Making sense of string theory | Brian Greene

Translator: Peter Petrov Reviewer: Anton Hikov

In the year 1919,

През 1919 г.

a virtually unknown German mathematician, named Theodor Kaluza

един фактически неизвестен немски математик на име Теодор Калуца

suggested a very bold and, in some ways, a very bizarre idea.

предложил дръзка и, в известен смисъл, ексцентрична идея.

He proposed that our universe

Той изказал предположението, че нашата Вселена

might actually have more than the three dimensions

може да има повече от трите измерения,

that we are all aware of.

които ние познаваме.

That is in addition to left, right, back, forth and up, down,

В добавка към ляво - дясно, напред - назад и горе - долу

Kaluza proposed that there might be additional dimensions of space

Калуца допуснал, че може да има допълнителни измерения на пространството,

that for some reason we don't yet see.

които по някаква причина ние все още не виждаме.

Now, when someone makes a bold and bizarre idea,

Когато някой предлага дръзка и ексцентрична идея,

sometimes that's all it is -- bold and bizarre,

се случва тя да остане такава - дръзка и ексцентрична,

but it has nothing to do with the world around us.

без да има нищо общо със света около нас.

This particular idea, however --

Но тази точно идея...

although we don't yet know whether it's right or wrong,

въпреки, че не знаем все още, дали е вярна или грешна...

and at the end I'll discuss experiments which, in the next few years,

към края ще разкажа за експериментите, които в следващите няколко години

may tell us whether it's right or wrong --

могат да отговорят на този въпрос...

this idea has had a major impact on physics in the last century

тази идея е променила съществено физиката през миналия век

and continues to inform a lot of cutting-edge research.

и продължава да оказва влияние на водещите изследвания в съвремието.

So, I'd like to tell you something about the story of these extra dimensions.

Така, че бих желал да ви разкажа нещичко за историята с тези допълнителни измерения.

So where do we go?

И така, да започваме.

To begin we need a little bit of back story. Go to 1907.

Като начало трябва да се върнем малко назад, в 1907 г.

This is a year when Einstein is basking in the glow

Това е годината, в която Айнщайн се къпе в славата

of having discovered the special theory of relativity

на откривател на специалната теория на относителността

and decides to take on a new project,

и решава да се захване с нов проект -

to try to understand fully the grand, pervasive force of gravity.

да опита да разбере изцяло великата, проникваща сила на гравитацията.

And in that moment, there are many people around

По това време много хора

who thought that that project had already been resolved.

смятат, че този въпрос вече е разрешен.

Newton had given the world a theory of gravity in the late 1600s

Нютон бил дал на света теорията на гравитацията в края на 17 век

that works well, describes the motion of planets,

и тази теория работела чудесно, описвала движението на планетите,

the motion of the moon and so forth,

движението на Луната и т.н.,

the motion of apocryphal of apples falling from trees,

движението на легендарната ябълка, падаща от дървото,

hitting people on the head.

и удряща го по главата...

All of that could be described using Newton's work.

Всички тези явления биват описвани точно от закона на Нютон.

But Einstein realized that Newton had left something out of the story,

Но Айнщайн разбирал, че има нещо извън рамките на тази история,

because even Newton had written

защото даже Нютон писал,

that although he understood how to calculate the effect of gravity,

че макар да знае как да изчисли действието на силата на притегляне,

he'd been unable to figure out how it really works.

не разбира как всъщност тя работи.

How is it that the Sun, 93 million miles away,

Как от 150 милиона километра Слънцето

[that] somehow it affects the motion of the Earth?

някак влияе на движението на Земята?

How does the Sun reach out across empty inert space and exert influence?

Как Слънцето може да прилага сила през празното, пасивно пространство?

And that is a task to which Einstein set himself --

И това била задачата, която Айнщайн поставил пред себе си -

to figure out how gravity works.

да разбере как работи гравитацията.

And let me show you what it is that he found.

Нека ви покажа какво успял да открие.

So Einstein found

И така, Айнщайн открил,

that the medium that transmits gravity is space itself.

че средата, пренасяща гравитацията е самото пространство.

The idea goes like this:

Идеята може да се онагледи така:

imagine space is a substrate of all there is.

Представете си пространството като някакъв субстрат (материал).

Einstein said space is nice and flat, if there's no matter present.

Айнщайн изказал предположението, че пространството е плоско, при условие, че в него няма никаква материя.

But if there is matter in the environment, such as the Sun,

но ако има такава, например Слънцето,

it causes the fabric of space to warp, to curve.

тя деформира, изкривява структурата на пространството.

And that communicates the force of gravity.

И самото това изкривяване е причината за гравитацията.

Even the Earth warps space around it.

Даже Земята изкривява пространството около себе си.

Now look at the Moon.

Сега да погледнем Луната.

The Moon is kept in orbit, according to these ideas,

Според тези идеи Луната остава на орбита

because it rolls along a valley in the curved environment

поради това, че тя се върти в легена на изкривеното пространство,

that the Sun and the Moon and the Earth can all create by virtue of their presence.

който Слънцето, Земята и Луната създават със самото си присъствие.

We go to a full-frame view of this.

Да погледнем цялата картина.

The Earth itself is kept in orbit

Земята остава на орбита,

because it rolls along a valley in the environment that's curved

тъй като се търкаля по долина, получена

because of the Sun's presence.

от присъствието на Слънцето.

That is this new idea about how gravity actually works.

Ето това е идеята, за начина по който гравитацията работи.

Now, this idea was tested in 1919 through astronomical observations.

Тествана е през 1919 г. с астрономически наблюденя.

It really works. It describes the data.

Наистина работи. Описва експерименталните данни.

And this gained Einstein prominence around the world.

Това печели световна известност на Айнщайн.

And that is what got Kaluza thinking.

Последното накарало Калуца да се замисли.

He, like Einstein, was in search of what we call a unified theory.

Той, както и Айнщайн, бил в търсене на така наречената Единна теория на полето.

That's one theory

Това е една теория

that might be able to describe all of nature's forces from one set of ideas,

която може да опише всички сили в природата с един набор идеи,

one set of principles, one master equation, if you will.

с един набор от принципи, дори с едно общо уравнение.

So Kaluza said to himself,

Така че Калуца си казал:

Einstein has been able to describe gravity

Айнщайн можа да опише гравитацията

in terms of warps and curves in space --

с помощта на деформации и изкривявания в пространството...

in fact, space and time, to be more precise.

по-точно в пространството и времето.

Maybe I can play the same game with the other known force,

Може би аз ще мога да изиграя същата игра с другата позната сила,

which was, at that time, known as the electromagnetic force --

(известна по онова време като електромагнитна).

we know of others today, but at that time

Днес ние знаем и други, но тогава

that was the only other one people were thinking about.

тя била единствената друга, позната на хората.

You know, the force responsible for electricity

Знаете, силата отговорна за електрическото

and magnetic attraction and so forth.

и магнитното привличане.

So Kaluza says, maybe I can play the same game

Та, Калица си казал: Може би ще мога да изиграя същата игра

and describe electromagnetic force in terms of warps and curves.

и опиша електромагнитната сила с езика на деформациите и изкривяванията.

That raised a question: warps and curves in what?

Това повдигнало въпроса: деформации и изкривявания на кое?

Einstein had already used up space and time,

Айнщайн вече оползотворил времевите и пространствените

warps and curves, to describe gravity.

изкривявания, за описание на гравитацията.

There didn't seem to be anything else to warp or curve.

Изглежда нямало друго за деформиране или изкривяване.

So Kaluza said, well, maybe there are more dimensions of space.

Калуца си казал: Е, може би пространството има повече измерения.

He said, if I want to describe one more force,

Казал: Ако искам да опиша още една сила,

maybe I need one more dimension.

май ще имам нужда от още едно измерение.

So he imagined that the world had four dimensions of space, not three,

И си представил, че пространството има 4, а не 3 измерения,

and imagined that electromagnetism was warps and curves

и, че електромагнетизмът представлява деформации и изкривявания

in that fourth dimension. Now here's the thing:

в това четвърто измерение. Ето какво станало:

when he wrote down the equations describing warps and curves

Когато написал уравненията, описващи деформации и изкривявания

in a universe with four space dimensions, not three,

във вселена с 4 измерения, а не с 3,

he found the old equations that Einstein had already derived in three dimensions --

се получили същите уравнения на Айнщайн в триизмерно пространство

those were for gravity --

за гравитацията,

but he found one more equation because of the one more dimension.

но заради допълнителното измерение, се появило още едно уравнение.

And when he looked at that equation,

И когато се вгледал в него,

it was none other than the equation

установил, че това не е нищо друго,

that scientists had long known to describe the electromagnetic force.

а отдавна известното уравнение, описващо електромагнетизма.

Amazing -- it just popped out.

Удивително, то само се пръкнало.

He was so excited by this realization

Той бил толкова развълнуван от откритието си,

that he ran around his house screaming, "Victory!" --

че започнал да тича около дома си, крещейки "Победа!" -

that he had found the unified theory.

сметнал, че е открил Единната теория за полето.

Now clearly, Kaluza was a man who took theory very seriously.

Явно Калуца бил човек, който вземал теорията много на сериозно.

He, in fact --

Той, фактически...

there is a story that when he wanted to learn how to swim,

Разказват, че когато решил да се научи да плува,

he read a book, a treatise on swimming --

четял от учебник - един трактат за плуването...

(Laughter)

(смях)

-- then dove into the ocean.

... и се гмуркал в океана.

This is a man who would risk his life on theory.

Това е човек, който би рискувал живота си, следвайки теорията.

Now, but for those of us who are a little bit more practically minded,

Но за тези от нас, които са малко по-практично мислещи,

two questions immediately arise from his observation.

възникват веднага два въпроса от неговото наблюдение.

Number one: if there are more dimensions in space, where are they?

Първи: Ако има повече измерения в пространството, къде са те?

We don't seem to see them.

Ние изглежда не ги виждаме.

And number two: does this theory really work in detail,

И втори: Работи ли тази теория наистина в детайли,

when you try to apply it to the world around us?

когато опитате да я приложите към света около нас?

Now, the first question was answered in 1926

На първия въпрос е отговорено през 1926 г.

by a fellow named Oskar Klein.

от човек на име Оскар Клайн.

He suggested that dimensions might come in two varieties --

Той предположил, че измеренията може да са два вида -

there might be big, easy-to-see dimensions,

от една страна - големи, които се виждат лесно,

but there might also be tiny, curled-up dimensions,

и от друга - малки, свити,

curled up so small, even though they're all around us,

които, макар да са навсякъде около нас, са толкова дребни,

that we don't see them.

че не ги виждаме.

Let me show you that one visually.

Нека да ви покажа това визуално.

So, imagine you're looking at something

Представете си, че гледате към

like a cable supporting a traffic light.

стоманено въже, поддържащо уличен светофар.

It's in Manhattan. You're in Central Park -- it's kind of irrelevant --

Някъде в Манхатън. За да сме точни - в Сентрал парк.

but the cable looks one-dimensional from a distant viewpoint,

За отдалечения наблюдател, въжето е едномерно,

but you and I all know that it does have some thickness.

но ние с вас знаем, че то има някаква дебелина.

It's very hard to see it, though, from far away.

Отдалеч е трудно да я забележим,

But if we zoom in and take the perspective of, say,

но ако се приближим и погледнем с очите, примерно,

a little ant walking around --

на мравка, пълзяща по въжето...

little ants are so small that they can access all of the dimensions --

Мравките са толкова малки, че всички измерения са им достъпни:

the long dimension,

това по дължина на въжето,

but also this clockwise, counter-clockwise direction.

но и това около него.

And I hope you appreciate this.

Впрочем, надявам се ще оцените нашите усилия.

It took so long to get these ants to do this.

Отне ни толкова време, да накараме мравките да правят това...

(Laughter)

(смях)

But this illustrates the fact that dimensions can be of two sorts:

Но примерът илюстрира факта, че измеренията могат да са два вида:

big and small. And the idea that maybe the big dimensions around us

големи и малки. И идеята, че може би големите измерения около нас

are the ones that we can easily see,

са тези, които лесно виждаме,

but there might be additional dimensions curled up,

но е възможно да има и допълнителни, свити измерения,

sort of like the circular part of that cable,

подобни на обиколката на въжето,

so small that they have so far remained invisible.

толкова малки, че досега са останали невидими.

Let me show you what that would look like.

Нека ви покажа как би изглеждало това.

So, if we take a look, say, at space itself --

Ако погледнем, примерно, към самото пространство -

I can only show, of course, two dimensions on a screen.

аз мога да ви покажа, разбира се, само две измерения на екрана.

Some of you guys will fix that one day,

Някой от вас, хора, ще оправи това някой ден,

but anything that's not flat on a screen is a new dimension,

Всичко, което не лежи в равнината е едно ново измерение.

goes smaller, smaller, smaller,

Детайлите стават все по-малки и малки,

and way down in the microscopic depths of space itself,

и някъде долу в микроскопичните дълбините на пространството -

this is the idea,

това е идеята -

you could have additional curled up dimensions --

може да съществуват допълнителни, свити измерения.

here is a little shape of a circle -- so small that we don't see them.

Ето тези измерения във форма на кръг - толкова малки, че не ги виждаме.

But if you were a little ultra microscopic ant walking around,

Но ако бяхте една ултрамикроскопична мравка, разхождаща се наоколо,

you could walk in the big dimensions that we all know about --

бихте могли да ходите не само по големите измерения, за които знаем всичко -

that's like the grid part --

тези, показани като квадратна мрежа -

but you could also access the tiny curled-up dimension

но и да имате достъп до тъничките свити измерения,

that's so small that we can't see it with the naked eye

които са толкова малки, че не може да се видят с невъоръжено око,

or even with any of our most refined equipment.

пък и с най-усъвършенстваното оборудване.

But deeply tucked into the fabric of space itself,

Скрити дълбоко във фибрите на самото пространство,

the idea is there could be more dimensions, as we see there.

може да има повече измерения, неизвестни досега.

Now that's an explanation

Ето това е едно обяснение,

about how the universe could have more dimensions than the ones that we see.

за това как Вселената би могла да има повече измерения от онези, които виждаме.

But what about the second question that I asked:

А какво да кажем по втория въпрос, който ви зададох:

does the theory actually work

работи ли теорията в действителност

when you try to apply it to the real world?

когато опитате да я приложите към реалния свят?

Well, it turns out that Einstein and Kaluza and many others

Е, оказва се, че Айнщайн и Калуца, пък и много други,

worked on trying to refine this framework

опитвали да прецизират тази рамка

and apply it to the physics of the universe

и да я приложат към физиката на Вселената

as was understood at the time, and, in detail, it didn't work.

както е била разбирана по това време и в детайлите тя не проработила.

In detail, for instance,

Примерно,

they couldn't get the mass of the electron

теоритично изчислената маса на електрона

to work out correctly in this theory.

не съответства на действителността.

So many people worked on it, but by the '40s, certainly by the '50s,

Толкова много хора работили по въпроса, но към 40-те и със сигурност към 50-те

this strange but very compelling idea

тази странна, но непреодолима идея -

of how to unify the laws of physics had gone away.

да се унифицират законите на физиката - замряла.

Until something wonderful happened in our age.

Докато нещо чудесно не се случи в наше време.

In our era, a new approach to unify the laws of physics

В нашата ера един нов подход на унифициране законите на физиката

is being pursued by physicists such as myself,

е преследван от физици като мен

many others around the world,

и много други по света.

it's called superstring theory, as you were indicating.

Нарича се Суперструнна теория, както вече сте забелязали.

And the wonderful thing is that superstring theory

Чудесното нещо е, че тази суперструнна теория

has nothing to do at first sight with this idea of extra dimensions,

няма нищо общо на пръв поглед с тази идея за допълнителни измерения,

but when we study superstring theory,

но когато я изучаваме,

we find that it resurrects the idea in a sparkling, new form.

откриваме, че тя съживява идеята в искрящо нова форма.

So, let me just tell you how that goes.

Нека ви кажа как става това.

Superstring theory -- what is it?

Суперструнна теория? Какво е това?

Well, it's a theory that tries to answer the question:

Е, това е теория, опитваща да отговори на въпроса:

what are the basic, fundamental, indivisible, uncuttable constituents

Кoи са основните, фундаментални, неделими, неразложими елементарни частици,

making up everything in the world around us?

които изграждат всичко в света край нас?

The idea is like this.

Идеята е тази:

So, imagine we look at a familiar object, just a candle in a holder,

Представете си, че гледаме един обикновен предмет, например свещник със свещ.

and imagine that we want to figure out what it is made of.

Да предположим, че се опитваме да разберем от какво се състои.

So we go on a journey deep inside the object and examine the constituents.

За целта се отправяме на пътешествие в недрата на обекта, за да определим съставките му.

So deep inside -- we all know, you go sufficiently far down, you have atoms.

Някъде много навътре, на достатъчна дълбочина, знаем, ще видим атоми.

We also all know that atoms are not the end of the story.

Знаем също така, че с тях историята не свършва.

They have little electrons that swarm around a central nucleus

Те имат малки електрони, скупчени около ядро

with neutrons and protons.

от неутрони и протони.

Even the neutrons and protons have smaller particles inside of them known as quarks.

Даже неутроните и протоните имат малки частици в себе си, известни като кварки.

That is where conventional ideas stop.

Тук традиционните идеи спират.

Here is the new idea of string theory.

Ето я новата идея на струнната теория.

Deep inside any of these particles, there is something else.

Дълбоко вътре във всяка от тези частици има нещо друго.

This something else is this dancing filament of energy.

Това друго нещо е тази танцуваща нишка от енергия.

It looks like a vibrating string --

Тя прилича на вибрираща струна -

that's where the idea, string theory comes from.

ето откъде идва идеята за струнната теория.

And just like the vibrating strings that you just saw in a cello

И точно както струните на едно виолончело

can vibrate in different patterns,

могат да вибрират по различен модел,

these can also vibrate in different patterns.

тези също могат да вибрират по различен начин.

They don't produce different musical notes.

Но те не произвеждат различни музикални ноти.

Rather, they produce the different particles making up the world around us.

По-скоро произвеждат различните частици, образуващи света около нас.

So if these ideas are correct,

Така че ако тези идеи са верни,

this is what the ultra-microscopic landscape of the universe looks like.

ултрамикроскопичният пейзаж на Вселената трябва да изглежда така.

It's built up of a huge number

Той е построен от огромен брой

of these little tiny filaments of vibrating energy,

такива малки тънки нишки вибрираща енергия,

vibrating in different frequencies.

вибриращи с различни честоти.

The different frequencies produce the different particles.

Различните честоти произвежда различните частици.

The different particles are responsible

Различните частици са отговорни

for all the richness in the world around us.

за цялото това богатство в света около нас.

And there you see unification,

И ето я унификацията,

because matter particles, electrons and quarks,

понеже частиците материя, електрони и кварки,

radiation particles, photons, gravitons, are all built up from one entity.

радиационни частици, фотони, гравитони, са изцяло изградени от еднa субстанция.

So matter and the forces of nature all are put together

По такъв начин цялата материя и силите на природата са събрани

under the rubric of vibrating strings.

под рубриката на вибриращи струни.

And that's what we mean by a unified theory.

И това е, което ние имаме предвид под единна теория.

Now here is the catch.

Сега, ето я уловката.

When you study the mathematics of string theory,

Когато изучавате математиката на струнната теория,

you find that it doesn't work

откривате, че тя не работи

in a universe that just has three dimensions of space.

в една вселена, която има само три измерения на пространството.

It doesn't work in a universe with four dimensions of space, nor five, nor six.

Тя не работи и във вселена с четири измерения на пространството, и с пет и с шест.

Finally, you can study the equations, and show that it works

Накрая, изучавайки уравненията, може да покажете, че тя работи

only in a universe that has 10 dimensions of space

само във вселена, която има десет измерения на пространството

and one dimension of time.

и едно на времето.

It leads us right back to this idea of Kaluza and Klein --

Това ни връща обратно към идеята на Калуца и Клайн -

that our world, when appropriately described,

че нашият свят, когато е описан по подходящ начин

has more dimensions than the ones that we see.

има повече измерения от тези, които виждаме.

Now you might think about that and say, well,

Сега, вие, мислейки по въпроса може да кажете:

OK, you know, if you have extra dimensions, and they're really tightly curled up,

ОК, ако има допълнителни измерения, и те са наистина стегнато свити,

yeah, perhaps we won't see them, if they're small enough.

може би няма да ги виждаме, ако са твърде малки.

But if there's a little tiny civilization of green people walking around down there,

Но ако има малка тънка цивилизация от зелени човечета, крачещи там долу,

and you make them small enough, and we won't see them either. That is true.

и ги направим достатъчно малки, няма да виждаме и тях - това би могло да е истина.

One of the other predictions of string theory --

Това още едно предсказание на струнната теория ли е?

no, that's not one of the other predictions of string theory.

Не, струнната теория не предсказва това.

(Laughter)

(смях)

But it raises the question:

Но тогава възниква въпросът:

are we just trying to hide away these extra dimensions,

Не се ли опитваме просто да укрием тези извънредни измерения,

or do they tell us something about the world?

или те ни казват нещо за света?

In the remaining time, I'd like to tell you two features of them.

В оставащото време, бих искал да ви разкажа за две техни особености.

First is, many of us believe that these extra dimensions

Първата е: много от нас вярват, че тези допълнителни измерения

hold the answer to what perhaps is the deepest question

държат отговора на може би най-дълбокия въпрос

in theoretical physics, theoretical science.

в теоритичната физика и теоритичната наука.

And that question is this: when we look around the world,

И този въпрос е: Гледайки света наоколо,

as scientists have done for the last hundred years,

както учените го правят през последните сто години,

there appear to be about 20 numbers that really describe our universe.

установяваме, че има около 20 числа, които наистина описват Вселената.

These are numbers like the mass of the particles,

Това са физичните константи, сред които: масата на частиците,

like electrons and quarks, the strength of gravity,

като електрони и кварки; гравитационната константа;

the strength of the electromagnetic force --

коефициента на електромагнитна сила...

a list of about 20 numbers

Списък от около 20 числа,

that have been measured with incredible precision,

измерени с невероятна точност,

but nobody has an explanation

но без някой да има обяснение,

for why the numbers have the particular values that they do.

защо тези константи имат конкретната притежавана стойност.

Now, does string theory offer an answer?

Дали струнната теория предлага отговор?

Not yet.

Все още не.

But we believe the answer for why those numbers have the values they do

Но ние вярваме, че отговорът на този въпрос, за специфичните стойности на физическите константи

may rely on the form of the extra dimensions.

може да зависи от формата на допълнителните измерения.

And the wonderful thing is, if those numbers

И чудесното е, че ако стойностите на тези константи

had any other values than the known ones,

бяха различни от известните -

the universe, as we know it, wouldn't exist.

Вселената, каквато я познаваме, не би съществувала.

This is a deep question.

Това е дълбок въпрос.

Why are those numbers so finely tuned

Защо тези константи са толкова точно настроени

to allow stars to shine and planets to form,

да позволяват на звездите да светят и планетите да се образуват,

when we recognize that if you fiddle with those numbers --

когато признаваме, че най-малко бъзикане с тях...

if I had 20 dials up here

Например, ако имам 20 потенциометъра

and I let you come up and fiddle with those numbers,

и ви позволя да настройвате с тях константите,

almost any fiddling makes the universe disappear.

почти всяко врътване ще прави Вселената да изчезва.

So can we explain those 20 numbers?

Така, че можем ли да обясним тези 20 числа?

And string theory suggests that those 20 numbers

Струнната теория подсказва, че те

have to do with the extra dimensions.

имат общо с допълнителните измерения.

Let me show you how.

Нека ви покажа как.

So when we talk about the extra dimensions in string theory,

Когато говорим за допълнителни измерения в струнната теория,

it's not one extra dimension,

нямаме предвид едно единствено,

as in the older ideas of Kaluza and Klein.

както в старите идеи на Калуца и Клайн.

This is what string theory says about the extra dimensions.

Ето какво казва струнната теория за допълнителните измерения.

They have a very rich, intertwined geometry.

Те имат много богата, преплитаща се геометрия.

This is an example of something known as a Calabi-Yau shape --

Това е един пример на нещо, познато като пространство на Калаби-Яу -

name isn't all that important.

името не е толкова важно.

But, as you can see,

Но както забелязвате,

the extra dimensions fold in on themselves

допълнителните измерения се увиват в себе си

and intertwine in a very interesting shape, interesting structure.

и преплитат в една доста интересна форма, интересна структура.

And the idea is that if this is what the extra dimensions look like,

И идеята е, че ако това е видът на допълнителните измерения,

then the microscopic landscape of our universe all around us

то микроскопичният пейзаж на нашата Вселена

would look like this on the tiniest of scales.

при максимално увеличение, би изглеждал така.

When you swing your hand,

Когато махнете с ръка,

you'd be moving around these extra dimensions over and over again,

вие ще се движите около тези допълнителни измерения отново и отново,

but they're so small that we wouldn't know it.

но те са толкова малки, че вие не го забелязвате.

So what is the physical implication, though, relevant to those 20 numbers?

И така, каква е физическата връзка с онези 20 числа?

Consider this. If you look at the instrument, a French horn,

Помислете върху това: Ако погледнете този музикален инструмент (валдхорн),

notice that the vibrations of the airstreams

ще забележите, че вибрациите на въздушните потоци

are affected by the shape of the instrument.

зависят от формата на инструмента.

Now in string theory,

В струнната теория,

all the numbers are reflections of the way strings can vibrate.

всички числа са отражения на начина, по който струните могат да вибрират.

So just as those airstreams

Точно както онези въздушни потоци

are affected by the twists and turns in the instrument,

зависят от усукванията и извивките на инструмента,

strings themselves will be affected

самите струни ще бъдат повлияни

by the vibrational patterns in the geometry within which they are moving.

от вибрационните модели в геометрията в която се движат.

So let me bring some strings into the story.

Така че нека вмъкнем няколко струни в тази история.

And if you watch these little fellows vibrating around --

И ако виждате тези малки симпатяги да вибрират наоколо -

they'll be there in a second -- right there,

те ще бъдат там, след секунда... точно там,

notice that they way they vibrate is affected

обърнете внимание, че начина по който вибрират е повлиян

by the geometry of the extra dimensions.

от геометрията на допълнителните измерения.

So, if we knew exactly what the extra dimensions look like --

Ако знаехме точно как изглеждат допълнителните измерения -

we don't yet, but if we did --

още не знаем, но ако...

we should be able to calculate the allowed notes,

щяхме да можем да изчислим позволените ноти,

the allowed vibrational patterns.

позволените вибрационни модели.

And if we could calculate the allowed vibrational patterns,

А ако можехме да ги изчислим тях,

we should be able to calculate those 20 numbers.

щяхме да можем да изчислим онези 20 числа.

And if the answer that we get from our calculations

И ако отговорът, получен от изчисленията

agrees with the values of those numbers

съвпадне със стойностите им,

that have been determined

определени

through detailed and precise experimentation,

с детайлни и прецизни експерименти,

this in many ways would be the first fundamental explanation

това би бил първото фундаментално обяснение

for why the structure of the universe is the way it is.

на това, защо структурата на Вселената е такава, каквато е.

Now, the second issue that I want to finish up with is:

Втората особеност, с която искам да приключа е:

how might we test for these extra dimensions more directly?

Как бихме могли да тестваме допълнителните измерения по-директно?

Is this just an interesting mathematical structure

Дали това е само една интересна математическа структура,

that might be able to explain

която би могла да обясни

some previously unexplained features of the world,

някои необяснени досега характеристики на света,

or can we actually test for these extra dimensions?

или бихме могли в действителност да тестваме допълнителните измерения?

And we think -- and this is, I think, very exciting --

Ние смятаме - и това, според мен, е много вълнуващо -

that in the next five years or so we may be able to test

че през следващите 5-6 години може би ще сме в състояние да тестваме

for the existence of these extra dimensions.

за наличието на тези допълнителни измерения.

Here's how it goes. In CERN, Geneva, Switzerland,

Ето как ще стане. В ЦЕРН, Женева, Швейцария,

a machine is being built called the Large Hadron Collider.

се строи инсталация, наречена Голям адронен колайдер.

It's a machine that will send particles around a tunnel,

Това е установка, която ще изпраща частици по тунел

opposite directions, near the speed of light.

в насрещни посоки, при скорост близка до светлинната.

Every so often those particles will be aimed at each other,

В даден момент частиците ще бъдат насочени една в друга,

so there's a head-on collision.

за да се получи челен сблъсък.

The hope is that if the collision has enough energy,

Надеждата е, ако сблъсъкът е с достатъчна енергия,

it may eject some of the debris from the collision

да изхвърли някои от отломките

from our dimensions, forcing it to enter into the other dimensions.

от нашите измерения, и да ги прати в други.

How would we know it?

Как ще го разберем?

Well, we'll measure the amount of energy after the collision,

Ами, ще измерим количеството енергия след сблъсъка,

compare it to the amount of energy before,

ще я сравним с тази от преди него

and if there's less energy after the collision than before,

и ако тя е по-малка след сблъсъка

this will be evidence that the energy has drifted away.

това ще е доказателство, че енергията е изтекла някъде.

And if it drifts away in the right pattern that we can calculate,

И ако това изтичане стане по теоритично предсказания сценарии -

this will be evidence that the extra dimensions are there.

това ще е доказателство за съществуването на допълнителни измерения.

Let me show you that idea visually.

Нека ви покажа идеята визуално.

So, imagine we have a certain kind of particle called a graviton --

Представете си, че имаме един точно определен вид частица, наречена гравитон -

that's the kind of debris we expect to be ejected out,

това е онзи вид отломък, който очакваме да бъде изхвърлен

if the extra dimensions are real.

ако допълнителните измерения съществуват.

But here's how the experiment will go.

Ето как ще протече експериментът.

You take these particles. You slam them together.

Вземате тези частици. Сблъсквате ги една в друга...

You slam them together, and if we are right,

Сблъсквате ги една в друга и ако сме прави,

some of the energy of that collision

част от енергията на този сблъсък

will go into debris that flies off into these extra dimensions.

ще отиде в отломки, които отлитат в тези допълнителни измерения.

So this is the kind of experiment

Та, това е експериментът,

that we'll be looking at in the next five, seven to 10 years or so.

който ще наблюдаваме в следващите пет, седем до 10 години или там някъде.

And if this experiment bears fruit,

И ако този експеримент даде плод,

if we see that kind of particle ejected

ако видим този вид частица изхвърлена

by noticing that there's less energy in our dimensions

т.е. ако забележим, че има по-малко енергия в нашите измерения

than when we began,

отколкото преди да започнем,

this will show that the extra dimensions are real.

това ще показва, че допълнителните измерения са реални.

And to me this is a really remarkable story,

За мен това е една наистина забележителна история,

and a remarkable opportunity. Going back to Newton with absolute space --

и една забележителна възможност. Да се върънем назад към Нютон с неговото абсолютно пространство -

didn't provide anything but an arena, a stage

той не осигури нищо друго освен една арена, една сцена,

in which the events of the universe take place.

на която се случват събитията на Вселената.

Einstein comes along and says,

Дойде Айнщайн и съобщи:

well, space and time can warp and curve -- that's what gravity is.

Е, пространството и времето могат да се деформират и изкривяват, това е то гравитацията.

And now string theory comes along and says,

А сега струнната теория идва и казва:

yes, gravity, quantum mechanics, electromagnetism,

Да, гравитацията, квантовата механика, електромагнетизмът -

all together in one package,

всички заедно в един пакет,

but only if the universe has more dimensions than the ones that we see.

но само ако Вселената има повече измерения от тези, които виждаме.

And this is an experiment that may test for them in our lifetime.

И този експеримент може да тества съществуването им още през нашия живот.

Amazing possibility.

Удивителна възможност.

Thank you very much.

Благодаря ви!

(Applause)

(аплодисменти)