3 Mysteries of the Universe — and a New Force That Might Explain Them | Alex Keshavarzi | TED

199,623 views ・ 2024-03-14

TED


يرجى النقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية أدناه لتشغيل الفيديو.

المترجم: Walaa Mohammed المدقّق: tarek elzoghby
00:03
So today, I’m really here to talk to you all about one thing:
0
3700
5240
لذلك اليوم، أنا هنا حقًا لأتحدث إليكم جميعًا عن شيء واحد:
00:08
the universe.
1
8980
1280
الكون.
00:10
In the world of particle physics,
2
10580
1600
في عالم فيزياء الجسيمات،
00:12
the ultimate goal is to be able to describe
3
12180
2360
الهدف النهائي هو القدرة على وصف
00:14
all the particles and forces that make up our universe.
4
14580
3800
جميع الجسيمات والقوى التي يتكون منها عالمنا.
00:18
And while we've made an extraordinary amount of progress in this
5
18420
3000
وبينما أحرزنا قدرًا غير عادي من التقدم في هذا
00:21
over the past 100 years,
6
21460
1240
على مدار اخر مئة عام،
00:22
we're doing it still,
7
22740
1200
فإننا لا نزال نفعل ذلك،
00:23
because there are big mysteries about what the universe is made of
8
23980
3360
لأن هناك ألغازًا كبيرة حول ما يتكون منه الكون
00:27
and how we came to be here.
9
27380
1400
وكيف وصلنا إلى هنا.
00:29
So let me start by introducing you
10
29540
2000
لذا اسمحوا لي أن أبدأ بتعريفكم
00:31
to three of the big mysteries about our universe.
11
31580
3440
بثلاثة من الألغاز الكبيرة حول عالمنا.
00:37
First, we know that the universe is expanding.
12
37380
3400
أولًا، نعلم أن الكون يتوسع.
00:40
So astrophysical evidence suggests
13
40780
2560
لذا تشير أدلة الفيزياء الفلكية
00:43
that the universe started as a very dense, very hot Big Bang,
14
43380
3840
إلى أن الكون بدأ كانفجار كبير كثيف جدًا وساخن جدًا،
00:47
and has since been expanding outwards from that point.
15
47260
2800
ومنذ ذلك الحين يتوسع إلى الخارج من تلك النقطة.
00:50
However, as a complete shock, in the late '90s,
16
50980
2600
ومع ذلك، كصدمة كاملة، في أواخر التسعينيات،
00:53
physicists discovered that the expansion of the universe
17
53620
2680
اكتشف الفيزيائيون أن تمدد الكون
00:56
isn't slowing down, as you might expect --
18
56300
2120
لا يتباطأ، كما قد تتوقع -
00:58
it's actually accelerating,
19
58460
1600
إنه في الواقع يتسارع،
01:00
and we have absolutely no idea as to why this is.
20
60100
2440
وليس لدينا أي فكرة على الإطلاق عن سبب ذلك.
01:02
All that we know is that some unknown source or force of nature
21
62580
4120
كل ما نعرفه هو أن بعض المصادر أو قوى الطبيعة غير المعروفة
01:06
is stretching the universe out in every direction,
22
66700
2960
تعمل على تمدد الكون في كل اتجاه،
01:09
at an ever-increasing rate.
23
69660
1960
بمعدل متزايد باستمرار.
01:11
And because we don't know what that source is,
24
71660
2160
ولأننا لا نعرف ما هو هذا المصدر،
01:13
we've just called it "dark energy."
25
73820
2520
فقد أطلقنا عليه اسم «الطاقة المظلمة».
01:16
Now, what we do know about dark energy
26
76700
2080
الآن، ما نعرفه عن الطاقة المظلمة
01:18
is that it makes up roughly 74 percent of the energy content of our universe.
27
78820
5360
هو أنها تشكل ما يقرب من74 بالمائة من محتوى الطاقة في الكون.
01:24
So straight off the bat,
28
84180
1600
لذا بشكل مباشر،
01:25
that's 74 percent of our universe that we know absolutely nothing about.
29
85820
4760
هذا يمثل 74 في المائة من كوننا الذي لا نعرف عنه شيئًا على الإطلاق.
01:30
Second, we know that 85 percent of all the matter in our universe
30
90620
4360
ثانيًا، نعلم أن 85 بالمائة من كل المادة في كوننا
01:35
is made up of something called dark matter.
31
95020
2480
تتكون من شيء يسمى المادة المظلمة.
01:38
Now, this photo that you're looking at here
32
98220
2160
الآن، هذه الصورة التي تنظرون إليها هنا
01:40
is a picture from the Hubble Space Telescope,
33
100420
2320
هي صورة من تلسكوب هابل الفضائي،
01:42
which shows a cluster of galaxies
34
102780
2200
الذي يُظهر مجموعة من المجرات على بعد
01:44
four billion light years away from the Earth.
35
104980
2600
أربعة مليارات سنة ضوئية من الأرض.
01:47
And what's interesting here
36
107620
1320
والمثير للاهتمام هنا
01:48
is the left and right parts of this photograph,
37
108980
3520
هو الأجزاء اليسرى واليمنى من هذه الصورة،
01:52
because they're actually the same photo.
38
112540
2000
لأنهما في الواقع نفس الصورة.
01:54
But what you're looking at in the right photo
39
114580
2120
لكن ما تنظرون إليه في الصورة الصحيحة
01:56
is that it's had a blue filter applied to it,
40
116700
2120
هو أنه تم تطبيق مرشح أزرق عليها،
01:58
to emphasize the light that's coming towards us
41
118860
2520
للتأكيد على الضوء القادم نحونا
02:01
from the distant universe.
42
121420
1280
من الكون البعيد.
02:02
And what you can see is a dark ring,
43
122740
2280
وما يمكنك رؤيته هو حلقة مظلمة
02:05
indicating a clearly reduced amount of light coming towards us.
44
125060
4520
تشير إلى انخفاض واضح في كمية الضوء القادمة نحونا.
02:09
Now we believe that this ring is a halo of dark matter.
45
129580
4000
الآن نعتقد أن هذا الخاتم عبارة عن هالة من المادة المظلمة.
02:13
Now we have no idea what dark matter is,
46
133980
2080
الآن ليس لدينا أي فكرة
عن ماهية المادة المظلمة، ولم نلاحظها أبدًا في التجارب هنا على الأرض،
02:16
and we've never observed it in experiments here on Earth,
47
136060
2960
02:19
but we know from several corroborating astrophysical observations
48
139020
3720
لكننا نعلم من العديد من الملاحظات الفيزيائية الفلكية المؤيدة
02:22
that it has to be there.
49
142780
1320
أنها يجب أن تكون هناك.
02:24
Importantly, another thing that we know about dark matter
50
144980
2840
الأهم من ذلك، هناك شيء آخر نعرفه عن المادة المظلمة
02:27
is that it makes up another 21 percent of the energy content of our universe.
51
147860
4160
وهو أنها تشكل 21 بالمائة أخرى من محتوى الطاقة في كوننا.
02:32
So that, coupled with the dark energy problem,
52
152020
2720
وهذا، إلى جانب مشكلة الطاقة المظلمة،
02:34
means that we only know what five percent of our universe is made of,
53
154740
3640
يعني، أننا نعرف فقط مما يتكون منه خمسة بالمائة من كوننا،
02:38
and the rest is totally dark to us.
54
158420
2160
والباقي مظلم تمامًا بالنسبة لنا.
02:44
The third problem concerns how we've come to exist at all.
55
164020
3720
تتعلق المشكلة الثالثة بكيفية وجودنا على الإطلاق.
02:48
Now, fundamental particles of matter have their own antimatter particles,
56
168140
4600
الآن، تمتلك الجسيمات الأساسية للمادة جسيمات المادة المضادة الخاصة بها،
02:52
which are the same as their normal matter counterparts,
57
172780
3120
والتي هي نفس نظيراتها من المادة العادية،
02:55
except they have opposite positive or negative charge,
58
175940
3120
باستثناء شحنتها الموجبة أو السالبة المعاكسة،
02:59
just like the two ends of a normal, everyday battery.
59
179100
3120
تمامًا مثل طرفي البطارية العادية اليومية.
03:02
Now together, this charge is equal and balanced.
60
182900
3160
الآن معًا، هذه الشحنة متساوية ومتوازنة.
03:06
The electron, for example,
61
186100
1560
الإلكترون، على سبيل المثال،
03:07
which we're a bit more familiar with -- it gives us electricity in our homes --
62
187700
4080
الذي نعرفه أكثر قليلًا -- يعطينا الكهرباء في منازلنا --
03:11
is negatively charged.
63
191820
1400
مشحون بشحنة سالبة.
03:13
But it has an antimatter partner called the positron,
64
193220
2760
لكن لها شريكًا في المادة المضادة يسمى البوزيترون،
03:16
which is positively charged.
65
196020
1480
وهو مشحون بشحنة موجبة.
03:18
Now to ensure this balance,
66
198340
1520
الآن لضمان هذا التوازن،
03:19
matter and antimatter are always created and destroyed equally and in pairs.
67
199900
4880
يتم دائمًا إنشاء المادة والمادة المضادة وتدميرهما بالتساوي وفي أزواج.
03:24
This is what all of our theories predict,
68
204820
2160
هذا ما تتوقعه جميع نظرياتنا،
03:27
and this is what we observe in all of our experiments.
69
207020
3080
وهذا ما نلاحظه في جميع تجاربنا.
03:30
And so in the Big Bang,
70
210460
1360
وهكذا في الانفجار العظيم،
03:31
we would [have] expected that matter and antimatter
71
211820
3200
كنا نتوقع أن تكون المادة والمادة المضادة
03:35
would have been created in equal amounts,
72
215020
2000
قد نشأت بكميات متساوية،
03:37
and so we would expect to see equal amounts of matter and antimatter
73
217020
3600
ولذا نتوقع أن نرى كميات متساوية من المادة والمادة المضادة
03:40
in the universe today.
74
220660
1680
في الكون اليوم.
03:43
However, nearly every structure of matter,
75
223060
2040
ومع ذلك، فإن كل بنية للمادة تقريبًا،
03:45
every natural structure of matter in our universe --
76
225140
2480
وكل بنية طبيعية للمادة في كوننا -
03:47
you, me, the Earth, the stars --
77
227620
2720
أنت وأنا والأرض والنجوم -
03:50
are made almost entirely of normal matter,
78
230380
2200
مصنوعة بالكامل تقريبًا من مادة عادية،
03:52
leaving a lot of antimatter missing from the balanced equation.
79
232620
3960
مما يترك الكثير من المادة المضادة مفقودًا من المعادلة المتوازنة.
03:56
For all you Marvel and Avengers fans out there,
80
236620
2600
بالنسبة لجميع عشاق Marvel and Avengers،
03:59
it's a bit like someone's just snapped their fingers,
81
239260
2480
يبدو الأمر كما لو أن شخصًا ما قد فرقع أصابعه،
04:01
and half of all the natural stuff in the universe has disappeared.
82
241780
3120
واختفى نصف كل الأشياء الطبيعية في الكون.
04:04
There literally should be
83
244900
1400
يجب أن يكون هناك حرفيًا
04:06
another universe's worth of stuff all around us,
84
246340
2880
كون آخر يحتوي على كل الأشياء في كل مكان حولنا،
04:09
but somehow, it's not there.
85
249260
2000
ولكن بطريقة ما، ليس موجود.
04:11
And one of the greatest challenges in particle physics today
86
251260
2840
وأحد أكبر التحديات في فيزياء الجسيمات اليوم
04:14
is to figure out what happened to all the antimatter
87
254100
2680
هو معرفة ما حدث لكل المادة المضادة
04:16
and why we see an asymmetry between matter and antimatter at all.
88
256780
3520
ولماذا نرى عدم تناسق بين المادة والمادة المضادة في المطلق.
04:22
So those are three of the big mysteries about our universe.
89
262860
3040
إذن هذه ثلاثة من الألغاز الكبيرة حول عالمنا.
04:25
And that's a lot of what we don't know.
90
265940
2480
وهذا الكثير مما لا نعرفه.
04:28
Now, what this means
91
268780
1520
الآن، ماذا يعني هذا
04:30
is our current understanding of the universe, up until this point,
92
270300
3200
أن فهمنا الحالي للكون، حتى هذه النقطة،
04:33
can't tell us why the universe is the way it is,
93
273540
2280
لا يمكن أن يخبرنا لماذا الكون على ما هو عليه،
04:35
or what 95 percent of it is made of.
94
275860
3280
أو مما يتكون 95 بالمائة منه.
04:39
But importantly, each of these mysteries --
95
279460
2640
ولكن الأهم من ذلك، أن كل هذه الألغاز -
04:42
what is dark energy, what is dark matter
96
282140
2800
ما هي الطاقة المظلمة، وما هي المادة المظلمة
04:44
and the matter-antimatter asymmetry in the universe --
97
284980
2520
وعدم تناسق المادة والمادة المضادة في الكون
04:47
could all be solved by finding a new particle
98
287540
2720
يمكن حلها جميعًا من خلال إيجاد جسيم جديد
04:50
or a new force of nature.
99
290300
1680
أو قوة جديدة للطبيعة.
04:54
So now, let me introduce you
100
294940
1640
والآن، اسمحوا لي أن أقدم لكم
04:56
to our current understanding of the universe.
101
296620
2600
فهمنا الحالي للكون.
04:59
This is it.
102
299260
1440
هذه هي.
05:00
The standard model of particle physics,
103
300740
1880
النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات،
05:02
the mathematical equation, which I’m sure you’re all very used to.
104
302620
3240
المعادلة الرياضية، وأنا متأكد من أنكم جميعًا معتادون عليها.
05:05
(Laughter)
105
305900
1000
(ضحك)
05:06
Which describes how our universe works.
106
306940
2240
والتي تصف كيف يعمل كوننا.
05:09
You can think of it as the recipe
107
309220
2000
يمكنك التفكير في الأمر على أنه وصفة
05:11
for how all the particles and forces in the universe
108
311220
2640
لكيفية تفاعل جميع الجسيمات والقوى في الكون
05:13
interact and result in the structures of matter
109
313900
2960
وتؤدي إلى هيكلة المادة
05:16
that we see around us.
110
316900
1280
التي نراها من حولنا.
05:18
Now this equation represents a huge level of achievement
111
318540
3200
الآن تمثل هذه المعادلة مستوى كبيرًا من الإنجاز
05:21
over the past 100 years,
112
321740
1760
على مدار المائة عام الماضية،
05:23
and in its full form, it's much longer, but simplified,
113
323540
2960
وفي شكلها الكامل، فهي أطول بكثير، ولكنها مبسطة،
05:26
like this,
114
326540
1160
مثل هذا،
05:27
you see a very elegant, I think,
115
327700
1680
ترى تمثيلًا أنيقًا جدًا،
05:29
elegant representation of the structure of matter.
116
329420
3400
على ما أعتقد، لبنية المادة.
05:35
And then, if that equation is the recipe,
117
335420
2640
وبعد ذلك، إذا كانت هذه المعادلة هي الوصفة،
05:38
then these are the ingredients.
118
338100
2720
فهذه هي المكونات.
05:40
Just 17 ingredients, 17 fundamental particles,
119
340820
3960
فقط 17 مكونًا، 17 جسيمًا أساسيًا،
05:44
where "fundamental" here means they're not known to have a substructure,
120
344820
3480
حيث تعني كلمة «أساسي» هنا أنه من غير المعروف أن لها مكون أصغر،
05:48
they're not known to be composed of any smaller particles.
121
348340
3520
ومن غير المعروف أنها تتكون من أي جسيمات أصغر.
05:52
And together with the equation on the previous slide,
122
352140
2880
وجنبًا إلى جنب مع المعادلة الموجودة في الشريحة السابقة،
05:55
they make up the standard model of particle physics.
123
355060
2680
فإنها تشكل النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات.
05:57
And it is our best, most tested and globally accepted theory
124
357780
4040
وهي نظريتنا الأفضل والأكثر اختبارًا والمقبولة عالميًا
06:01
of all the known particles and forces in the universe.
125
361860
3480
لجميع الجسيمات والقوى المعروفة في الكون.
06:05
And it's given rise to much of what we take for granted
126
365380
4240
وقد أدى ذلك إلى ظهور الكثير مما نعتبره أمرًا مفروغًا منه
06:09
in the modern world of today.
127
369660
1440
في العالم الحديث اليوم.
06:11
A good example would be our ability now to harness the energy from the Sun,
128
371100
3960
ومن الأمثلة الجيدة على ذلك قدرتنا الآن على تسخير الطاقة من الشمس،
06:15
where our ability to use solar power and our moves towards nuclear fusion
129
375100
5360
حيث لا يمكن أن تكون قدرتنا على استخدام الطاقة الشمسية وتحركاتنا نحو
06:20
couldn't be possible
130
380500
1160
الاندماج النووي ممكنة
06:21
without understanding the particles and forces of the standard model.
131
381660
3520
دون فهم جزيئات وقوى النموذج القياسي.
06:27
Now, whilst the standard model has been so successful
132
387140
3200
الآن، في حين أن النموذج القياسي كان ناجحًا جدًا
06:30
at testing the phenomena that we can test here on Earth,
133
390380
3080
في اختبار الظواهر التي يمكننا اختبارها هنا على الأرض،
06:33
it cannot accommodate and has no explanation for
134
393460
3200
إلا أنه لا يستطيع استيعاب وتفسير
06:36
those big mysteries about our universe.
135
396740
3000
تلك الألغاز الكبيرة حول كوننا
06:39
And so it's at this point that I'd like to introduce you
136
399980
2720
وفي هذه المرحلة أود أن أقدم لكم
06:42
to a particular particle,
137
402700
1640
جسيمًا معينًا،
06:44
and the hero of our story, the muon.
138
404380
2680
وبطل قصتنا، الميون.
06:48
Now, muons may seem unfamiliar to you all,
139
408300
2360
الآن، قد تبدو الميونات غير مألوفة لكم جميعًا،
06:50
but actually, they’re around us all the time.
140
410700
2720
لكنها في الواقع موجودة حولنا طوال الوقت.
06:53
Cosmic rays that hit the Earth's atmosphere
141
413460
2000
الأشعة الكونية التي تضرب الغلاف الجوي للأرض
06:55
result in showers of muons that constantly bombard the Earth.
142
415460
3520
تؤدي إلى زخات من الميونات التي تقصف الأرض باستمرار.
06:59
You may be surprised to learn, for example,
143
419020
2160
قد تندهش عندما تعلم، على سبيل المثال،
07:01
that there are, on average, 30 muons
144
421180
1720
أن هناك، في المتوسط، 30 ميونًا
07:02
traveling through each and every one of you every second.
145
422940
2840
يسافرون عبر كل واحد منكم كل ثانية.
07:06
Now, muons can be thought of, quite simply,
146
426780
2480
الآن، يمكن اعتبار الميونات، بكل بساطة،
07:09
as the heavy cousin of the electron,
147
429300
1720
ابنة العم الثقيلة للإلكترون،
07:11
and they sit next to the electron in this picture,
148
431060
2400
وتقع بجانب الإلكترون في هذه الصورة،
07:13
and they're about 200 times heavier.
149
433500
1800
وهي أثقل بحوالي 200 مرة.
07:15
But importantly, they’re an ideal tool for physicists to use
150
435340
3880
ولكن الأهم من ذلك أنها أداة مثالية للفيزيائيين
07:19
to search and look for new particles and forces
151
439260
3040
لاستخدامها في البحث والبحث عن جسيمات وقوى جديدة
07:22
to explain those big mysteries.
152
442300
2160
لشرح تلك الألغاز الكبيرة.
07:26
And so why is that?
153
446500
1360
فلماذا ذلك؟
07:27
Well, let's assume for a second that we can represent a muon
154
447900
4320
حسنًا، لنفترض لثانية أنه يمكننا تمثيل الميون
07:32
by this gyroscope.
155
452260
1560
بواسطة هذا الجيروسكوب.
07:33
When you spin a gyroscope,
156
453860
2520
عندما تقوم بتدوير جيروسكوب،
07:36
it wobbles around its axis, just like that.
157
456420
2880
فإنه يتذبذب حول محوره، تمامًا هكذا.
07:39
And muons have an identical behavior
158
459300
3320
ولدى الميونات سلوك مماثل
07:42
when you place them in a magnetic field, they spin and they wobble.
159
462660
4200
عندما تضعها في مجال مغناطيسي، فإنها تدور وتتأرجح.
07:47
Now whilst they're doing this,
160
467660
1560
الآن أثناء قيامهم بذلك،
07:49
the muon will come into contact
161
469260
1560
سيتلامس الميون
07:50
with any and all other particles in the universe,
162
470820
3120
مع أي وجميع الجسيمات الأخرى في الكون،
07:53
standard model or otherwise.
163
473980
2160
سواء كان نموذجًا قياسيًا أو غير ذلك.
07:56
And in fact, it's the interaction of the muon with those other particles
164
476180
4320
وفي الواقع، إن تفاعل الميون مع تلك الجسيمات الأخرى
08:00
that defines how fast it wobbles.
165
480540
2240
هو الذي يحدد مدى سرعة اهتزازه.
08:02
In essence, the more different particles
166
482820
2680
في الأساس، كلما زاد عدد الجسيمات المختلفة
08:05
that bounce off the muon whilst it is wobbling,
167
485540
2440
التي ترتد عن الميون أثناء اهتزازه،
08:08
the faster it will wobble.
168
488020
1640
زادت سرعة اهتزازه.
08:09
And so then this is what we want to measure --
169
489700
2760
وهذا ما نريد قياسه --
08:12
how fast muons wobble in a magnetic field
170
492460
2800
مدى سرعة تذبذب الميونات في المجال المغناطيسي
08:15
due to their interaction with all the particles and forces
171
495260
3360
بسبب تفاعلها مع جميع الجسيمات والقوى
08:18
in the universe.
172
498660
1120
في الكون.
08:22
Now so far, no new particle or force outside of the standard model
173
502300
4240
حتى الآن، لا جسيم أو قوة جديدة خارج النموذج القياسي
08:26
that could explain those big mysteries about our universe
174
506580
3080
يمكن أن تفسر تلك الألغاز الكبيرة حول كوننا
08:29
has ever been discovered.
175
509700
1680
تم اكتشافها من قبل.
08:31
But the point to reemphasize
176
511420
1360
لكن النقطة التي يجب إعادة التأكيد عليها
08:32
is that the rate or the speed by which muons wobble
177
512820
3680
هي أن المعدل أو السرعة التي تتذبذب بها الميونات
08:36
when we place them in a magnetic field
178
516500
1840
عندما نضعها في مجال مغناطيسي
08:38
is directly defined by all the particles and forces in the universe
179
518340
4160
يتم تحديدها بشكل مباشر من خلال جميع الجسيمات والقوى في الكون
08:42
that it comes into contact with.
180
522540
1680
التي تتلامس معها.
08:44
And so, if we can measure very precisely how fast they wobble,
181
524260
5200
وهكذا، إذا تمكنا من قياس مدى سرعة تذبذبها بدقة شديدة،
08:49
we can then compare that to the theoretical prediction
182
529500
2720
فيمكننا بعد ذلك مقارنة ذلك بالتنبؤ النظري
08:52
of how fast they should wobble
183
532260
1880
لمدى السرعة التي يجب أن تتذبذب بها
08:54
from just the particles and forces of the standard model.
184
534140
3120
من مجرد جسيمات وقوى النموذج القياسي.
08:57
And then, if the measurement was found to be different and larger and disagree,
185
537260
4560
وبعد ذلك، إذا وُجد أن القياس مختلف وأكبر وغير متوافق
09:01
then it would be an indication of new particles or forces
186
541860
3480
فسيكون مؤشرًا على جسيمات أو قوى جديدة
09:05
outside of the standard model
187
545380
1440
خارج النموذج القياسي
09:06
that could explain those big mysteries about our universe.
188
546860
3360
يمكن أن تفسر تلك الألغاز الكبيرة حول كوننا
09:12
An experiment I work on has done just that.
189
552340
2880
التجربة التي أعمل عليها فعلت ذلك بالضبط.
09:15
This is the Muon g-2 experiment located at Fermilab,
190
555220
4640
هذه هي تجربة Muon g-2 الموجودة في Fermilab،
09:19
on the outskirts of Chicago.
191
559900
1520
في ضواحي شيكاغو.
09:21
This ring, which you can see here,
192
561420
2120
يبلغ قطر هذا الخاتم، الذي يمكنك رؤيته هنا،
09:23
is about 20 meters in diameter,
193
563580
2160
حوالي 20 مترًا،
09:25
and it's what's called a storage ring magnet.
194
565740
2160
وهو ما يسمى بمغناطيس حلقة التخزين.
09:27
It's a ring in which we store muons inside a magnetic field,
195
567900
3920
إنها حلقة نخزن فيها الميونات داخل مجال مغناطيسي،
09:31
which causes them to wobble.
196
571820
1800
مما يتسبب في اهتزازها.
09:34
We then make our measurements of how fast they wobble
197
574420
2720
ثم نجري قياساتنا لمدى سرعة تذبذبها
09:37
and compare that to the theory.
198
577140
2000
ونقارن ذلك بالنظرية.
09:40
Now, this experiment released its first result in April of 2021,
199
580100
4600
الآن، أصدرت هذه التجربة نتيجتها الأولى في أبريل من عام 2021،
09:44
and the take-home message of this talk
200
584700
2160
والرسالة الرئيسية من هذا الحديث
09:46
is that the result I am presenting to you here today,
201
586860
2480
هي أن النتيجة التي أقدمها لكم هنا اليوم،
09:49
from the Muon g-2 experiment,
202
589380
1480
من تجربة Muon g-2،
09:50
is the closest glimpse that we've had to seeing a new particle or force
203
590860
3800
هي أقرب لمحة لدينا لرؤية جسيم أو قوة جديدة
09:54
here in a laboratory on Earth.
204
594700
2440
هنا في مختبر على الأرض.
09:59
And this is that result here.
205
599020
1680
وهذه هي النتيجة.
10:00
So let me take some time to explain to you what this graph is showing.
206
600740
3840
لذا اسمحوا لي أن أستغرق بعض الوقت لأشرح لكم ما يعرضه هذا الرسم البياني.
10:05
On the x-axis are the values for how fast muons wobble
207
605340
4160
على المحور السيني توجد قيم مدى سرعة تذبذب الميونات
10:09
when we place them in a magnetic field.
208
609540
2040
عندما نضعها في مجال مغناطيسي.
10:12
The green marker on the left
209
612300
1760
العلامة الخضراء على اليسار
10:14
is the theoretical prediction for how fast they wobble,
210
614100
2600
هي التنبؤ النظري لمدى سرعة تمايلها،
10:16
from just the particles of the standard model,
211
616740
2560
من مجرد جزيئات النموذج القياسي،
10:19
and the green band defines the uncertainty on that prediction.
212
619340
3640
ويحدد الشريط الأخضر عدم اليقين بشأن هذا التنبؤ.
10:23
The orange marker on the right is the new experimental measurement
213
623900
3440
العلامة البرتقالية على اليمين هي القياس التجريبي الجديد
10:27
from the Fermilab Muon g-2 experiment,
214
627380
2480
من تجربة Fermilab Muon g-2،
10:29
and the orange band defines the uncertainty on that measurement.
215
629900
3480
ويحدد الشريط البرتقالي عدم اليقين بشأن هذا القياس.
10:33
And by uncertainty, I mean we're statistically certain
216
633420
3360
وأعني بعدم اليقين، أننا متأكدون إحصائيًا
10:36
that both the prediction and the measurement,
217
636820
2120
من أن كلًا من التنبؤ والقياس،
10:38
the value for each should be inside their respective bands.
218
638940
3800
يجب أن تكون قيمة كل منهما داخل نطاقي كل منهما.
10:42
And what you can see is not only do those bands not overlap,
219
642740
3280
وما يمكنك رؤيته ليس فقط عدم تداخل هذه النطاقات،
10:46
but they differ by quite a large amount,
220
646020
1960
ولكنها تختلف بمقدار كبير جدًا،
10:48
that white gap in the middle indicating a clear disagreement
221
648020
3200
تلك الفجوة البيضاء في المنتصف تشير إلى اختلاف واضح
10:51
between the two values.
222
651220
1320
بين القيمتين.
10:54
What this means is that when muons are placed in a magnetic field,
223
654500
3320
ما يعنيه هذا هو أنه عندما يتم وضع الميونات في مجال مغناطيسي،
10:57
they wobble faster than what the theory predicts.
224
657860
2800
فإنها تتأرجح بشكل أسرع مما تتنبأ به النظرية.
11:00
So all the known particles and forces of the standard model
225
660700
3440
لذلك جميع الجسيمات والقوى المعروفة في النموذج
11:04
have failed to predict how fast muons have wobbled.
226
664140
3680
القياسي فشلت في التنبؤ بمدى سرعة تذبذب الميونات.
11:07
And what does this suggest?
227
667820
1520
وماذا يشير هذا؟
11:09
Well, it suggests that there are new particles or forces
228
669340
3280
حسنًا، يشير ذلك إلى أن هناك جسيمات أو قوى جديدة
11:12
that aren’t part of that globally accepted theory
229
672620
3200
ليست جزءًا من تلك النظرية المقبولة عالميًا
11:15
interacting with the muons and causing them to wobble faster.
230
675820
3280
تتفاعل مع الميونات وتتسبب في تذبذبها بشكل أسرع.
11:20
Now, a reason why physicists are so excited about this result
231
680140
3080
الآن، أحد الأسباب التي تجعل الفيزيائيين متحمسين جدًا لهذه النتيجة
11:23
is that the chance that this result is a fluke, statistically,
232
683260
3840
هو أن احتمال أن تكون هذه النتيجة مجرد صدفة إحصائيًا،
11:27
is one in 40,000.
233
687100
1880
هو واحد من كل 40.000.
11:29
So that's the same as saying that there's a 99.9975 percent chance
234
689340
4480
وهذا يعادل القول بأن هناك فرصة بنسبة 99.9975 في المائة
11:33
that we've seen the influence of a new particle or force
235
693860
3160
في أننا رأينا تأثير جسيم جديد أو قوة جديدة
11:37
here, in a laboratory on Earth.
236
697060
2080
هنا، في مختبر على الأرض.
11:40
But a word of caution.
237
700100
2400
لكن كلمة تحذير.
11:42
Physicists actually set a much stricter threshold
238
702500
2680
يضع الفيزيائيون في الواقع حدًا أكثر صرامة
11:45
by which they can claim a discovery,
239
705180
1800
يمكنهم من خلاله المطالبة بالاكتشاف،
11:47
and that is the chance the result is a fluke
240
707020
2520
وهذه هي فرصة أن تكون النتيجة صدفة
11:49
cannot be more than one in 3.5 million.
241
709540
3240
لا يمكن أن تكون أكثر من واحد من كل 3.5 مليون.
11:53
And so we haven't reached that discovery threshold yet,
242
713340
2720
وبالتالي لم نصل إلى حد الاكتشاف هذا بعد،
11:56
and so we can't definitively say
243
716060
1840
وبالتالي لا يمكننا القول بصورة قاطعة
11:57
that we've seen the influence of a new particle or force.
244
717940
3080
أننا رأينا تأثير جسيم أو قوة جديدة.
12:01
And the reality is that,
245
721060
1200
والحقيقة هي
12:02
to reach the one-in-3.5-million threshold,
246
722300
2640
أنه للوصول إلى عتبة واحد من كل 3.5 مليون،
12:04
there's a lot of work to be done.
247
724980
1800
هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به.
12:06
But that work is being done right now
248
726820
2280
لكن هذا العمل يجري الآن
12:09
and will continue to be done over the coming years.
249
729140
2800
وسيستمر القيام به خلال السنوات القادمة.
12:15
So what does this all mean?
250
735060
1800
إذن ماذا يعني كل هذا؟
12:16
Well, first, any result from the Muon g-2 experiment,
251
736900
3720
حسنًا، أولاً، أي نتيجة من تجربة Muon g-2،
12:20
even a result that says there were no new particles or forces,
252
740660
4000
حتى النتيجة التي تقول بعدم وجود جسيمات أو قوى جديدة،
12:24
would be a good result.
253
744660
1160
ستكون نتيجة جيدة.
12:25
That is science, right?
254
745860
1640
هذا هو العلم، أليس كذلك؟
12:27
Sometimes, it's not discovering new things,
255
747540
2840
في بعض الأحيان، لا يتعلق الأمر باكتشاف أشياء جديدة،
12:30
sometimes, it's just confirming old things.
256
750420
2720
أحيانًا، إنه مجرد تأكيد للأشياء القديمة.
12:33
And even if that were the case,
257
753180
1800
وحتى لو كان الأمر كذلك،
12:34
the by-products of particle physics experiments
258
754980
2280
فإن المنتجات الثانوية لتجارب فيزياء الجسيمات
12:37
have been advancing human civilization for much of the past 100 years.
259
757300
3840
قد عملت على تطوير الحضارة الإنسانية في معظم المائة عام الماضية.
12:41
Modern electronics, the internet, satellite navigation --
260
761180
3560
الإلكترونيات الحديثة والإنترنت والملاحة عبر الأقمار الصناعية --
12:44
these are all by-products of particle physics experiments or endeavors.
261
764780
3400
هذه كلها منتجات ثانوية لتجارب أو مساعي فيزياء الجسيمات.
12:48
And there's no telling
262
768220
1240
وليس هناك ما يخبرنا
12:49
what experiments like the Muon g-2 experiment
263
769460
3120
بما يمكن لتجارب مثل تجربة Muon g-2
12:52
could do for us in the future.
264
772620
1440
أن تقدمه لنا في المستقبل.
12:55
But if that were the case, and we found no new particle or force,
265
775540
3480
ولكن إذا كان الأمر كذلك، ولم نجد جسيمًا جديدًا أو قوة جديدة،
12:59
then we wouldn't be able to explain those big mysteries about our universe --
266
779060
3760
فلن نكون قادرين على تفسير تلك الألغاز الكبيرة حول كوننا --
13:02
what is dark energy, what is dark matter
267
782820
2920
ما هي الطاقة المظلمة، وما هي المادة المظلمة
13:05
and where did all the antimatter go?
268
785780
2400
وأين ذهبت كل المادة المضادة؟
13:09
Whatever the outcome,
269
789380
1160
مهما كانت النتيجة،
13:10
the Muon g-2 experiment will keep releasing results,
270
790540
2920
ستستمر تجربة Muong-2 في إصدار النتائج،
13:13
in the next few years,
271
793500
1160
في السنوات القليلة المقبلة،
13:14
that will continue to test our understanding
272
794660
2520
والتي ستستمر في اختبار فهمنا
13:17
of the fabric of reality.
273
797220
1440
لنسيج الواقع.
13:18
I, for one, am really excited about it,
274
798700
1880
أنا، على سبيل المثال، متحمس جدًا لذلك،
13:20
and I really hope you stay tuned with us
275
800580
1960
وآمل حقًا أن تواصلوا معنا
13:22
to find out if we've definitively discovered a new particle or force,
276
802540
3240
لمعرفة ما إذا كنا قد اكتشفنا بشكل قاطع جسيمًا أو قوة جديدة،
13:25
for the first time.
277
805820
1160
لأول مرة.
13:26
Thank you very much.
278
806980
1200
شكرًا جزيلًا.
13:28
(Applause)
279
808220
1040
(تصفيق)
حول هذا الموقع

سيقدم لك هذا الموقع مقاطع فيديو YouTube المفيدة لتعلم اللغة الإنجليزية. سترى دروس اللغة الإنجليزية التي يتم تدريسها من قبل مدرسين من الدرجة الأولى من جميع أنحاء العالم. انقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية المعروضة على كل صفحة فيديو لتشغيل الفيديو من هناك. يتم تمرير الترجمات بالتزامن مع تشغيل الفيديو. إذا كان لديك أي تعليقات أو طلبات ، يرجى الاتصال بنا باستخدام نموذج الاتصال هذا.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7