Can you solve the Big Bang riddle? - James Tanton

المترجم: omar idmassaoud المدقّق: Mohamed Salem

It’s moments after the Big Bang and... wow, you’re still reeling.

بعد الانفجار العظيم بلحظات... واعجباه، ما زلت مسرعًا.

You’re a particle of matter, amidst a chaotic stew of forces,

أنت جزيء من المادة، وسط خليط فوضوي من القوى، والانصهار والدمار.

fusion, and annihilation.

If you’re lucky and avoid being destroyed by antimatter,

إذا حالفك الحظ وتجنبت الفناء بالمادة المضادة،

you'll be the seed of a future galaxy.

فستكون بذرة لمجرة ​​مستقبلية.

You gravitate towards a ring of particles that have devised a game.

تنجذب نحو حلقة من الجسيمات التي ابتكرت لعبة.

A friendly gluon explains:

يشرح لك جزيء غلوون ودود:

there are an equal number of matter and antimatter particles.

هناك عدد متساوٍ من جسيمات المادة والمادة المضادة.

At the blow of a cosmic whistle,

عندما يُنفخ في الصافرة الكونية،

every particle of matter with a particle of antimatter to its immediate right

كل جسيم من مادة يجاور جسيما من المادة المضادة إلى يمينه مباشر

will merge with that anitparticle to—poof!— both annihilate.

سوف يندمج مع هذا الجسيم فيتدمران.

The circle will tighten to make a smaller circle,

ستضيق الدائرة لتشكل دائرة أصغر،

and the process will repeat until just one particle of matter remains.

وستتكرر العملية حتى يتبقى جزيء واحد فقط من المادة.

They’d been waiting for someone like you, as with a perfectly balanced setup,

لقد كانوا ينتظرون شخصا مثلك، لأنه مع تشكيلة متوازنة

no one would be left in the end.

لن يبقى أحد في النهاية.

As guest of honor, they’ll let you choose where to insert yourself into the ring.

بصفتك ضيف شرف، سيسمحون لك باختيار مكان في الدائرة لإدخال نفسك.

What spot should you choose to make sure you’re the last particle standing?

ما المكان الذي يجب أن تختاره للتأكد من أنك آخر جسيم ينجو؟

Pause here if you want to figure it out for yourself.

أوقف المقطع إذا كنت تريد اكتشاف الحل بنفسك.

Explanation in 3

الشرح بعد 3

Explanation in 2

الشرح بعد 2

Explanation in 1

الشرح بعد 1

A general strategy can’t rely on knowing what the circle looks like.

لا يمكن أن تعتمد الإستراتيجية العامة على معرفة شكل الدائرة.

But we can rely on how it should end: with you as the last particle standing.

لكن يمكننا الاعتماد على الكيفية التي يجب أن تنتهي بها: أن تبقى آخر جسيم.

Let's start there and work backwards.

لنبدأ من هناك ونعمل بشكل عكسي.

Just before this, there were also some matter/antimatter pairs.

قبل ذلك مباشرة، كان هناك أيضا بعض أقران المادة والمادة المضادة.

Here’s 3 for the sake of example.

لنضع ثلاثة على سبيل المثال.

This right away suggests a strategy.

يُلهم هذا باستراتيجية.

You can simulate annihilations in any circle

يمكنك محاكاة عمليات الإبادة في أي دائرة

by marking all pairs of adjacent particles,

عن طريق تعليم جميع أزواج الجسيمات المتجاورة،

then the newly adjacent pairs, and so on, to reach this final set.

ثم الأزواج المجاورة حديثا، وهكذا، للوصول إلى هذه المجموعة النهائية.

If you map them back to the original circle,

إذا قمت بإعادة رسمها إلى الدائرة الأصلية،

standing to the immediate left of those final matter particles

فالوقوف على يسار جسيمات المادة النهائية مباشرة

or the immediate right of final antiparticles

أو يمين الجسيمات المضادة النهائية مباشرة

means you’ll reach this endgame state and survive.

يعني أنك ستصل إلى نهاية اللعبة هذه وستبقى على قيد الحياة.

So here are the safe spots in all three given circles.

إذن، ها هي الأماكن الآمنة في الدوائر الثلاث المحددة.

You find a good position and experience the bittersweet radiance

تجد مكانا جيدا وتشاهد الإشراق الحلو المر

of your new friends pairing off and becoming pure energy.

الناتج عن تحول أصدقائك الجدد إلى طاقة خالصة بعدما يقترنون.

You’re soon left alone.

سرعان ما تجد نفسك وحيدا.

But wait a minute!

لكن انتظر دقيقة!

Today’s the big day.

اليوم يوم عظيم.

You’re an intelligent creature of matter amidst a chaotic crowd of alien races.

أنت مخلوق مادي ذكي وسط حشد فوضوي من الأجناس الفضائية.

Every hundred million years,

كل مائة مليون سنة،

sentient species of the galaxy send emissaries to the core

ترسل الأنواع الواعية من المجرة مبعوثين إلى المركز

to pay tribute to the galactic seed you’re all descended from.

لتكريم بذرة المجرة التي انحدرتم منها جميعا.

Each of the 27,182 attendees

أحضر كل واحد من الحاضرين البالغ عددهم 27,182

has brought a cube of matter and a cube of antimatter.

مكعبا من المادة ومكعبا من المادة المضادة.

Except you: you’ve been chosen to represent your famed ancestor

ماعدا أنت: لقد تم اختيارك لتمثيل سلفك الشهير

and reenact its moment of choice.

وإعادة تمثيل اللحظة التي يختارها.

Everyone places their matter and antimatter cubes in a ring.

يضع الجميع مكعبات مادتهم والمادة المضادة في حلقة.

Your job: pick a spot to stand where you won’t be annihilated.

وظيفتك: اختر مكانا تقف فيه حتى لا تطالك الإبادة.

The ring is too large to simulate annihilations like before,

الحلقة كبيرة جدا لمحاكاة عمليات الإبادة كما السابق،

but you have a programmable device you can point at spots between cubes.

ولكن لديك جهاز قابل للبرمجة يمكنك الإشارة به إلى نقاط بين المكعبات.

The device can detect the full sequence of cubes around the circle,

يمكن للجهاز الكشف عن التسلسل الكامل للمكعبات حول الدائرة

count cubes of each type, perform arithmetic,

وعد المكعبات من كل نوع وإجراء العمليات الحسابية،

and carry out simple logical commands.

وتنفيذ أوامر منطقية بسيطة.

How do you program your device to identify safe spots?

كيف تقوم ببرمجة جهازك للتعرف على الأماكن الآمنة؟

Pause to figure it out for yourself. Answer in 3

أوقف المقطع لاكتشاف الحل بنفسك. الإجابة بعد 3

Answer in 2

الإجابة بعد 2

Answer in 1

الإجابة بعد 1

Let’s go back to our earlier approach:

لنعد إلى نهجنا السابق:

running time backwards starting from you alone,

الرجوع بالوقت بدءا منك وحدك،

then a sequence of pairs of cubes.

ثم سلسلة من أزواج المكعبات.

A second step back produces more pairs nestled between existing cubes.

ينتج عن الخطوة الرجعية الثانية المزيد من الأزواج الموضوعة بين المكعبات الموجودة.

As does the next, and the next, each adding nestled pairs

كما هو الحال مع الخطوة التالية والتالية، بحيث ينضاف في كل منها أزواج متداخلة

like a Russian doll of fundamental particles.

مثل دمية روسية من الجسيمات الأساسية.

A pair never forms around an existing cube because only adjacent cubes annihilate.

لا يتشكل الزوج أبدا حول مكعب موجود لأن المكعبات المتجاورة فقط هي التي تفنى.

Your survival depends on the matter particles to your right

يعتمد بقائك على قيد الحياة على جزيئات المادة الموجودة على يمينك

buffering you from antimatter.

مما يحميك من المادة المضادة.

We can mathematically model this idea with a sum, starting with your +1.

يمكننا تصميم هذه الفكرة رياضيا بمجموع، بدءا من +1.

For instance, this would be +1+1-1+1-1.

على سبيل المثال، سنحصل على +1+1-1+1-1.

From your perspective, no matter how far you look,

من وجهة نظرك، لا يهم المدى الذي تنظر إليه،

this sum will be positive.

سيكون هذا المجموع موجبا.

Considering how we introduced pairs, this makes sense—

بالنظر إلى الطريقة التي قدمنا بها الأزواج، يكون هذا منطقيا—

each inserted plus was immediately followed by a minus.

كل علامة زائد تم إدخالها متبوعة على الفور بعلامة ناقص.

If we examine the starting position of any other matter cube,

إذا فحصنا موضع البداية لأي مكعب مادة آخر،

its sum will eventually hit zero.

فسيصل مجموعها في النهاية إلى الصفر.

The moment that happens marks its exact annihilation partner.

اللحظة التي يحدث فيها ذلك تشير بدقة إلى شريكه في الإبادة.

Again, our introduction of pairs reflects this;

مرة أخرى، يعكس تقديمنا للأزواج هذا الاستنتاج؛

nestled pairs only delay the inevitable for the outer cubes.

الأزواج المُستكنة تؤخر فقط مصير المكعبات الخارجية المختوم.

We can now program the device.

يمكننا الآن برمجة الجهاز.

Start a running sum with +1, representing you,

ابدأ مجموعا متداولا بـ +1، الذي يمثلك،

and scan around the circle.

وصور الدائرة.

For each matter cube, add one,

أضف واحدا لكل مكعب مادة،

and for each antimatter cube, subtract one.

واطرح واحدا لكل مكعب من المادة المضادة.

If all 54,364 cubes have been scanned

إذا تم تصوير 54,364 مكعبا ضوئيا

without the sum ever hitting 0,

دون أن يصل المجموع أبدا إلى 0،

that spot is safe.

فتلك البقعة آمنة.

Nothing left to do but enjoy the fireworks.

لم يتبق شيء لفعله سوى الاستمتاع بالألعاب النارية.