Can you solve the Big Bang riddle? - James Tanton

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TED-Ed


Veuillez double-cliquer sur les sous-titres anglais ci-dessous pour lire la vidéo.

Traducteur: Claire Ghyselen Relecteur: eric vautier
00:06
It’s moments after the Big Bang and... wow, you’re still reeling.
0
6836
6256
Le Big Bang vient de survenir et... ooh, tu es étourdi par le choc.
00:13
You’re a particle of matter, amidst a chaotic stew of forces,
1
13092
3921
Tu es une particule de matière, parmi un mélange chaotique de forces,
00:17
fusion, and annihilation.
2
17013
1960
de fusion et d’annihilation.
00:19
If you’re lucky and avoid being destroyed by antimatter,
3
19348
3546
Si tu es chanceux et que tu évites d’être détruit par l’antimatière,
00:22
you'll be the seed of a future galaxy.
4
22894
2752
tu deviendras la graine d’une galaxie future.
00:26
You gravitate towards a ring of particles that have devised a game.
5
26022
4171
Tu gravites à travers un cercle de particules qui a créé un jeu.
00:30
A friendly gluon explains:
6
30193
2210
Un gluon amical te l’explique :
00:32
there are an equal number of matter and antimatter particles.
7
32403
4380
il y a un nombre égal de particules de matière et d’antimatière.
00:36
At the blow of a cosmic whistle,
8
36783
2544
Au son d’un sifflet cosmique,
00:39
every particle of matter with a particle of antimatter to its immediate right
9
39327
5088
chaque particule de matière avec une particule d’antimatière à sa droite
00:44
will merge with that anitparticle to—poof!— both annihilate.
10
44415
5255
fusionnera avec cette voisine et elles s’annihileront mutuellement.
00:50
The circle will tighten to make a smaller circle,
11
50171
2753
Le cercle se réduit pour créer un cercle plus petit
00:52
and the process will repeat until just one particle of matter remains.
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52924
4713
et le processus se répète jusqu’à ce qu’il ne reste qu’une particule de matière.
00:58
They’d been waiting for someone like you, as with a perfectly balanced setup,
13
58429
4797
Elles attendent quelqu’un comme toi, car avec ce parfait équilibre,
01:03
no one would be left in the end.
14
63226
2085
il n’allait plus rester personne à la fin.
01:05
As guest of honor, they’ll let you choose where to insert yourself into the ring.
15
65728
5631
En tant qu’invité d’honneur, tu peux choisir où te placer dans le cercle.
01:11
What spot should you choose to make sure you’re the last particle standing?
16
71359
4880
Quelle place choisir pour être sûr d’être la dernière particule ?
01:16
Pause here if you want to figure it out for yourself.
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76239
6339
Fais une pause ici pour deviner.
01:23
Explanation in 3
18
83287
1877
Explication dans 3
01:25
Explanation in 2
19
85164
2086
Explication dans 2
01:27
Explanation in 1
20
87250
1918
Explication dans 1
01:29
A general strategy can’t rely on knowing what the circle looks like.
21
89627
4046
Une stratégie générale ne peut pas se baser sur l’apparence du cercle.
01:33
But we can rely on how it should end: with you as the last particle standing.
22
93673
5630
Mais on peut se baser sur son issue : toi, en tant que seule particule survivante.
01:39
Let's start there and work backwards.
23
99762
2336
Commençons ici et remontons le processus.
01:42
Just before this, there were also some matter/antimatter pairs.
24
102348
4004
Avant ça, il y avait encore d’autres paires matière-antimatière.
01:46
Here’s 3 for the sake of example.
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106352
2044
En voici trois par exemple.
01:48
This right away suggests a strategy.
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108729
2753
Cela suggère tout de suite une stratégie.
01:51
You can simulate annihilations in any circle
27
111482
3253
On peut simuler des annihilations dans n’importe quel cercle
01:54
by marking all pairs of adjacent particles,
28
114735
3170
en marquant toutes les paires de particules adjacentes,
01:57
then the newly adjacent pairs, and so on, to reach this final set.
29
117905
4880
et ainsi de suite, pour atteindre cet ensemble final.
02:03
If you map them back to the original circle,
30
123327
2628
Si on les repositionne dans leur cercle original,
02:05
standing to the immediate left of those final matter particles
31
125955
4171
à la gauche immédiate des particules de matière survivantes
02:10
or the immediate right of final antiparticles
32
130126
3420
ou à la droite immédiate des antiparticules survivantes
02:13
means you’ll reach this endgame state and survive.
33
133546
4046
ça signifie que tu survivras et que tu prévaudras.
02:17
So here are the safe spots in all three given circles.
34
137592
3962
Voici donc les zones de sécurité dans les trois cercles donnés.
02:21
You find a good position and experience the bittersweet radiance
35
141971
3712
Trouve une bonne position et ressent la radiation douce-amère
02:25
of your new friends pairing off and becoming pure energy.
36
145683
3837
de tes nouveaux amis qui se combinent et se transforment en énergie pure.
02:29
You’re soon left alone.
37
149520
1919
Tu te retrouves très vite seul.
02:31
But wait a minute!
38
151439
1209
Mais, un instant !
02:32
Today’s the big day.
39
152899
1626
C’est le grand jour, aujourd’hui.
02:34
You’re an intelligent creature of matter amidst a chaotic crowd of alien races.
40
154525
4755
Tu es une créature intelligente de matière
parmi une foule chaotique d’espèces extra-terrestres.
02:39
Every hundred million years,
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159280
2252
Tous les cent millions d’années,
02:41
sentient species of the galaxy send emissaries to the core
42
161532
4213
les espèces conscientes de la galaxie envoient des émissaires vers le noyau
02:45
to pay tribute to the galactic seed you’re all descended from.
43
165745
3920
pour rendre hommage à la graine galactique dont vous descendez tous.
02:50
Each of the 27,182 attendees
44
170041
4087
Chacun des 27 182 participants
02:54
has brought a cube of matter and a cube of antimatter.
45
174128
4254
a apporté un cube de matière et un cube d’antimatière.
02:58
Except you: you’ve been chosen to represent your famed ancestor
46
178549
5047
Sauf toi car tu as été choisi pour représenter votre célèbre ancêtre
03:03
and reenact its moment of choice.
47
183596
2794
et reconstituer le moment de son choix.
03:06
Everyone places their matter and antimatter cubes in a ring.
48
186724
4296
Chacun place son cube de matière et d’antimatière dans un cercle.
03:11
Your job: pick a spot to stand where you won’t be annihilated.
49
191020
3587
Ton travail : choisir un endroit où tu ne seras pas annihilé.
03:14
The ring is too large to simulate annihilations like before,
50
194982
4129
Le cercle est trop grand pour simuler les annihilations comme précédemment,
03:19
but you have a programmable device you can point at spots between cubes.
51
199111
6048
mais tu as à disposition un appareil programmable
pour cibler des vides entre les cubes.
03:25
The device can detect the full sequence of cubes around the circle,
52
205159
4421
Le dispositif peut détecter la séquence complète des cubes autour du cercle,
03:29
count cubes of each type, perform arithmetic,
53
209580
3504
compter les cubes de chaque type, effectuer des calculs,
03:33
and carry out simple logical commands.
54
213084
2961
et exécuter des commandes logiques simples.
03:36
How do you program your device to identify safe spots?
55
216629
3712
Comment programmes-tu ton instrument pour identifier les endroits sûrs ?
03:40
Pause to figure it out for yourself. Answer in 3
56
220466
2336
Fais une pause pour deviner ; réponse en 3
03:42
Answer in 2
57
222802
2335
Réponse en 2
03:45
Answer in 1
58
225137
2044
Réponse en 1
03:47
Let’s go back to our earlier approach:
59
227682
2335
Revenons à notre approche précédente
03:50
running time backwards starting from you alone,
60
230017
3462
et remontons dans le temps, en partant de vous tout seul,
03:53
then a sequence of pairs of cubes.
61
233479
2711
puis une séquence de paires de cubes.
03:56
A second step back produces more pairs nestled between existing cubes.
62
236691
5589
Un deuxième pas en arrière produit plus de paires entre les cubes existants.
04:02
As does the next, and the next, each adding nestled pairs
63
242280
3920
Comme le suivant, et le suivant,
chacune ajoutant des paires dans les interstices,
04:06
like a Russian doll of fundamental particles.
64
246200
2753
comme une poupée russe de particules fondamentales.
04:09
A pair never forms around an existing cube because only adjacent cubes annihilate.
65
249578
6424
Une paire ne se forme jamais autour d’un cube existant
parce que seuls les cubes adjacents s’annihilent.
04:16
Your survival depends on the matter particles to your right
66
256711
3878
Ta survie dépend des particules de matière à ta droite
04:20
buffering you from antimatter.
67
260589
1919
qui te protègent de l’antimatière.
04:22
We can mathematically model this idea with a sum, starting with your +1.
68
262842
5672
On peut modéliser mathématiquement cette idée avec une somme,
en commençant par ton +1.
04:28
For instance, this would be +1+1-1+1-1.
69
268514
5547
Par exemple, ce serait +1+1-1+1-1.
04:34
From your perspective, no matter how far you look,
70
274729
2877
De ton point de vue, peu importe à quelle distance tu regardes,
04:37
this sum will be positive.
71
277606
2086
cette somme sera positive.
04:39
Considering how we introduced pairs, this makes sense—
72
279692
3712
En considérant comment nous avons introduit les paires, c’est logique -
04:43
each inserted plus was immediately followed by a minus.
73
283404
4254
chaque positif ajouté était immédiatement suivi d’un négatif.
04:48
If we examine the starting position of any other matter cube,
74
288409
4087
En examinant la position de départ de n’importe quel autre cube de matière,
04:52
its sum will eventually hit zero.
75
292496
2503
sa somme finira par atteindre zéro.
04:55
The moment that happens marks its exact annihilation partner.
76
295541
4755
Le moment où cela se produit marque son partenaire exact d’annihilation.
05:00
Again, our introduction of pairs reflects this;
77
300296
3128
Encore une fois, notre introduction de paires reflète ceci :
05:03
nestled pairs only delay the inevitable for the outer cubes.
78
303424
4004
les paires imbriquées ne font que retarder l’inévitable
pour les cubes extérieurs.
05:08
We can now program the device.
79
308804
2127
Nous pouvons maintenant programmer l’instrument.
05:10
Start a running sum with +1, representing you,
80
310931
4213
Commencez une somme avec +1, qui vous représente,
05:15
and scan around the circle.
81
315144
2419
et scannez le cercle.
05:17
For each matter cube, add one,
82
317563
2336
Pour chaque cube de matière, ajoutes-en un,
05:19
and for each antimatter cube, subtract one.
83
319899
3253
et pour chaque cube d’antimatière, soustraies-en un.
05:23
If all 54,364 cubes have been scanned
84
323152
5505
Si tu as scanné tous les 54 364 cubes
05:28
without the sum ever hitting 0,
85
328657
2920
sans que la somme n’atteigne 0,
05:31
that spot is safe.
86
331577
1919
cet endroit est sûr.
05:33
Nothing left to do but enjoy the fireworks.
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333496
3128
Il ne reste plus rien à faire que de profiter du feu d’artifice.
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