A theory of everything | Garrett Lisi

508,696 views ・ 2008-10-16

TED


Κάντε διπλό κλικ στους αγγλικούς υπότιτλους παρακάτω για να αναπαραγάγετε το βίντεο.

Μετάφραση: Anastasia Papadopoulou Επιμέλεια: Manos Androulakakis
00:20
Whoa, dude.
0
20970
2616
Γουάου φίλε. Κοίτα όλες αυτές τις δολοφονικές εξισώσεις. Γλύκα!
00:23
(Laughter)
1
23610
1216
00:24
Check out those killer equations. Sweet.
2
24850
2840
00:30
Actually, for the next 18 minutes I'm going to do the best I can
3
30570
3416
Πράγματι, για τα επόμενα 18 λεπτά θα βάλω τα δυνατά μου
00:34
to describe the beauty of particle physics without equations.
4
34010
3000
για να περιγράψω την ομορφιά των σωματιδίων της φυσικής χωρίς εξισώσεις.
00:37
It turns out there's a lot we can learn from coral.
5
37970
2680
Φαίνεται ότι υπάρχουν πολλά που μπορούμε να μάθουμε από τα κοράλλια.
00:41
A coral is a very beautiful and unusual animal.
6
41450
2696
Το κοράλλι είναι ένα πολύ όμορφο και ασυνήθιστο ζώο.
00:44
Each coral head consists of thousands of individual polyps.
7
44170
3536
Κάθε κεφαλή κοραλλιού αποτελείται από χιλιάδες μεμονωμένους πολύποδες.
00:47
These polyps are continually budding and branching
8
47730
2536
Αυτοί οι πολύποδες βρίσκονται σε διαρκή βλάστηση και διακλάδωση
00:50
into genetically identical neighbors.
9
50290
1880
με γενετικά πανομοιότυπους γείτονες.
00:53
If we imagine this to be a hyperintelligent coral,
10
53130
3056
Εάν φανταστούμε ότι αυτό είναι ένα υπέρ-ευφυές κοράλλι,
μπορούμε να απομονώσουμε ένα πολύποδα και να του κάνουμε μία λογική ερώτηση.
00:56
we can single out an individual and ask him a reasonable question.
11
56210
3176
00:59
We can ask how exactly he got to be in this particular location
12
59410
3376
Να τον ρωτήσουμε πως ακριβώς βρέθηκε σε αυτή τη συγκεκριμένη τοποθεσία
01:02
compared to his neighbors --
13
62810
1696
συγκριτικά με τα γειτονικά του κοράλλια ---
01:04
if it was just chance, or destiny, or what?
14
64530
2560
-- εάν ήταν τύχη ή πεπρωμένο ή κάτι άλλο;
01:08
Now, after admonishing us for turning the temperature up too high,
15
68050
3440
Αφού μας επιπλήξει για την άνοδο της θερμοκρασίας σε πολύ υψηλά επίπεδα,
θα μας έλεγε ότι η ερώτησή μας ήταν απολύτως ανόητη.
01:12
he would tell us that our question was completely stupid.
16
72330
2816
01:15
These corals can be kind of mean, you see,
17
75170
2000
Αυτά τα κοράλλια μπορούν να είναι πολύ 'σκληρά', βλέπετε,
01:17
and I have surfing scars to prove that.
18
77194
1858
και έχω ουλές από το σέρφινγκ για να το αποδείξω.
01:19
But this polyp would continue and tell us
19
79833
1953
Αλλά αυτός ο πολύποδας θα συνέχιζε να μας λέει
01:21
that his neighbors were quite clearly identical copies of him.
20
81810
3056
ότι οι γείτονές του ήταν ξεκάθαρα πανομοιότυπα αντίγραφά του.
01:24
That he was in all these other locations as well,
21
84890
2336
Ότι βρισκόταν επίσης σε όλες τις άλλες τοποθεσίες,
01:27
but experiencing them as separate individuals.
22
87250
2160
αλλά τις βιώνει ως ξεχωριστές οντότητες.
01:30
For a coral, branching into different copies
23
90610
2336
Για ένα κοράλλι, η διακλάδωση σε διαφορετικά αντίγραφα
01:32
is the most natural thing in the world.
24
92970
1858
είναι το πιο φυσικό πράγμα στον κόσμο.
01:35
Unlike us, a hyperintelligent coral
25
95650
2376
Σε αντίθεση με μας, ένα υπέρ-ευφυές κοράλλι θα ήταν μοναδικά προετοιμασμένο
01:38
would be uniquely prepared to understand quantum mechanics.
26
98050
2800
να κατανοήσει την κβαντική μηχανική.
01:42
The mathematics of quantum mechanics
27
102170
1736
Τα μαθηματικά της κβαντικής μηχανικής περιγράφουν με μεγάλη
01:43
very accurately describes how our universe works.
28
103930
2536
ακρίβεια πως λειτουργεί το σύμπαν.
01:46
And it tells us our reality is continually branching into different possibilities,
29
106490
3858
Και μας λένε ότι η πραγματικότητα μας διακλαδώνεται συνεχώς
σε διαφορετικές δυνατότητες, ακριβώς όπως τα κοράλλια.
01:50
just like a coral.
30
110372
1200
01:52
It's a weird thing for us humans to wrap our minds around,
31
112810
2736
Είναι παράξενο για εμάς τους ανθρώπους να το συλλάβουμε διανοητικά,
01:55
since we only ever get to experience one possibility.
32
115570
2856
καθώς μπορούμε να βιώσουμε μία μόνο δυνατότητα.
01:58
This quantum weirdness was first described
33
118450
2000
Αυτή η κβαντική παραξενιά περιγράφηκε για πρώτη φορά
02:00
by Erwin Schrödinger and his cat.
34
120474
1752
από τον Έρβιν Σρόντιντζερ (Erwin Schrödinger) και την γάτα του.
02:02
The cat likes this version better.
35
122250
1696
Η γάτα του προτιμάει αυτή την εκδοχή.
02:03
(Laughter)
36
123970
2360
(Γέλια)
02:07
In this setup, Schrödinger is in a box with a radioactive sample
37
127770
3656
Σε αυτό το σκηνικό, ο Σρόντιντζερ έιναι σε ένα κουτί με ένα ραδιενεργό δείγμα
02:11
that, by the laws of quantum mechanics, branches into a state
38
131450
2896
το οποίο, σύμφωνα με τους νόμους της κβαντικής μηχανικής, διακλαδώνεται σε μια κατάσταση
02:14
in which it is radiated and a state in which it is not.
39
134370
2840
στην όποια ακτινοβολεί και σε μια κατάσταση στην οποία δεν ακτινοβολεί.
02:17
(Laughter)
40
137890
4056
(Γέλια)
02:21
In the branch in which the sample radiates,
41
141970
2016
Στην κατάσταση ακτινοβολίας,
πυροδοτεί μια σκανδάλη που απελευθερώνει δηλητήριο και ο Σρόντιντζερ πεθαίνει.
02:24
it sets off a trigger that releases poison and Schrödinger is dead.
42
144010
3376
02:27
But in the other branch of reality, he remains alive.
43
147410
2896
Άλλα στην άλλη διακλάδωση της πραγματικότητας, παραμένει ζωντανός.
02:30
These realities are experienced separately by each individual.
44
150330
2905
Αυτές οι πραγματικότητες βιώνονται ξεχωριστά από κάθε άτομο.
02:33
As far as either can tell, the other one doesn't exist.
45
153259
2927
Από όσο μπορούμε να πούμε, η άλλη πραγματικότητα δεν υπάρχει.
02:36
This seems weird to us,
46
156210
1216
Αυτό φαίνεται αλλόκοτο σε μας, επειδή καθένας από μας
02:37
because each of us only experiences an individual existence,
47
157450
2856
βιώνει μόνο μια ύπαρξη,
02:40
and we don't get to see other branches.
48
160330
2096
και δεν μπορούμε να δούμε άλλες διακλαδώσεις.
02:42
It's as if each of us, like Schrödinger here,
49
162450
2296
Είναι σαν ο κάθε ένας από μας, όπως ο Σρόντιντζερ εδώ, να είναι κάποιο είδος κοραλλιού
02:44
are a kind of coral branching into different possibilities.
50
164770
3160
που διακλαδώνεται σε διαφορετικές δυνατότητες.
02:49
The mathematics of quantum mechanics tells us
51
169210
2136
Τα μαθηματικά της κβαντικής μηχανικής μας λένε
02:51
this is how the world works at tiny scales.
52
171370
2296
ότι έτσι δουλεύει ο κόσμος στις μικροσκοπικές κλίμακες.
02:53
It can be summed up in a single sentence:
53
173690
1960
Μπορεί να συνοψιστεί σε μία φράση:
02:56
Everything that can happen, does.
54
176650
2016
Ότι μπορεί να συμβεί, συμβαίνει.
02:58
That's quantum mechanics.
55
178690
1456
Αυτή είναι η κβαντική μηχανική.
03:00
But this does not mean everything happens.
56
180170
2736
Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι τα πάντα συμβαίνουν.
03:02
The rest of physics is about describing what can happen and what can't.
57
182930
3400
Η υπόλοιπη φυσική περιγράφει τι μπορεί να συμβεί
και τι δεν μπορεί.
03:07
What physics tells us is that everything comes down to geometry
58
187290
3136
Αυτό που μας λέει η φυσική είναι ότι όλα αφορούν την γεωμετρία
03:10
and the interactions of elementary particles.
59
190450
2120
και τις αλληλεπιδράσεις των στοιχειωδών σωματιδίων.
Και πράγματα μπορούν να συμβούν μόνο όταν αυτές οι αλληλεπιδράσεις
03:13
And things can happen only if these interactions are perfectly balanced.
60
193170
3480
είναι σε τέλεια ισορροπία.
03:18
Now I'll go ahead and describe how we know about these particles,
61
198930
3056
Τώρα θα συνεχίσω να περιγράφω πώς γνωρίζουμε για αυτά τα σωματίδια,
τι είναι και πως λειτουργεί αυτή η ισορροπία.
03:22
what they are and how this balance works.
62
202010
2040
03:25
In this machine, a beam of protons and antiprotons
63
205450
2936
Σε αυτή την μηχανή, μια δέσμη πρωτονίων και αντι-πρωτονίων
03:28
are accelerated to near the speed of light
64
208410
2016
επιταχύνονται κοντά στην ταχύτητα του φωτός
03:30
and brought together in a collision, producing a burst of pure energy.
65
210450
3656
και συγκρούονται μεταξύ τους, παράγοντας μια έκρηξη καθαρής ενέργειας.
03:34
This energy is immediately converted into a spray of subatomic particles,
66
214130
3896
Αυτή η ενέργεια μετατρέπεται απευθείας σε ένα σπρέι
από ημι-ατομικά σωματίδια,
03:38
with detectors and computers used to figure out their properties.
67
218050
3296
με ανιχνευτές και υπολογιστές που χρησιμοποιούνται για να καταλάβουμε τις ιδιότητες τους.
03:41
This enormous machine --
68
221370
1256
Αυτή η τεράστια μηχανή, ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων
03:42
the Large Hadron Collider at CERN in Geneva --
69
222650
2176
στο CERN, στη Γενεύη
03:44
has a circumference of 17 miles and, when it's operating,
70
224850
2696
έχει περιφέρεια 17 μιλίων
και όταν βρίσκεται σε λειτουργία καταναλώνει πέντε φορές περισσότερη ενέργεια
03:47
draws five times as much power as the city of Monterey.
71
227570
2600
από την πόλη του Μοντερέη (Monterey).
03:51
We can't predict specifically
72
231170
1856
Δεν μπορούμε να προβλέψουμε τι ακριβώς σωματίδια θα παραχθούν
03:53
what particles will be produced in any individual collision.
73
233050
2936
σε καμία μεμονωμένη σύγκρουση.
03:56
Quantum mechanics tells us all possibilities are realized.
74
236010
2720
Η κβαντική μηχανική μας λέει ότι όλες οι δυνατότητες πραγματοποιούνται.
03:59
But physics does tell us what particles can be produced.
75
239410
2640
Αλλά η φυσική μας λέει τι σωματίδια μπορούν να παραχθούν.
04:02
These particles must have just as much mass and energy
76
242850
2536
Αυτά τα σωματίδια πρέπει να έχουν ίση μάζα και ενέργεια
04:05
as is carried in by the proton and antiproton.
77
245410
2360
με αυτή που κουβαλάει το πρωτόνιο και αντί-πρωτόνιο.
04:08
Any particles more massive than this energy limit aren't produced,
78
248890
3256
Σωματίδια με μεγαλύτερη μάζα από αυτό το όριο ενέργειας
δεν παράγονται και παραμένουν αόρατα σε μας.
04:12
and remain invisible to us.
79
252170
1400
04:15
This is why this new particle accelerator is so exciting.
80
255170
3056
Γι' αυτό, αυτός ο καινούριος επιταχυντής σωματιδίων είναι τόσο συναρπαστικός.
04:18
It's going to push this energy limit seven times
81
258250
2256
Πρόκειται να επιτείνει αυτό το ενεργειακό όριο εφτά φορές
04:20
beyond what's ever been done before,
82
260530
1736
παραπάνω από οτιδήποτε άλλο στο παρελθόν,
04:22
so we're going to get to see some new particles very soon.
83
262290
2720
οπότε πρόκειται να δούμε κάποια καινούρια σωματίδια πολύ σύντομα.
04:25
But before talking about what we might see,
84
265690
2136
Αλλά πριν μιλήσω για το τι πιθανόν θα δούμε
04:27
let me describe the particles we already know of.
85
267850
2320
θα ήθελα να περιγράψω τα σωματίδια που γνωρίζουμε ήδη.
04:30
There's a whole zoo of subatomic particles.
86
270730
2160
Υπάρχει ένας ολόκληρος 'ζωολογικός κήπος' υποατομικών σωματιδίων.
04:33
Most of us are familiar with electrons.
87
273530
1896
Τα γνώριμα σε μας είναι τα ηλεκτρόνια.
04:35
A lot of people in this room make a good living pushing them around.
88
275450
3216
Πολλοί άνθρωποι σε αυτή την αίθουσα βγάζουν ένα καλό εισόδημα
με την ώθηση ηλεκτρονίων.
(Γέλια)
04:38
(Laughter)
89
278690
1176
04:39
But the electron also has a neutral partner called the neutrino,
90
279890
3016
Αλλά το ηλεκτρόνιο έχει επίσης ένα ουδέτερο ταίρι, το νετρίνο,
04:42
with no electric charge and a very tiny mass.
91
282930
2120
χωρίς ηλεκτρικό φορτίο και με μικροσκοπική μάζα.
04:45
In contrast, the up and down quarks have very large masses,
92
285730
3456
Σε αντίθεση, τα πάνω-και-κάτω κουάρκ έχουν πολύ μεγάλες μάζες,
04:49
and combine in threes to make the protons and neutrons inside atoms.
93
289210
3200
και συνδυάζονται σε τριάδες για να δημιουργήσουν πρωτόνια και νετρόνια
στο εσωτερικό του ατόμου.
04:53
All of these matter particles come in left- and right-handed varieties,
94
293090
3336
Όλα αυτά τα σωματίδια ύλης βγαίνουν σε αριστερό- και δεξιόχειρες ποικιλίες
και έχουν το αντισωματίδιο ταίρι τους που κουβαλάει το αντίθετο φορτίο.
04:56
and have antiparticle partners that carry opposite charges.
95
296450
2762
05:00
These familiar particles
96
300690
1256
05:01
also have less familiar second and third generations,
97
301970
3016
Αυτά τα γνώριμα σωματίδια έχουν επίσης λιγότερο γνώριμες
δεύτερες και τρίτες γενιές, οι οποίες έχουν το ίδιο φορτίο με την πρώτη,
05:05
which have the same charges as the first but have much higher masses.
98
305010
3520
αλλά έχουν πολύ μεγαλύτερες μάζες.
05:10
These matter particles all interact with the various force particles.
99
310010
3536
Όλα τα σωματίδια ύλης αλληλεπιδρούν με τα σωματίδια διάφορων δυνάμεων.
05:13
The electromagnetic force interacts with electrically charged matter
100
313570
3216
Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη αλληλεπιδρά με την ηλεκτρικά φορτισμένη ύλη
05:16
via particles called photons.
101
316810
1816
μέσω των σωματιδίων που ονομάζονται φωτόνια.
05:18
There is also a very weak force
102
318650
1536
Υπάρχει επίσης μια πολύ ασθενής δύναμη, με το πεζό όνομα
05:20
called, rather unimaginatively, the weak force ...
103
320210
2733
'ασθενής' δύναμη, η οποία αλληλεπιδρά
05:22
(Laughter)
104
322967
1139
05:24
that interacts only with left-handed matter.
105
324130
2408
μόνο με αριστερόχειρη ύλη.
05:26
The strong force acts between quarks
106
326770
2016
Η ισχυρή δύναμη δρα ανάμεσα σε κουάρκ που κουβαλούν
05:28
which carry a different kind of charge, called color charge,
107
328810
3136
ένα διαφορετικό είδος φορτίου, το χρωματικό φορτίο,
05:31
and come in three different varieties: red, green and blue.
108
331970
2776
που βγαίνει σε τρεις ποικιλίες: κόκκινο, πράσινο και μπλε.
05:34
You can blame Murray Gell-Mann for these names -- they're his fault.
109
334770
3200
Τα παράπονα για τα ονόματα στον Murray Gell-Mann --
είναι δικό του φταίξιμο.
05:38
Finally, there's the force of gravity,
110
338490
2096
Τέλος, υπάρχει η δύναμη της βαρύτητας, η οποία αλληλεπιδρά με την ύλη
05:40
which interacts with matter via its mass and spin.
111
340610
3096
μέσω της μάζας της και της περιστροφής.
05:43
The most important thing to understand here
112
343730
2216
Το πιο σημαντικό εδώ να κατανοήσουμε
05:45
is that there's a different kind of charge associated with each of these forces.
113
345970
3800
είναι ότι υπάρχουν διαφορετικά είδη φορτίου που σχετίζονται με
καθεμία από αυτές τις δυνάμεις.
05:50
These four different forces interact with matter
114
350330
2256
Αυτές οι τέσσερις διαφορετικές δυνάμεις αλληλεπιδρούν με την ύλη
05:52
according to the corresponding charges that each particle has.
115
352610
2905
σύμφωνα με το αντίστοιχο φορτίο που έχει το κάθε σωματίδιο.
05:56
A particle that hasn't been seen yet, but we're pretty sure exists,
116
356970
3176
Ένα σωματίδιο που δεν έχει ακόμα ιδωθεί, αλλά είμαστε σχεδόν σίγουροι ότι υπάρχει
είναι το σωματίδιο Χιγκς το οποίο δίνει μάζα στα άλλα σωματίδια.
06:00
is the Higgs particle, which gives masses to all these other particles.
117
360170
3696
06:03
The main purpose of the Large Hadron Collider
118
363890
2136
Ο κύριος σκοπός του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων
είναι να αποκαλύψει το σωματίδιο Χιγκς, και είμαστε σχεδόν βέβαιοι ότι θα συμβεί.
06:06
is to see this Higgs particle, and we're almost certain it will.
119
366050
3040
06:09
But the greatest mystery is what else we might see.
120
369450
2880
Αλλά το μεγαλύτερο μυστήριο είναι τι άλλο πιθανόν να δούμε.
06:13
And I'm going to show you one beautiful possibility
121
373490
2416
Και θα σας παρουσιάσω μια πολύ όμορφη δυνατότητα
06:15
towards the end of this talk.
122
375930
1381
προς το τέλος αυτής της ομιλίας.
06:18
Now, if we count up all these different particles
123
378530
2336
Τώρα, εάν αθροίσουμε όλα αυτά τα διαφορετικά σωματίδια
06:20
using their various spins and charges,
124
380890
1856
σύμφωνα με τα διάφορα φορτία και περιστροφές τους, είναι σύνολο 226.
06:22
there are 226.
125
382770
1320
06:24
That's a lot of particles to keep track of.
126
384730
2040
Μεγάλος αριθμός για να τα παρακολουθήσεις.
06:27
And it seems strange
127
387210
1216
Και φαίνεται περίεργο ότι η φύση έχει
06:28
that nature would have so many elementary particles.
128
388450
2560
τόσο πολλά στοιχειώδη σωματίδια.
06:32
But if we plot them out according to their charges,
129
392010
2656
Αλλά όταν τα σχεδιάσουμε σύμφωνα με τα φορτία τους
06:34
some beautiful patterns emerge.
130
394690
1640
προκύπτουν κάποια πολύ όμορφα σχέδια.
06:38
The most familiar charge is electric charge.
131
398450
2280
Το πιο γνώριμο φορτίο είναι το ηλεκτρικό φορτίο.
06:41
Electrons have an electric charge,
132
401170
1656
Τα ηλεκτρόνια έχουν αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο,
06:42
a negative one,
133
402850
1216
και τα κουάρκ έχουν ηλεκτρικό φορτίο σε τρίτα.
06:44
and quarks have electric charges in thirds.
134
404090
2016
Έτσι, όταν δύο πάνω κουάρκ και ένα κάτω κουάρκ συνδυάζονται
06:46
So when two up quarks and a down quark are combined to make a proton,
135
406130
3256
για να φτιάξουν ένα πρωτόνιο, έχει συνολικό ηλεκτρικό φορτίο +1.
06:49
it has a total electric charge of plus one.
136
409410
2016
06:51
These particles also have antiparticles, which have opposite charges.
137
411450
3256
Τα σωματίδια έχουν επίσης αντι-σωματίδια τα οποία έχουν αντίθετα φορτία.
06:54
Now, it turns out the electric charge
138
414730
1816
Τώρα, αποδεικνύεται ότι τα ηλεκτρικά φορτία στην πραγματικότητα
06:56
is actually a combination of two other charges:
139
416570
2496
είναι ένας συνδυασμός από δύο άλλα φορτία:
06:59
hypercharge and weak charge.
140
419090
1600
το υπέρ-φορτίο και το ασθενές φορτίο.
07:01
If we spread out the hypercharge and weak charge
141
421770
2320
Όταν επεκτείνουμε τα υπερ-φορτία και τα ασθενή φορτία
και παρουσιάσουμε τα φορτία των σωματιδίων σε αυτό τον δισδιάστατο χώρο,
07:05
and plot the charges of particles in this two-dimensional charge space,
142
425092
3334
07:08
the electric charge is where these particles sit
143
428450
2256
το ηλεκτρικό φορτίο βρίσκεται στην θέση που παίρνουν τα σωματίδια
07:10
along the vertical direction.
144
430730
1400
στον κάθετο άξονα.
07:12
The electromagnetic and weak forces interact with matter
145
432770
2656
Ο ηλεκτρομαγνητισμός και οι ασθενείς δυνάμεις αλληλεπιδρούν με την ύλη
07:15
according to their hypercharge and weak charge,
146
435450
2216
σύμφωνα με το υπέρ- και το ασθενές φορτίο,
07:17
which make this pattern.
147
437690
1256
που δημιουργεί αυτό το σχήμα.
07:18
This is called the unified electroweak model,
148
438970
2136
Αυτό ονομάζεται Ενιαίο Ηλεκτρασθενές Μοντέλο
και καταρτίστηκε το 1967.
07:21
and it was put together back in 1967.
149
441130
2200
07:24
The reason most of us are only familiar with electric charge
150
444050
2856
Ο λόγος για τον οποίο οι περισσότεροι από μας γνωρίζουμε κυρίως το ηλεκτρικό φορτίο
07:26
and not both of these is because of the Higgs particle.
151
446930
2600
και όχι και τα δύο είναι εξαιτίας του σωματιδίου Χιγκς.
07:30
The Higgs, over here on the left, has a large mass
152
450730
2736
Το Χιγκς, εδώ στα αριστερά, έχει μεγάλη μάζα
07:33
and breaks the symmetry of this electroweak pattern.
153
453490
2456
και σπάει την συμμετρία αυτού του ηλεκτρασθενούς σχήματος.
07:35
It makes the weak force very weak by giving the weak particles a large mass.
154
455970
3576
Κάνει την ασθενή δύναμη πολύ ασθενή
με το να δίνει στα ασθενή σωματίδια μεγάλη μάζα.
07:39
Since this massive Higgs sits along the horizontal direction in this diagram,
155
459570
4096
Εφόσον αυτό το τεράστιο Χιγκς βρίσκεται στον οριζόντιο άξονα
σε αυτό το διάγραμμα, τα φωτόνια του ηλεκτρομαγνητισμού παραμένουν χωρίς μάζα
07:43
the photons of electromagnetism remain massless
156
463690
2296
07:46
and interact with electric charge along the vertical direction
157
466010
2936
και αλληλεπιδρούν με το ηλεκτρικό φορτίο στον κάθετο άξονα
07:48
in this charge space.
158
468970
1240
σε αυτόν τον φορτισμένο χώρο.
07:52
So the electromagnetic and weak forces
159
472290
1856
Άρα ο ηλεκτρομαγνητισμός και η ασθενής δύναμη περιγράφονται
07:54
are described by this pattern of particle charges
160
474170
2336
από αυτό το δισδιάστατο σχηματισμό των φορτισμένων σωματιδίων.
07:56
in two-dimensional space.
161
476530
1376
07:57
We can include the strong force by spreading out its two charge directions
162
477930
3520
Μπορούμε να συμπεριλάβουμε την ισχυρή δύναμη εάν απλώσουμε
τις δύο κατευθύνσεις του φορτίου της και παρουσιάσουμε τα φορτία
08:02
and plotting the charges of the force particles in quarks
163
482930
2696
των σωματιδίων δύναμης ως κουάρκ σε αυτές τις κατευθύνσεις.
08:05
along these directions.
164
485650
1240
08:07
The charges of all known particles
165
487570
1656
Τα φορτία όλων των γνωστών σωματιδίων μπορούν να παρουσιαστούν
08:09
can be plotted in a four-dimensional charge space,
166
489250
2376
σε ένα τετραδιάστατο χώρο φορτίων, και να προβληθούν πάνω
08:11
and projected down to two dimensions like this so we can see them.
167
491650
3176
σε δύο διαστάσεις, όπως εδώ, ώστε να μπορούμε να τα δούμε.
08:14
Whenever particles interact, nature keeps things in a perfect balance
168
494850
3776
Κάθε φορά που τα σωματίδια αλληλεπιδρούν, η φύση διατηρεί μια τέλεια ισορροπία
08:18
along all four of these charge directions.
169
498650
2160
σε όλες αυτές τις τέσσερις φορτισμένες κατευθύνσεις.
08:21
If a particle and an antiparticle collide,
170
501450
2056
Όταν ένα σωματίδιο συγκρούεται με ένα αντισωματίδιο, δημιουργείται μια έκρηξη ενέργειας
08:23
it creates a burst of energy and a total charge of zero
171
503530
2656
και ένα μηδενικό συνολικό φορτίο σε όλες τις τέσσερις κατευθύνσεις του φορτίου.
08:26
in all four charge directions.
172
506210
1440
08:28
At this point, anything can be created
173
508250
2016
Σε αυτό το σημείο, οτιδήποτε μπορεί να δημιουργηθεί αρκεί να έχει
08:30
as long as it has the same energy and maintains a total charge of zero.
174
510290
3360
την ίδια ενέργεια και διατηρεί ένα μηδενικό συνολικό φορτίο.
08:34
For example, this weak force particle and its antiparticle
175
514490
3216
Για παράδειγμα, το σωματίδιο ασθενούς δύναμης και το αντισωματίδιό του
08:37
can be created in a collision.
176
517730
1776
μπορούν να δημιουργηθούν σε μια σύγκρουση.
08:39
In further interactions, the charges must always balance.
177
519530
2896
Σε περαιτέρω αλληλεπιδράσεις, τα φορτία πρέπει πάντα να ισορροπούν.
08:42
One of the weak particles could decay into an electron and an antineutrino,
178
522450
4320
Ένα από τα ασθενή σωματίδια μπορεί να αποσυντεθεί σε ένα ηλεκτρόνιο
και ένα αντι-νετρίνο,
08:47
and these three still add to zero total charge.
179
527490
2656
και τα τρία αυτά διατηρούν μηδενικό συνολικό φορτίο.
08:50
Nature always keeps a perfect balance.
180
530170
2079
Η φύση διατηρεί πάντα μια τέλεια ισορροπία.
08:53
So these patterns of charges are not just pretty.
181
533129
2937
Άρα αυτοί οι σχηματισμοί των φορτίων δεν είναι απλά όμορφοι.
Μας μιλούν για το ποιες αλληλεπιδράσεις επιτρέπεται να συμβούν.
08:56
They tell us what interactions are allowed to happen.
182
536090
2496
08:58
And we can rotate this charge space in four dimensions
183
538610
2615
Μπορούμε να περιστρέψουμε τον χώρο σε 4 διαστάσεις
09:01
to get a better look at the strong interaction,
184
541249
2777
για να έχουμε μία καλύτερη οπτική των ισχυρών αλληλεπιδράσεων,
το οποίο έχει αυτή την ωραία εξάγωνη συμμετρία.
09:04
which has this nice hexagonal symmetry.
185
544050
2256
09:06
In a strong interaction, a strong force particle,
186
546330
3336
Στις ισχυρές αλληλεπιδράσεις, ένα ισχυρής δύναμης σωματίδιο, όπως αυτό εδώ
09:09
such as this one,
187
549690
1216
09:10
interacts with a colored quark, such as this green one,
188
550930
2760
αλληλεπιδρά με ένα χρωματικό κουάρκ, σαν αυτό το πράσινο,
για να δώσει ένα κουάρκ διαφορετικού χρωματικού φορτίου -- αυτό το κόκκινο.
09:14
to give a quark with a different color charge -- this red one.
189
554490
2905
09:18
And strong interactions are happening millions of times
190
558490
2616
Ισχυρές αλληλεπιδράσεις συμβαίνουν εκατομμύρια φορές
κάθε δευτερόλεπτο σε κάθε άτομο του σώματός μας,
09:21
each second in every atom of our bodies,
191
561130
2136
09:23
holding the atomic nuclei together.
192
563290
1680
συγκρατώντας τον ατομικό πυρήνα.
09:27
But these four charges corresponding to three forces
193
567330
2856
Αλλά αυτά τα τέσσερα φορτία αντιστοιχούν σε τρεις δυνάμεις
09:30
are not the end of the story.
194
570210
1400
και δεν είναι το τέλος της ιστορίας.
09:32
We can also include two more charges corresponding to the gravitational force.
195
572250
3936
Μπορούμε επίσης να συμπεριλάβουμε δύο ακόμα φορτία
που αντιστοιχούν στη δύναμη της βαρύτητας.
Όταν συμπεριληφθούν, κάθε σωματίδιο ύλης
09:36
When we include these,
196
576210
1296
09:37
each matter particle has two different spin charges,
197
577530
2656
έχει δύο διαφορετικά φορτία περιστροφής (spin), spin-πάνω και spin-κάτω.
09:40
spin-up and spin-down.
198
580210
1976
09:42
So they all split and give a nice pattern in six-dimensional charge space.
199
582210
4056
Έτσι όλα διασπώνται και δίνουν έναν όμορφο σχηματισμό
σε ένα εξαδιάστατο χώρο φορτίου.
09:46
We can rotate this pattern in six dimensions
200
586290
2976
Μπορούμε να περιστρέψουμε το σχήμα σε 6 διαστάσεις,
και να δούμε ότι είναι αρκετά όμορφο.
09:49
and see that it's quite pretty.
201
589290
1520
09:53
Right now, this pattern matches our best current knowledge
202
593530
3536
Εδώ ακριβώς, το σχήμα ταιριάζει στην παρούσα γνώση μας
09:57
of how nature is built at the tiny scales of these elementary particles.
203
597090
3400
του πως έχει χτιστεί ο κόσμος στις μικροσκοπικές κλίμακες
αυτών των στοιχειωδών σωματιδίων.
10:01
This is what we know for certain.
204
601370
1616
Αυτά γνωρίζουμε με σιγουριά.
10:03
Some of these particles are at the very limit
205
603010
2136
Κάποια από αυτά τα σωματίδια βρίσκονται στο όριο
του τι μπορούμε να ανακαλύψουμε πειραματικά.
10:05
of what we've been able to reach with experiments.
206
605170
2376
10:07
From this pattern
207
607570
1216
Μέσω αυτού του σχήματος, γνωρίζουμε ήδη τα σωματίδια της φυσικής
10:08
we already know the particle physics of these tiny scales --
208
608810
3336
σε μικροσκοπικές κλίμακες. Ο τρόπος που λειτουργεί το σύμπαν
10:12
the way the universe works at these tiny scales is very beautiful.
209
612170
3880
σε αυτές τις μικροσκοπικές κλίμακες είναι πολύ όμορφος.
10:17
But now I'm going to discuss some new and old ideas
210
617450
2416
Αλλά τώρα θα μιλήσω για κάποιες καινούριες και παλιές ιδέες
10:19
about things we don't know yet.
211
619890
1520
για αυτά που δεν γνωρίζουμε ακόμα.
10:22
We want to expand this pattern using mathematics alone,
212
622010
3136
Θέλουμε να επεκτείνουμε το σχήμα χρησιμοποιώντας μόνο μαθηματικά,
και να δούμε αν μπορούμε να αγγίξουμε όλο το μεγαλείο.
10:25
and see if we can get our hands on the whole enchilada.
213
625170
2616
10:27
We want to find all the particles and forces
214
627810
2096
Θέλουμε να βρούμε όλα τα σωματίδια και όλες τις δυνάμεις
10:29
that make a complete picture of our universe.
215
629930
2136
που φτιάχνουν την ολοκληρωμένη εικόνα του σύμπαντος.
10:32
And we want to use this picture to predict new particles
216
632090
2656
Και θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή την εικόνα για να προβλέψουμε καινούρια σωματίδια
10:34
that we'll see when experiments reach higher energies.
217
634770
2524
που θα δούμε όταν τα πειράματα αγγίξουν υψηλότερες ενέργειες.
10:39
So there's an old idea in particle physics
218
639250
2256
Υπάρχει λοιπόν, μια παλιά ιδέα στην σωματιδιακή φυσική που υποστηρίζει
10:41
that this known pattern of charges,
219
641530
2736
ότι αυτό το γνώριμο σχήμα των φορτίων, το οποίο δεν είναι συμμετρικό,
10:44
which is not very symmetric,
220
644290
1576
10:45
could emerge from a more perfect pattern that gets broken --
221
645890
2856
θα μπορούσε να προκύψει από ένα πιο τέλειο σχήμα το οποίο διασπάται,
10:48
similar to how the Higgs particle breaks the electroweak pattern
222
648770
3016
όπως το σωματίδιο Χιγκς διασπά το ηλεκτρασθενές μοτίβο
10:51
to give electromagnetism.
223
651810
1656
για να δώσει ηλεκτρομαγνητισμό.
10:53
In order to do this, we need to introduce new forces
224
653490
3056
Για να το κάνουμε, χρειάζεται να εισάγουμε καινούριες δυνάμεις
10:56
with new charge directions.
225
656570
1320
με καινούριες κατευθύνεις φορτίων.
10:59
When we introduce a new direction,
226
659810
1696
Όταν εισάγουμε μια καινούρια κατεύθυνση, πρέπει να μαντέψουμε
11:01
we get to guess what charges the particles have along this direction,
227
661530
3416
τι φορτία κουβαλούν τα σωματίδια σε αυτή την κατεύθυνση,
11:04
and then we can rotate it in with the others.
228
664970
2120
και έπειτα μπορούμε να το περιστρέψουμε μαζί με τα υπόλοιπα σωματίδια.
11:08
If we guess wisely, we can construct the standard charges
229
668050
3496
Εάν μαντέψαμε σωστά, μπορούμε να οικοδομήσουμε τα γνωστά φορτία
11:11
in six charge dimensions as a broken symmetry
230
671570
2696
σε έξι διαστάσεις φορτίου, ως μια διασπασμένη συμμετρία
11:14
of this more perfect pattern in seven charge dimensions.
231
674290
3400
του πιο τέλειου σχήματος σε εφτά διαστάσεις.
11:18
This particular choice corresponds to a grand unified theory
232
678370
2976
Η συγκεκριμένη αυτή επιλογή αντιστοιχεί στην Μεγάλη Ενοποιημένη Θεωρία
11:21
introduced by Pati and Salam in 1973.
233
681370
2680
που εισήγαγαν οι Πατί και Σαλάμ το 1973.
11:24
When we look at this new unified pattern,
234
684770
2736
Αν κοιτάξουμε αυτό το νέο ενοποιημένο σχήμα,
11:27
we can see a couple of gaps where particles seem to be missing.
235
687530
2960
βλέπουμε μερικά κενά όπου φαίνεται να λείπουν σωματίδια.
11:31
This is the way theories of unification work.
236
691410
2120
Με αυτό τον τρόπο λειτουργούν οι θεωρίες ενοποίησης.
11:34
A physicist looks for larger, more symmetric patterns
237
694290
2536
Ο φυσικός αναζητάει μεγαλύτερα, πιο συμμετρικά σχήματα
11:36
that include the established pattern as a subset.
238
696850
2320
τα οποία συμπεριλαμβάνουν το καθιερωμένο μοντέλο ως υποσύνολο.
11:40
The larger pattern allows us to predict the existence of particles
239
700010
3136
Το μεγαλύτερο σχήμα μας επιτρέπει να προβλέψουμε την ύπαρξη
σωματιδίων που δεν έχουμε ποτέ δει.
11:43
that have never been seen.
240
703170
1240
11:45
This unification model predicts the existence
241
705570
2256
Αυτό το ενοποιημένο μοντέλο προβλέπει την ύπαρξη αυτών των δύο
11:47
of these two new force particles,
242
707850
2496
νέων σωματιδίων δύναμης, τα οποία πρέπει να λειτουργούν παρόμοια με την ασθενή δύναμη,
11:50
which should act a lot like the weak force, only weaker.
243
710370
2640
μονάχα ακόμη ασθενέστερα.
11:54
Now, we can rotate this set of charges in seven dimensions
244
714490
2736
Τώρα μπορούμε να περιστρέψουμε αυτό το σύνολο φορτίων σε εφτά διαστάσεις
και να συλλογιστούμε ένα παράξενο γεγονός σχετικά με την ύλη των σωματιδίων:
11:57
and consider an odd fact about the matter particles:
245
717250
2560
η δεύτερη και τρίτη γενιά ύλης
12:00
the second and third generations of matter
246
720930
2056
έχει ακριβώς τα ίδια φορτία στον εξαδιάστατο χώρο φορτίων
12:03
have exactly the same charges in six-dimensional charge space
247
723010
2896
12:05
as the first generation.
248
725930
1240
με την πρώτη γενιά.
12:07
These particles are not uniquely identified by their six charges.
249
727810
3080
Αυτά τα σωματίδια δεν εξατομικεύονται από τα έξι φορτία τους.
12:11
They sit on top of one another in the standard charge space.
250
731650
2840
Κάθονται το ένα πάνω στο άλλο στον καθιερωμένο χώρο φορτίων.
12:15
However, if we work in eight-dimensional charge space,
251
735730
3616
Ωστόσο, αν δουλέψουμε σε ένα οκταδιάστατο χώρο φορτίου,
12:19
then we can assign unique new charges to each particle.
252
739370
3600
τότε μπορούμε να εξατομικεύσουμε νέα φορτία σε κάθε σωματίδιο.
12:23
Then we can spin these in eight dimensions
253
743690
2400
Μπορούμε να περιστρέψουμε τα φορτία σε οχτώ διαστάσεις,
12:26
and see what the whole pattern looks like.
254
746770
2000
και να δούμε πως δείχνει το ολοκληρωμένο μοντέλο.
12:30
Here we can see the second and third generations of matter now,
255
750313
2953
Μπορούμε να δούμε ότι η δεύτερη και τρίτη γενιά ύλης σχετίζεται
με την πρώτη γενιά ύλης με μια συμμετρία που ονομάζεται "τριαδικότητα" (triality).
12:33
related to the first generation by a symmetry called "triality."
256
753290
3120
12:37
This particular pattern of charges in eight dimensions
257
757850
3496
Αυτό το μοντέλο φορτίων σε 8 διαστάσεις είναι στην πραγματικότητα
12:41
is actually part of the most beautiful geometric structure in mathematics.
258
761370
3520
μέρος της πιο όμορφης γεωμετρικής δομής των μαθηματικών.
12:46
It's a pattern of the largest exceptional Lie group, E8.
259
766090
3080
Είναι σχηματισμός της μεγαλύτερης, εξαιρετικής ομάδας Lie, το Ε8.
12:50
This Lie group is a smooth, curved shape with 248 dimensions.
260
770050
4016
Αυτή η ομάδα Lie είναι ένα ομαλό, καμπυλωτό σχήμα με 248 διαστάσεις.
12:54
Each point in this pattern corresponds to a symmetry
261
774090
2976
Κάθε σημείο σε αυτό το σχήμα αντιστοιχεί σε μια συμμετρία
12:57
of this very complex and beautiful shape.
262
777090
2040
πάνω σε αυτό τον πολύ περίπλοκο και όμορφο σχηματισμό.
13:00
One small part of this E8 shape can be used to describe
263
780090
2776
Ένα μικρό μέρος του σχηματισμού Ε8 μπορεί να χρησιμοποιηθεί
13:02
the curved space-time of Einstein's general relativity,
264
782890
2616
για να περιγράψει τον καμπυλωτό χωροχρόνο της Γενικής Θεωρίας Σχετικότητας του Αϊνστάιν
13:05
explaining gravity.
265
785530
1240
εξηγώντας την βαρύτητα.
13:07
Together with quantum mechanics,
266
787530
1696
Μαζί με την κβαντική μηχανική, η γεωμετρία αυτού του σχήματος
13:09
the geometry of this shape could describe everything
267
789250
2456
θα μπορούσε να περιγράψει τα πάντα γύρω από την λειτουργία του σύμπαντος
13:11
about how the universe works at the tiniest scales.
268
791730
2616
στις μικροσκοπικές κλίμακες.
13:14
The pattern of this shape living in eight-dimensional charge space
269
794370
4296
Και το μοντέλο αυτού του σχήματος στον οκταδιάστατο χώρο φορτίων
είναι εξαιρετικά όμορφο,
13:18
is exquisitely beautiful,
270
798690
1280
13:21
and it summarizes thousands of possible interactions
271
801370
2456
και συνοψίζει χιλιάδες πιθανές αλληλεπιδράσεις
13:23
between these elementary particles,
272
803850
1696
μεταξύ των θεμελιωδών σωματιδίων, καθένα από αυτά
13:25
each of which is just a facet of this complicated shape.
273
805570
2640
είναι απλά μια όψη αυτού του περίπλοκου σχήματος.
13:29
As we spin it, we can see many of the other intricate patterns
274
809810
2936
Καθώς το περιστρέφουμε, μπορούμε να δούμε πολλά από τα περίπλοκα σχέδια
13:32
contained in this one.
275
812770
1240
που περιλαμβάνονται σε αυτό.
13:35
And with a particular rotation,
276
815810
1776
Και με μια συγκεκριμένη περιστροφή, μπορούμε να δούμε κάτω από αυτό το μοτίβο
13:37
we can look down through this pattern in eight dimensions along a symmetry axis
277
817610
4176
σε 8 διαστάσεις κατά μήκος του άξονα συμμετρίας
13:41
and see all the particles at once.
278
821810
1816
και να δούμε όλα τα σωματίδια με μιας.
13:43
It's a very beautiful object,
279
823650
1576
Είναι ένα όμορφο αντικείμενο, και όπως με κάθε ενοποίηση,
13:45
and as with any unification,
280
825250
2376
13:47
we can see some holes where new particles are required by this pattern.
281
827650
3360
μπορούμε να δούμε κάποια κενά όπου καινούρια σωματίδια απαιτούνται
από αυτό το μοντέλο.
13:52
There are 20 gaps where new particles should be,
282
832170
2736
Υπάρχουν 20 κενά όπου καινούρια σωματίδια πρέπει να υπάρχουν
13:54
two of which have been filled by the Pati-Salam particles.
283
834930
2736
δύο από τα οποία έχουν συμπληρωθεί από τα σωματίδια των Πατί και Σαλάμ.
13:57
From their location in this pattern, we know that these new particles
284
837690
3256
Από την θέση τους στο σχήμα, γνωρίζουμε ότι αυτά τα νέα σωματίδια
14:00
should be scalar fields like the Higgs particle,
285
840970
2336
πρέπει να είναι βαθμωτά πεδία όπως το σωματίδιο Χιγκς,
14:03
but have color charge and interact with the strong force.
286
843330
2680
αλλά να έχουν χρωματικό φορτίο και να αλληλεπιδρούν με την ισχυρή δύναμη.
14:06
Filling in these new particles completes this pattern,
287
846570
2536
Η συμπλήρωση αυτών των νέων σωματιδίων ολοκληρώνει το μοντέλο,
δίνοντας μας ένα ολόκληρο Ε8.
14:09
giving us the full E8.
288
849130
1336
14:10
This E8 pattern has very deep mathematical roots.
289
850490
3016
Το Ε8 μοτίβο έχει πολύ βαθιές μαθηματικές ρίζες.
14:13
It's considered by many to be the most beautiful structure in mathematics.
290
853530
3480
Θεωρείται από πολλούς το πιο όμορφα δομημένο σχήμα
στα μαθηματικά.
14:17
It's a fantastic prospect that this object of great mathematical beauty
291
857610
4136
Είναι μια υπέροχη προοπτική, ότι αυτό το αντικείμενο με την μεγαλειώδη
μαθηματική ομορφιά θα μπορούσε να περιγράψει την αλήθεια σχετικά με τις αλληλεπιδράσεις
14:21
could describe the truth of particle interactions
292
861770
2336
σωματιδίων στις πιο μικροσκοπικές κλίμακες.
14:24
at the smallest scales imaginable.
293
864130
1640
Και η ιδέα ότι η φύση μπορεί να περιγραφεί από τα μαθηματικά
14:28
And this idea that nature is described by mathematics is not at all new.
294
868050
3936
δεν είναι καθόλου καινούρια.
14:32
In 1623, Galileo wrote this:
295
872010
2720
Το 1623, ο Γαλιλαίος έγραψε αυτό:
14:35
"Nature's grand book, which stands continually open to our gaze,
296
875690
3696
"Το μεγαλειώδης βιβλίο της φύσης, το οποίο βρίσκεται συνεχώς μπροστά στα μάτια μας,
14:39
is written in the language of mathematics.
297
879410
2496
είναι γραμμένο στη γλώσσα των μαθηματικών.
14:41
Its characters are triangles, circles and other geometrical figures,
298
881930
3616
Οι χαρακτήρες του είναι τρίγωνα, κύκλοι, και άλλα γεωμετρικά σχήματα,
14:45
without which it is humanly impossible to understand a single word of it;
299
885570
3856
χωρίς τα οποία είναι ανθρωπίνως αδύνατο να κατανοηθεί
ούτε μία λέξη,
14:49
without these, one is wandering around in a dark labyrinth."
300
889450
3280
χωρίς τα οποία, τριγυρνάμε σε ένα σκοτεινό λαβύρινθο."
14:53
I believe this to be true,
301
893890
1240
Πιστεύω ότι αυτό είναι αλήθεια, και έχω προσπαθήσει
14:55
and I've tried to follow Galileo's guidance
302
895770
2016
να ακολουθήσω τις οδηγίες του Γαλιλαίου στο να περιγράψω τα μαθηματικά
14:57
in describing the mathematics of particle physics
303
897810
2336
των σωματιδίων της φυσικής χρησιμοποιώντας μόνο τρίγωνα, κύκλους
15:00
using only triangles, circles and other geometrical figures.
304
900170
3376
και άλλα γεωμετρικά σχήματα.
15:03
Of course, when other physicists and I actually work on this stuff,
305
903570
3736
Φυσικά, όταν εγώ και άλλοι φυσικοί δουλεύουμε με αυτά τα πράγματα
τα μαθηματικά θυμίζουν σκοτεινό λαβύρινθο.
15:07
the mathematics can resemble a dark labyrinth.
306
907330
2200
15:11
But it's reassuring that at the heart of this mathematics
307
911250
2856
Αλλά είναι ενθαρρυντικό ότι στην καρδιά των μαθηματικών
15:14
is pure, beautiful geometry.
308
914130
1920
βρίσκεται καθαρή, όμορφη γεωμετρία.
15:17
Joined with quantum mechanics,
309
917770
1456
Μαζί με την κβαντική μηχανική, αυτά τα μαθηματικά
15:19
this mathematics describes our universe as a growing E8 coral,
310
919250
3936
περιγράφουν το σύμπαν ως ένα αναπτυσσόμενο κοράλλι Ε8,
με τα σωματίδια να αλληλεπιδρούν σε κάθε τοποθεσία με κάθε πιθανό τρόπο
15:23
with particles interacting at every location in all possible ways
311
923210
3616
15:26
according to a beautiful pattern.
312
926850
1600
σύμφωνα με αυτό το πανέμορφο σχήμα.
15:29
And as more of the pattern comes into view using new machines
313
929890
2896
Και καθώς περισσότερα σωματίδια ανακαλύπτονται με καινούριες μηχανές
15:32
like the Large Hadron Collider,
314
932810
1816
όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων, πιθανόν να μπορέσουμε να δούμε
15:34
we may be able to see whether nature uses this E8 pattern or a different one.
315
934650
4840
εάν η φύση χρησιμοποιεί αυτό το Ε8 μοντέλο ή διαφορετικό.
15:40
This process of discovery is a wonderful adventure to be involved in.
316
940090
3240
Η διαδικασία ανακάλυψης είναι μια φανταστική περιπέτεια για όσους ασχολούνται.
15:44
If the LHC finds particles that fit this E8 pattern,
317
944010
3296
Εάν ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων βρει σωματίδια που ταιριάζουν στο Ε8 σχήμα,
15:47
that will be very, very cool.
318
947330
1600
αυτό θα είναι πολύ, πολύ ωραίο.
15:50
If the LHC finds new particles, but they don't fit this pattern --
319
950290
3136
Εάν ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων βρει νέα σωματίδια, που δεν ταιριάζουν σε αυτό το σχήμα --
15:53
well, that will be very interesting, but bad for this E8 theory.
320
953450
4496
αυτό θα είναι πολύ ενδιαφέρον, αλλά κακό για αυτή την Ε8 θεωρία.
15:57
And, of course, bad for me personally.
321
957970
2496
Και φυσικά κακό για μένα προσωπικά.
16:00
(Laughter)
322
960490
2176
(Γέλια)
16:02
Now, how bad would that be?
323
962690
1776
Τώρα πόσο κακό θα μπορούσε να είναι;
16:04
Well, pretty bad.
324
964490
2096
Λοιπόν, αρκετά κακό.
16:06
(Laughter)
325
966610
2240
(Γέλια)
16:09
But predicting how nature works is a very risky game.
326
969730
2800
Αλλά το να προβλέπεις την λειτουργία της φύσης είναι ένα επικίνδυνο παιχνίδι.
16:13
This theory and others like it are long shots.
327
973530
2960
Αυτή η θεωρία, όπως και οι παρόμοιες θεωρίες, είναι μακρινά σουτ.
16:17
One does a lot of hard work knowing that most of these ideas
328
977410
2856
Κάνουμε πολλή δουλειά γνωρίζοντας ότι οι περισσότερες από αυτές τις ιδέες
16:20
probably won't end up being true about nature.
329
980290
2176
πιθανόν δεν θα καταλήξουν να περιγράφουν την αλήθεια της φύσης.
16:22
That's what doing theoretical physics is like:
330
982490
2176
Αυτό σημαίνει να κάνεις θεωρητική φυσική:
16:24
there are a lot of wipeouts.
331
984690
1416
υπάρχουν πολλά αδιέξοδα.
16:26
In this regard, new physics theories are a lot like start-up companies.
332
986130
3360
Με αυτή την λογική, οι καινούριες θεωρίες φυσικής είναι σαν νεοσύστατες εταιρίες.
16:31
As with any large investment,
333
991690
1416
Όπως με κάθε μεγάλη επένδυση, μπορεί να είναι συναισθηματικά δύσκολο
16:33
it can be emotionally difficult to abandon a line of research
334
993130
2896
να εγκαταλείψεις την έρευνα όταν δεν αποφέρει καρπούς.
16:36
when it isn't working out.
335
996050
1296
16:37
But in science, if something isn't working,
336
997370
2056
Αλλά στις επιστήμες, όταν κάτι δεν αποφέρει καρπούς, πρέπει να το
16:39
you have to toss it out and try something else.
337
999450
2200
αφήσεις έξω και να προσπαθήσεις κάτι άλλο.
16:42
Now, the only way to maintain sanity
338
1002490
1736
Τώρα, ο μόνος τρόπος να διατηρήσεις ψυχική υγεία και ευτυχία
16:44
and achieve happiness in the midst of this uncertainty
339
1004250
2616
στο μέσο της αβεβαιότητας είναι να διατηρήσεις ισορροπία
16:46
is to keep balance and perspective in life.
340
1006890
2040
και προοπτική στην ζωή.
16:50
I've tried the best I can to live a balanced life.
341
1010770
2536
Έχω προσπαθήσει όπως μπορώ καλύτερα για να ζήσω μια ισορροπημένη ζωή.
16:53
(Laughter)
342
1013330
1880
(Γέλια)
16:55
I try to balance my life equally between physics, love and surfing --
343
1015890
3576
Προσπαθώ να ισορροπήσω την ζωή μου μεταξύ της φυσικής, της αγάπης, και του σέρφινγκ,
16:59
my own three charge directions.
344
1019490
1816
τις δικές μου τρεις κατευθύνσεις φορτίου.
17:01
(Laughter)
345
1021330
2136
(Γέλια)
17:03
This way, even if the physics I work on comes to nothing,
346
1023490
2696
Με αυτό τον τρόπο, ακόμα και αν η φυσική που δουλεύω καταλήξει στο πουθενά
θα γνωρίζω ότι έχω ζήσει μια καλή ζωή.
17:06
I still know I've lived a good life.
347
1026210
1720
17:08
And I try to live in beautiful places.
348
1028570
1896
Προσπαθώ να ζω σε όμορφες τοποθεσίες.
17:10
For most of the past ten years I've lived on the island of Maui,
349
1030490
3056
Το περισσότερο από τα τελευταία 10 χρόνια, έζησα στο νησί Μάουι,
17:13
a very beautiful place.
350
1033570
1240
ένα πολύ όμορφο μέρος.
17:15
Now, it's one of the greatest mysteries in the universe to my parents
351
1035170
3696
Αυτό είναι ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια στο σύμπαν για τους γονείς μου
17:18
how I managed to survive all that time
352
1038890
1856
πώς κατάφερα να επιβιώσω τόσο πολύ καιρό χωρίς να δεσμευτώ
17:20
without engaging in anything resembling full-time employment.
353
1040770
2895
σε οτιδήποτε θυμίζει εργασία πλήρους απασχόλησης.
17:23
(Laughter)
354
1043689
1960
(Γέλια)
17:27
I'm going to let you in on that secret.
355
1047290
1879
Θα σας αφήσω να δείτε αυτό το μυστικό.
17:30
This was a view from my home office on Maui.
356
1050689
2161
Αυτή ήταν η θέα από το γραφείο μου στο Μάουι.
17:34
And this is another,
357
1054890
1200
Και αυτή είναι μια άλλη θέα, και μια άλλη.
17:38
and another.
358
1058050
1416
17:39
And you may have noticed that these beautiful views are similar,
359
1059490
3016
Ίσως παρατηρήσατε ότι αυτές οι πανέμορφες θέες
είναι παρόμοιες, αλλά σε ελαφρώς διαφορετικά μέρη.
17:42
but in slightly different places.
360
1062530
1600
17:44
That's because this used to be my home and office on Maui.
361
1064970
3416
Αυτό επειδή αυτό ήταν το σπίτι και γραφείο μου στο Μάουι.
17:48
(Laughter)
362
1068410
1776
(Γέλια)
17:50
I've chosen a very unusual life.
363
1070210
1640
Διάλεξα μια αρκετά ασυνήθιστη ζωή.
17:53
But not worrying about rent
364
1073050
1336
Αλλά το να μην ανησυχώ για το νοίκι μου επέτρεψε να ξοδεύω τον χρόνο μου
17:54
allowed me to spend my time doing what I love.
365
1074410
2160
κάνοντας ό,τι αγαπώ.
17:57
Living a nomadic existence has been hard at times,
366
1077290
2536
Η νομαδική ζωή υπήρξε δύσκολη κάποιες φορές,
17:59
but it's allowed me to live in beautiful places
367
1079850
2216
αλλά μου επέτρεψε να ζήσω σε όμορφα μέρη
και να διατηρήσω μια ισορροπία στην ζωή που με ευχαριστεί.
18:02
and keep a balance in my life that I've been happy with.
368
1082090
2976
18:05
It allows me to spend a lot of my time hanging out with hyperintelligent coral.
369
1085090
4360
Μου επιτρέπει να περνάω πολύ χρόνο συναναστρεφόμενος
υπερ-ευφυή κοράλλια.
18:11
But I also greatly enjoy the company of hyperintelligent people.
370
1091210
3136
Αλλά απολαμβάνω επίσης την συντροφιά υπερ-ευφυών ανθρώπων.
18:14
So I'm very happy to have been invited here to TED.
371
1094370
2381
Άρα είμαι πολύ χαρούμενος για αυτή την πρόσκληση απόψε.
18:17
Thank you very much.
372
1097650
1216
Σας ευχαριστώ πολύ.
18:18
(Applause)
373
1098890
6616
(Χειροκροτήματα)
18:25
Chris Anderson: Stay here one second.
374
1105530
1786
18:27
(Applause)
375
1107340
3582
18:30
I probably understood two percent of that,
376
1110946
2000
Κρις Άντερσον: Πιθανόν κατάλαβα μόλις 2% από αυτά,
18:32
but I still absolutely loved it.
377
1112970
1600
αλλά το βρήκα αξιαγάπητο. Άρα θα ακουστώ κάπως χαζός.
18:36
So I'm going to sound dumb.
378
1116570
1616
18:38
Your theory of everything --
379
1118210
2336
Η δική σου Θεωρία των Παντών --
18:40
Garrett Lisi: I'm used to coral.
380
1120570
1576
Γκάρετ Λίσι: Είμαι συνηθισμένος σε κοράλλια.
18:42
CA: That's right.
381
1122170
1256
ΚΑ: Σωστά, ο λόγος που κάποιοι άνθρωποι είναι τουλάχιστον
18:43
The reason it's got a few people at least excited
382
1123450
2336
ενθουσιώδεις με την θεωρία είναι διότι, εάν είσαι σωστός,
18:45
is because, if you're right, it brings gravity and quantum theory together.
383
1125810
4376
ενοποιείς την βαρύτητα με την κβαντική θεωρία.
18:50
So are you saying that we should think of the universe, at its heart --
384
1130210
3816
Οπότε ισχυρίζεσαι ότι θα πρέπει να σκεφτούμε το σύμπαν
στην καρδία του, ότι τα μικρότερα πράγματα που υπάρχουν
18:54
that the smallest things that there are,
385
1134050
2696
18:56
are somehow an E8 object of possibility?
386
1136770
6176
είναι με κάποιο τρόπο ένα αντικείμενο με τις πιθανότητες του Ε8;
19:02
I mean, is there a scale to it, at the smallest scale, or ...?
387
1142970
3016
Εννοώ υπάρχει κάποια κλίμακα σε αυτό, η μικρότερη κλίμακα
στο μυαλό σου, ή ... ;
19:06
GL: Well, right now the pattern I showed you
388
1146010
2856
ΓΛ: Λοιπόν, αυτή την στιγμή το μοντέλο που σας παρουσίασα αντιστοιχεί
19:08
that corresponds to what we know about elementary particle physics --
389
1148890
4616
σε αυτά που γνωρίζουμε σχετικά με τα θεμελιώδη σωματίδια της φυσικής,
19:13
that already corresponds to a very beautiful shape.
390
1153530
2416
και το οποίο αντιστοιχεί ήδη σε ένα πολύ όμορφο σχήμα.
19:15
And that's the one that I said we knew for certain.
391
1155970
2416
Και αυτό είναι κάτι που γνωρίζουμε με σιγουριά.
19:18
And that shape has remarkable similarities --
392
1158410
3096
Αυτό το σχήμα έχει αξιοσημείωτες ομοιότητες, και ο τρόπος με τον οποίο ταιριάζει
19:21
and the way it fits into this E8 pattern, which could be the rest of the picture.
393
1161530
3840
με το μοτίβο του Ε8 θα μπορούσε να είναι το υπόλοιπο της εικόνας.
19:26
And these patterns of points that I've shown for you
394
1166450
3456
Και τα σχήματα των σημείων που σας παρουσίασα, στην πραγματικότητα
19:29
actually represent symmetries of this high-dimensional object
395
1169930
3816
αντιπροσωπεύουν συμμετρίες αυτού του αντικειμένου πολλών διαστάσεων
19:33
that would be warping and moving and dancing
396
1173770
2776
το οποίο θα μπορούσε να τυλίγεται, να μετακινείται και να χορεύει
19:36
over the space-time that we experience.
397
1176570
2096
στον χωροχρόνο που βιώνουμε.
19:38
And that would be what explains all these elementary particles that we see.
398
1178690
3656
Και αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει όλα αυτά τα
θεμελιώδη σωματίδια που βλέπουμε.
19:42
CA: But a string theorist, as I understand it,
399
1182370
3376
ΚΑ: Αλλά η θεωρία των χορδών,
19:45
explains electrons in terms of much smaller strings vibrating --
400
1185770
3016
όπως την καταλαβαίνω, περιγράφει τα ηλεκτρόνια ως μέρη κάποιων πολύ μικρότερων
χορδών που δονούνται --
19:48
I know, you don't like string theory -- vibrating inside it.
401
1188810
3296
γνωρίζω ότι δεν σου αρέσει πολύ η θεωρία των χορδών -- που δονούνται μέσα του.
Πώς θα μπορούσαμε να σκεφτούμε το ηλεκτρόνιο σε σχέση με το Ε8;
19:52
How should we think of an electron in relation to E8?
402
1192130
4816
19:56
GL: Well, it would be one of the symmetries of this E8 shape.
403
1196970
3400
ΓΛ: Όχι, θα μπορούσε να είναι μια από τις συμμετρίες του σχήματος Ε8.
20:01
So what's happening is, as the shape is moving over space-time, it's twisting.
404
1201130
5376
Άρα αυτό που συμβαίνει είναι ότι, καθώς το σχήμα κινείται στον χωροχρόνο,
συστρέφεται. Και η κατεύθυνση που συστρέφεται καθώς κινείται
20:06
And the direction it's twisting as it moves is what particle we see.
405
1206530
4456
είναι το σωματίδιο που βλέπουμε. Άρα θα μπορούσε να είναι --
20:11
So it would be --
406
1211010
1216
ΚΑ: Το μέγεθος του σχήματος Ε8,
20:12
CA: The size of the E8 shape, how does that relate to the electron?
407
1212250
3176
πώς σχετίζεται με το ηλεκτρόνιο;
Νιώθω ότι χρειάζομαι αυτό το κομμάτι για να έχω κάποια εικόνα.
20:15
I feel like I need that for my picture. Is it bigger? Is it smaller?
408
1215450
3216
Είναι μεγαλύτερο; Είναι μικρότερο;
ΓΛ: Από όσο γνωρίζουμε τα ηλεκτρόνια είναι σημειακά σωματίδια,
20:18
GL: As far as we know, electrons are point particles,
409
1218690
2477
άρα αυτό θα μας οδηγούσε στις μικρότερες πιθανές κλίμακες.
20:21
so this would be going down to the smallest possible scales.
410
1221191
2835
20:24
So the way these things are explained in quantum field theory is,
411
1224050
3816
Ο τρόπος με τον οποίο αυτά εξηγούνται στις θεωρίες κβαντικού πεδίου
είναι ότι όλες οι πιθανότητες διευρύνονται και δημιουργούνται με μιας.
20:27
all possibilities are expanding and developing at once.
412
1227890
2656
20:30
And this is why I use the analogy to coral.
413
1230570
2040
Και γι' αυτό χρησιμοποιώ την αναλογία με το κοράλλι.
20:33
And --
414
1233530
1200
Έτσι, ο τρόπος με τον οποίο το Ε8 εισβάλλει είναι
20:35
in this way, the way that E8 comes in
415
1235930
4296
20:40
is it will be as a shape that's attached at each point in the space-time.
416
1240250
4440
σαν ένα σχήμα το οποίο συνδέεται με κάθε σημείο στον χωροχρόνο.
20:45
And, as I said, the way the shape twists --
417
1245610
3456
Και όπως είπα, ο τρόπος που το σχήμα συστρέφεται,
20:49
the directional along which way the shape is twisting
418
1249090
2496
η κατεύθυνση κατά μήκος του οποίου το σχήμα συστρέφεται
20:51
as it moves over this curved surface --
419
1251610
2056
καθώς μετακινείται πάνω στον καμπυλωτό χωροχρόνο,
είναι αυτό που αποτελεί τα ίδια τα θεμελιώδη σωματίδια.
20:53
is what the elementary particles are, themselves.
420
1253690
2776
20:56
So through quantum field theory,
421
1256490
2656
Άρα μέσω της θεωρίας κβαντικών πεδίων, τα σωματίδια εκδηλώνονται
20:59
they manifest themselves as points and interact that way.
422
1259170
3216
ως σημεία και αλληλεπιδρούν με αυτό τον τρόπο.
21:02
I don't know if I'll be able to make this any clearer.
423
1262410
2536
Δεν ξέρω αν μπορώ να το κάνω πιο κατανοητό.
21:04
(Laughter)
424
1264970
2936
(Γέλια)
21:07
CA: It doesn't really matter.
425
1267930
1416
ΚΑ: Δεν πειράζει.
21:09
It's evoking a kind of sense of wonder,
426
1269370
2016
Προκαλεί μια αίσθηση κατάπληξης, και θέλω σίγουρα
21:11
and I certainly want to understand more of this.
427
1271410
4776
να καταλάβω περισσότερα γι' αυτό.
21:16
But thank you so much for coming. That was absolutely fascinating.
428
1276210
3136
Σε ευχαριστώ πολύ για την παρουσία. Ήταν πραγματικά συναρπαστικό.
(Χειροκροτήματα)
21:19
(Applause)
429
1279370
1840
Σχετικά με αυτόν τον ιστότοπο

Αυτός ο ιστότοπος θα σας παρουσιάσει βίντεο στο YouTube που είναι χρήσιμα για την εκμάθηση της αγγλικής γλώσσας. Θα δείτε μαθήματα αγγλικών που διδάσκουν κορυφαίοι καθηγητές από όλο τον κόσμο. Κάντε διπλό κλικ στους αγγλικούς υπότιτλους που εμφανίζονται σε κάθε σελίδα βίντεο για να αναπαράγετε το βίντεο από εκεί. Οι υπότιτλοι μετακινούνται συγχρονισμένα με την αναπαραγωγή του βίντεο. Εάν έχετε οποιαδήποτε σχόλια ή αιτήματα, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας χρησιμοποιώντας αυτή τη φόρμα επικοινωνίας.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7