceпространство.
228
693000
3000
во вселенной, пространство которой трехмерно.
11:48
It doesn't work in a universeвселенная with four4 dimensionsГабаритные размеры of spaceпространство, norни five5, norни sixшесть.
229
696000
4000
Не может она выполняться и во вселенной, пространство которой четырехмерно, пятимерно или шестимерно.
11:52
Finallyв заключение, you can studyизучение the equationsуравнения, and showпоказать that it worksработает
230
700000
4000
Изучив уравнения, можно показать, что эта теория работает
11:56
only in a universeвселенная that has 10 dimensionsГабаритные размеры of spaceпространство
231
704000
4000
только во вселенной с десятью пространственными измерениями
12:00
and one dimensionизмерение of time.
232
708000
2000
и одним измерением для времени.
12:02
It leadsприводит us right back to this ideaидея of KaluzaКалуцы and KleinКлейн --
233
710000
5000
И это возвращает нас обратно к предположению Калуцы и Клейна --
12:07
that our worldМир, when appropriatelyнадлежащим образом describedописано,
234
715000
3000
о том, что при надлежащем описании,
12:10
has more dimensionsГабаритные размеры than the onesте, that we see.
235
718000
3000
в нашей Вселенной измерений больше, чем мы видим.
12:13
Now you mightмог бы think about that and say, well,
236
721000
3000
Поразмыслив над этим, вы можете сказать:
12:16
OK, you know, if you have extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры, and they're really tightlyплотно curledкурчавый up,
237
724000
3000
Ладно, знаешь, все эти добавочные измерения, они так плотно закручены,
12:19
yeah, perhapsвозможно we won'tне будет see them, if they're smallмаленький enoughдостаточно.
238
727000
4000
в самом деле, возможно, мы и не увидим их, если они достаточно малы.
12:23
But if there's a little tinyкрошечный civilizationцивилизация of greenзеленый people walkingгулять пешком around down there,
239
731000
3000
И если существует малюсенькая цивилизация зеленых человечков, которая расположилась там внутри,
12:26
and you make them smallмаленький enoughдостаточно, and we won'tне будет see them eitherили. That is trueправда.
240
734000
5000
достаточно маленькая, чтобы ее невозможно было бы рассмотреть -- это ведь тоже может быть правдой.
12:31
One of the other predictionsпрогнозы of stringстрока theoryтеория --
241
739000
3000
Еще одно предсказание теории струн?
12:34
no, that's not one of the other predictionsпрогнозы of stringстрока theoryтеория.
242
742000
3000
Нет, теория струн этого не предсказывает.
12:37
(LaughterСмех)
243
745000
1000
(Смех)
12:38
But it raisesповышения the questionвопрос:
244
746000
2000
Но это наводит на другой вопрос:
12:40
are we just tryingпытаясь to hideскрывать away these extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры,
245
748000
2000
Не пытаемся ли мы попросту спрятать эти добавочные измерения,
12:42
or do they tell us something about the worldМир?
246
750000
3000
или, может, их существование объясняет нам что-то об устройстве мира?
12:45
In the remainingосталось time, I'd like to tell you two featuresфункции of them.
247
753000
4000
В оставшееся время, я бы хотел рассказать вам о двух особенностях этих измерений.
12:49
First is, manyмногие of us believe that these extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры
248
757000
4000
Во первых, многие из нас верят, что эти добавочные измерения
12:53
holdдержать the answerответ to what perhapsвозможно is the deepestглубочайшее questionвопрос
249
761000
4000
хранят ответ на глубочайший, по всей видимости, вопрос,
12:57
in theoreticalтеоретический physicsфизика, theoreticalтеоретический scienceнаука.
250
765000
3000
занимающий ученых-теоретиков, всю теоретическую физику.
13:00
And that questionвопрос is this: when we look around the worldМир,
251
768000
4000
А именно: экспериментальные исследования,
13:04
as scientistsученые have doneсделанный for the last hundredсто yearsлет,
252
772000
2000
проводившиеся учеными на протяжении последнего столетия,
13:06
there appearпоявиться to be about 20 numbersчисел that really describeописывать our universeвселенная.
253
774000
4000
показали, что существует всего около 20-ти чисел, которые полностью описывают нашу Вселенную.
13:10
These are numbersчисел like the massмасса of the particlesчастицы,
254
778000
3000
Это фундаментальные физические постоянные, такие как массы элементарных частиц,
13:13
like electronsэлектроны and quarksкварки, the strengthпрочность of gravityсила тяжести,
255
781000
2000
вроде электронов и кварков, гравитационная постоянная,
13:15
the strengthпрочность of the electromagneticэлектромагнитный forceсила --
256
783000
2000
коэффициенты электромагнитного взаимодействия --
13:17
a listсписок of about 20 numbersчисел
257
785000
2000
всего около 20-ти чисел,
13:19
that have been measuredизмеренный with incredibleнеимоверный precisionточность,
258
787000
3000
измеренных с чрезвычайной точностью.
13:22
but nobodyникто has an explanationобъяснение
259
790000
2000
Но никто не может объяснить,
13:24
for why the numbersчисел have the particularконкретный valuesзначения that they do.
260
792000
4000
почему у этих постоянных именно такие числовые значения, которые были измерены.
13:28
Now, does stringстрока theoryтеория offerпредлагает an answerответ?
261
796000
3000
Какое объяснение предлагает теория струн?
13:31
Not yetвсе же.
262
799000
1000
Пока никакого.
13:32
But we believe the answerответ for why those numbersчисел have the valuesзначения they do
263
800000
4000
Но мы верим, что ответ на этот вопрос о специфических числовых значениях физических постоянных
13:36
mayмай relyполагаться on the formформа of the extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры.
264
804000
3000
может зависеть от формы дополнительных измерений.
13:39
And the wonderfulзамечательно thing is, if those numbersчисел
265
807000
2000
Поразительно то, что если бы значения этих постоянных
13:41
had any other valuesзначения than the knownизвестен onesте,,
266
809000
3000
были бы отличны от существующих --
13:44
the universeвселенная, as we know it, wouldn'tне будет existсуществовать.
267
812000
3000
Вселенной бы не существовало в таком виде, как мы ее знаем.
13:47
This is a deepглубоко questionвопрос.
268
815000
1000
Это важный вопрос.
13:48
Why are those numbersчисел so finelyмелко tunedнастроенный
269
816000
2000
Почему эти постоянные так чрезвычайно тонко подогнаны
13:50
to allowпозволять starsзвезды to shineблеск and planetsпланеты to formформа,
270
818000
2000
для того, чтобы светили звезды и образовывались планеты,
13:52
when we recognizeпризнать that if you fiddleиграть на скрипке with those numbersчисел --
271
820000
3000
если малейшие манипуляции с их значениями --
13:55
if I had 20 dialsциферблаты up here
272
823000
2000
как если бы у меня была здесь панель с 20-ю ручками регулировки
13:57
and I let you come up and fiddleиграть на скрипке with those numbersчисел,
273
825000
2000
и я бы дал кому-нибудь поменять эти значения,
13:59
almostпочти any fiddlingпустячный makesмарки the universeвселенная disappearисчезать.
274
827000
4000
практически любые изменения приведут к исчезновению Вселенной.
14:03
So can we explainобъяснять those 20 numbersчисел?
275
831000
3000
Так как же можно обосновать эти 20 значений?
14:06
And stringстрока theoryтеория suggestsпредполагает that those 20 numbersчисел
276
834000
2000
Теория струн предполагает, что эти 20 значений
14:08
have to do with the extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры.
277
836000
2000
связаны с дополнительными измерениями.
14:10
Let me showпоказать you how.
278
838000
2000
Давайте посмотрим, каким образом.
14:12
So when we talk about the extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры in stringстрока theoryтеория,
279
840000
4000
Когда мы говорим о дополнительных измерениях теории струн,
14:16
it's not one extraдополнительный dimensionизмерение,
280
844000
2000
это не одно-единственное дополнительное измерение,
14:18
as in the olderстаршая ideasидеи of KaluzaКалуцы and KleinКлейн.
281
846000
4000
как в ранней теории Калуцы и Клейна.
14:22
This is what stringстрока theoryтеория saysговорит about the extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры.
282
850000
3000
Вот что говорит теория струн о дополнительных измерениях.
14:25
They have a very richбогатые, intertwinedпереплетенный geometryгеометрия.
283
853000
3000
У них очень сложная, переплетенная геометрия.
14:28
This is an exampleпример of something knownизвестен as a Calabi-YauКалаби-Яу shapeформа --
284
856000
4000
Вот пример так называемого пространства Калаби-Яу --
14:32
nameимя isn't all that importantважный.
285
860000
2000
название тут не играет важной роли.
14:34
But, as you can see,
286
862000
2000
Как вы видите,
14:36
the extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры foldскладка in on themselvesсамих себя
287
864000
3000
эти пространства заворачиваются сами в себя
14:39
and intertwineзакручиваться in a very interestingинтересно shapeформа, interestingинтересно structureсостав.
288
867000
4000
и переплетаются, образуя причудливую форму, причудливую структуру.
14:43
And the ideaидея is that if this is what the extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры look like,
289
871000
5000
Идея тут в том, что если дополнительные измерения выглядят подобным образом,
14:48
then the microscopicмикроскопический landscapeпейзаж of our universeвселенная all around us
290
876000
4000
то и весь окружающий нас микромир
14:52
would look like this on the tiniestмельчайшей of scalesВесы.
291
880000
2000
в мельчайшем разрешении должен выглядеть так же.
14:54
When you swingсвинг your handрука,
292
882000
1000
Когда вы взмахиваете рукой,
14:55
you'dвы бы be movingперемещение around these extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры over and over again,
293
883000
3000
ваша ладонь пронизывает эти измерения снова и снова,
14:58
but they're so smallмаленький that we wouldn'tне будет know it.
294
886000
2000
но они так малы, что вы об этом не знаете.
15:00
So what is the physicalфизическое implicationимпликация, thoughхоть, relevantСоответствующий to those 20 numbersчисел?
295
888000
3000
Так как же это влияет на 20 физических постоянных?
15:03
ConsiderРассматривать this. If you look at the instrumentинструмент, a FrenchФранцузский hornрог,
296
891000
3000
Возьмем, к примеру, этот музыкальный инструмент -- валторну.
15:06
noticeуведомление that the vibrationsвибрации of the airstreamsвоздушные потоки
297
894000
3000
Обратите внимание, что форма вибраций воздушного потока
15:09
are affectedпострадавших by the shapeформа of the instrumentинструмент.
298
897000
2000
зависит от формы инструмента.
15:11
Now in stringстрока theoryтеория,
299
899000
2000
Так же и в теории струн,
15:13
all the numbersчисел are reflectionsразмышления of the way stringsстроки can vibrateвибрировать.
300
901000
3000
числовые значения отражают возможные формы колебаний струн.
15:16
So just as those airstreamsвоздушные потоки
301
904000
2000
Как эти потоки воздуха
15:18
are affectedпострадавших by the twistsкрученые and turnsвитки in the instrumentинструмент,
302
906000
3000
формируются изгибами и поворотами внутри инструмента,
15:21
stringsстроки themselvesсамих себя will be affectedпострадавших
303
909000
2000
так и вибрации струн зависят
15:23
by the vibrationalвибрационный patternsузоры in the geometryгеометрия withinв whichкоторый they are movingперемещение.
304
911000
4000
от геометрической формы пространства, в котором они колеблются.
15:27
So let me bringприносить some stringsстроки into the storyистория.
305
915000
2000
Давайте проиллюстрируем это со струнами.
15:29
And if you watch these little fellowsребята vibratingвибрирующий around --
306
917000
3000
Если вы понаблюдаете за этими маленькими вибрирующими созданиями --
15:32
they'llони будут be there in a secondвторой -- right there,
307
920000
2000
сейчас вы их увидите -- вот они,
15:34
noticeуведомление that they way they vibrateвибрировать is affectedпострадавших
308
922000
2000
обратите внимание, как их колебания зависят
15:36
by the geometryгеометрия of the extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры.
309
924000
2000
от геометрической формы дополнительных измерений.
15:38
So, if we knewзнал exactlyв точку what the extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры look like --
310
926000
3000
Поэтому, если бы мы знали, как выглядят эти дополнительные измерения --
15:41
we don't yetвсе же, but if we did --
311
929000
2000
пока еще мы не знаем, но если бы это было так --
15:43
we should be ableв состоянии to calculateподсчитывать the allowedпозволил notesзаметки,
312
931000
3000
мы бы могли точно рассчитать разрешенные «ноты»,
15:46
the allowedпозволил vibrationalвибрационный patternsузоры.
313
934000
2000
разрешенные формы колебаний.
15:48
And if we could calculateподсчитывать the allowedпозволил vibrationalвибрационный patternsузоры,
314
936000
3000
А если бы мы могли рассчитать разрешенные формы колебаний,
15:51
we should be ableв состоянии to calculateподсчитывать those 20 numbersчисел.
315
939000
3000
мы бы смогли рассчитать и эти 20 значений.
15:54
And if the answerответ that we get from our calculationsвычисления
316
942000
4000
И если бы результаты наших вычислений
15:58
agreesсоглашается с тем, with the valuesзначения of those numbersчисел
317
946000
2000
совпали с данными,
16:00
that have been determinedопределенный
318
948000
2000
полученными в результате
16:02
throughчерез detailedподробный and preciseточный experimentationэкспериментирование,
319
950000
3000
детальных и точных экспериментов,
16:05
this in manyмногие waysпути would be the first fundamentalфундаментальный explanationобъяснение
320
953000
5000
это было бы, по большому счету, первым фундаментальным объяснением
16:10
for why the structureсостав of the universeвселенная is the way it is.
321
958000
5000
того, почему Вселенная такая, какая она есть.
16:15
Now, the secondвторой issueвопрос that I want to finishКонец up with is:
322
963000
3000
И второй вопрос, на котором я хочу остановиться:
16:18
how mightмог бы we testконтрольная работа for these extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры more directlyнепосредственно?
323
966000
5000
Как можно напрямую проверить существование этих дополнительных измерений?
16:23
Is this just an interestingинтересно mathematicalматематическая structureсостав
324
971000
3000
Является ли это просто интересной математической моделью
16:26
that mightмог бы be ableв состоянии to explainобъяснять
325
974000
2000
которая способна описать
16:28
some previouslyпредварительно unexplainedнеобъяснимый featuresфункции of the worldМир,
326
976000
5000
некоторые доселе неизвестные свойства мироздания,
16:33
or can we actuallyна самом деле testконтрольная работа for these extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры?
327
981000
3000
или же мы можем непосредственно проверить факт существования этих измерений?
16:36
And we think -- and this is, I think, very excitingзахватывающе --
328
984000
2000
По нашему мнению -- и я думаю, это на самом деле очень захватывающая возможность --
16:38
that in the nextследующий five5 yearsлет or so we mayмай be ableв состоянии to testконтрольная работа
329
986000
4000
в ближайшие пять лет, или что-то около того, мы сможем проверить
16:42
for the existenceсуществование of these extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры.
330
990000
3000
существование дополнительных измерений.
16:45
Here'sВот how it goesидет. In CERNCERN, GenevaЖенева, SwitzerlandШвейцария,
331
993000
4000
Вот как это произойдет. В лаборатории ЦЕРН близ Женевы, в Швейцарии,
16:49
a machineмашина is beingявляющийся builtпостроен calledназывается the Largeбольшой Hadronадронный ColliderКоллайдер.
332
997000
4000
строится установка под названием Большой адронный коллайдер.
16:53
It's a machineмашина that will sendОтправить particlesчастицы around a tunnelтоннель,
333
1001000
3000
В этой установке частицы будут разгоняться в туннеле
16:56
oppositeнапротив directionsнаправления, nearвозле the speedскорость of lightлегкий.
334
1004000
2000
по противоположным направлениям, почти до скорости света.
16:58
Everyкаждый so oftenдовольно часто those particlesчастицы will be aimedнацеленный at eachкаждый other,
335
1006000
4000
Время от времени частицы будут направляться друг на друга,
17:02
so there's a head-onнедвусмысленно collisionстолкновение.
336
1010000
2000
так, чтобы произошло лобовое столкновение.
17:04
The hopeнадежда is that if the collisionстолкновение has enoughдостаточно energyэнергия,
337
1012000
4000
При некотором везении, если столкновение будет достаточно сильным,
17:08
it mayмай ejectвыталкивать some of the debrisмусор from the collisionстолкновение
338
1016000
3000
отдельные осколки будут вытеснены
17:11
from our dimensionsГабаритные размеры, forcingфорсирование it to enterвойти into the other dimensionsГабаритные размеры.
339
1019000
5000
из привычного пространства, что приведет к их переходу в другое измерение.
17:16
How would we know it?
340
1024000
2000
Как мы об этом узнаем?
17:18
Well, we'llЧто ж measureизмерение the amountколичество of energyэнергия after the collisionстолкновение,
341
1026000
3000
Мы измерим энергию после столкновения,
17:21
compareсравнить it to the amountколичество of energyэнергия before,
342
1029000
2000
сравним ее с энергией до столкновения,
17:23
and if there's lessМеньше energyэнергия after the collisionстолкновение than before,
343
1031000
4000
и если энергия уменьшилась --
17:27
this will be evidenceдоказательства that the energyэнергия has driftedдрейфовали away.
344
1035000
2000
это свидетельствует о том, что энергия куда-то утекла.
17:29
And if it driftsнаносы away in the right patternшаблон that we can calculateподсчитывать,
345
1037000
3000
И если утечка энергии произойдет по теоретически предсказанному сценарию --
17:32
this will be evidenceдоказательства that the extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры are there.
346
1040000
3000
это и будет доказательством существования дополнительных измерений.
17:35
Let me showпоказать you that ideaидея visuallyвизуально.
347
1043000
2000
Продемонстрируем эту идею визуально.
17:37
So, imagineпредставить we have a certainопределенный kindсвоего рода of particleчастица calledназывается a gravitonгравитон --
348
1045000
3000
Вот одна из элементарных частиц, называемая гравитоном --
17:40
that's the kindсвоего рода of debrisмусор we expectожидать to be ejectedвыброшенный out,
349
1048000
4000
именно такой «осколок» должен вылететь при столкновении,
17:44
if the extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры are realреальный.
350
1052000
2000
если дополнительные измерения действительно существуют.
17:46
But here'sвот how the experimentэксперимент will go.
351
1054000
1000
Вот как будет проводиться этот эксперимент.
17:47
You take these particlesчастицы. You slamхлопать them togetherвместе.
352
1055000
3000
Берем частицы. Сталкиваем их,
17:50
You slamхлопать them togetherвместе, and if we are right,
353
1058000
2000
сталкиваем еще, и если наша теория верна,
17:52
some of the energyэнергия of that collisionстолкновение
354
1060000
2000
часть энергии столкновения
17:54
will go into debrisмусор that fliesлетит off into these extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры.
355
1062000
4000
превратится в «осколок», который вылетит в иные измерения.
17:58
So this is the kindсвоего рода of experimentэксперимент
356
1066000
2000
Вот такой эксперимент,
18:00
that we'llЧто ж be looking at in the nextследующий five5, sevenсемь to 10 yearsлет or so.
357
1068000
4000
который мы планируем провести в ближайшие пять, семь, десять лет или что-то около того.
18:04
And if this experimentэксперимент bearsмедведи fruitфрукты,
358
1072000
3000
И если этот эксперимент принесет плоды,
18:07
if we see that kindсвоего рода of particleчастица ejectedвыброшенный
359
1075000
3000
если мы удостоверимся, что вылетает именно такая частица,
18:10
by noticingзамечающий that there's lessМеньше energyэнергия in our dimensionsГабаритные размеры
360
1078000
3000
заметив, что в нашем измерении конечная энергия меньше той,
18:13
than when we beganначал,
361
1081000
2000
которая была вначале,
18:15
this will showпоказать that the extraдополнительный dimensionsГабаритные размеры are realреальный.
362
1083000
3000
это докажет, что дополнительные измерения на самом деле существуют.
18:18
And to me this is a really remarkableзамечательный storyистория,
363
1086000
3000
Я думаю, это по-настоящему замечательная история
18:21
and a remarkableзамечательный opportunityвозможность. Going back to NewtonНьютон with absoluteабсолютный spaceпространство --
364
1089000
4000
и исключительный шанс. Вернемся обратно к Ньютону, с его абсолютным пространством,
18:25
didn't provideпредоставлять anything but an arenaарена, a stageсцена
365
1093000
2000
который не смог предложить ничего, кроме подмостков, арены,
18:27
in whichкоторый the eventsМероприятия of the universeвселенная take placeместо.
366
1095000
2000
на которой разыгрывается вселенское действо.
18:29
EinsteinЭйнштейн comesвыходит alongвдоль and saysговорит,
367
1097000
2000
Затем появился Эйнштейн и сказал:
18:31
well, spaceпространство and time can warpдеформироваться and curveкривая -- that's what gravityсила тяжести is.
368
1099000
3000
«Пространство и время деформируются и искривляются -- и в этом состоит гравитация».
18:34
And now stringстрока theoryтеория comesвыходит alongвдоль and saysговорит,
369
1102000
4000
И, наконец, появляется теория струн, провозглашая:
18:38
yes, gravityсила тяжести, quantumквант mechanicsмеханика, electromagnetismэлектромагнетизм,
370
1106000
3000
«Да, гравитация, квантовая механика, электромагнетизм --
18:41
all togetherвместе in one packageпакет,
371
1109000
2000
все вместе в одной упаковке,
18:43
but only if the universeвселенная has more dimensionsГабаритные размеры than the onesте, that we see.
372
1111000
4000
но только при условии, что во Вселенной больше измерений, чем мы видим».
18:47
And this is an experimentэксперимент that mayмай testконтрольная работа for them in our lifetimeпродолжительность жизни.
373
1115000
5000
И этот эксперимент может доказать их существование уже при нашей жизни.
18:52
AmazingУдивительно possibilityвозможность.
374
1120000
2000
Изумительная перспектива.
18:54
Thank you very much.
375
1122000
2000
Спасибо за внимание.
18:56
(ApplauseАплодисменты)
376
1124000
7000
(Аплодисменты)
Translated by Oleg Polonsky
Reviewed by Pavel Anni

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Brian Greene - Physicist
Brian Greene is perhaps the best-known proponent of superstring theory, the idea that minuscule strands of energy vibrating in a higher dimensional space-time create every particle and force in the universe.

Why you should listen

Greene, a professor of physics and mathematics at Columbia University, has focused on unified theories for more than 25 years, and has written several best-selling and non-technical books on the subject including The Elegant Universe, a Pulitzer finalist, and The Fabric of the Cosmos — each of which has been adapted into a NOVA mini-series. His latest book, The Hidden Reality, explores the possibility that our universe is not the only universe.

Greene believes science must be brought to general audiences in new and compelling ways, such as his live stage odyssey, Icarus at the Edge of Time, with original orchestral score by Philip Glass, and the annual World Science Festival, which he co-founded in 2008 with journalist Tracy Day.

More profile about the speaker
Brian Greene | Speaker | TED.com