A theory of everything | Garrett Lisi

Garett Lisi en su teoría del todo

Traductor: Pablo Hoffman Revisor: Gisela Giardino

Whoa, dude.

Guau, miren esas ecuaciones asesinas. Que dulce.

(Laughter)

Check out those killer equations. Sweet.

Actually, for the next 18 minutes I'm going to do the best I can

En realidad, durante los siguientes 18 minutos voy a hacer lo mejor posible

to describe the beauty of particle physics without equations.

para describir la belleza de la física de partículas sin usar ecuaciones.

It turns out there's a lot we can learn from coral.

Resulta que podemos aprender mucho del coral

A coral is a very beautiful and unusual animal.

El coral es un animal muy hermoso e inusual.

Each coral head consists of thousands of individual polyps.

Cada cabeza de un coral consiste en miles de pólipos individuales.

These polyps are continually budding and branching

Estos pólipos están continuamente brotando y ramificándose

into genetically identical neighbors.

en vecinos genéticamente idénticos.

If we imagine this to be a hyperintelligent coral,

Si imaginamos que éste es un coral hiper-inteligente,

podemos separar un individuo y hacerle una pregunta razonable.

we can single out an individual and ask him a reasonable question.

We can ask how exactly he got to be in this particular location

Podemos preguntarle cómo fue exactamente que llegó a esta ubicación particular

compared to his neighbors --

comparada con sus vecinos -

if it was just chance, or destiny, or what?

- si fue sólo suerte, el destino, ¿o qué?

Now, after admonishing us for turning the temperature up too high,

Ahora, luego de amonestarnos por subir la temperatura demasiado,

el nos dirá que nuestra pregunta fue completamente estúpida.

he would tell us that our question was completely stupid.

These corals can be kind of mean, you see,

Sepan que estos corales pueden ser bastante malvados,

and I have surfing scars to prove that.

y tengo alguna cicatrices de surfeo que lo prueban.

But this polyp would continue and tell us

Pero este pólipo seguirá diciéndonos

that his neighbors were quite clearly identical copies of him.

que sus vecinos son claramente copias idénticas de sí mismo.

That he was in all these other locations as well,

Que él también estuvo en todas esas ubicaciones,

but experiencing them as separate individuals.

pero experimentándolas como individuos separados.

For a coral, branching into different copies

Para un coral, ramificarse en diferentes copias

is the most natural thing in the world.

es la cosa más natural del mundo.

Unlike us, a hyperintelligent coral

A diferencia de nosotros, un coral hiper-inteligente estaría perfectamente preparado

would be uniquely prepared to understand quantum mechanics.

para entender la mecánica cuántica.

The mathematics of quantum mechanics

Las matemáticas de la mecánica cuántica describen de forma muy precisa

very accurately describes how our universe works.

cómo funciona nuestro universo.

And it tells us our reality is continually branching into different possibilities,

Y nos dicen que nuestra realidad está continuamente derivándose

en diferentes posibilidades, igual que un coral.

just like a coral.

It's a weird thing for us humans to wrap our minds around,

Es algo complicado para que nuestra mente humana comprenda,

since we only ever get to experience one possibility.

ya que solo tenemos la oportunidad de experimentar una posibilidad.

This quantum weirdness was first described

La rareza cuántica fue descritpta por primera vez

by Erwin Schrödinger and his cat.

por Erwin Schrödinger y su gato.

The cat likes this version better.

Al gato le gusta más esta versión.

(Laughter)

(Risas)

In this setup, Schrödinger is in a box with a radioactive sample

En esta versión, Schrödinger se encuentra en una caja con una muestra radioactiva

that, by the laws of quantum mechanics, branches into a state

que, por leyes de mecánica cuántica, se ramifica en un estado

in which it is radiated and a state in which it is not.

en el cual irradia y otro estado en el que no.

(Laughter)

(Risas)

In the branch in which the sample radiates,

En la rama en el cual la muestra irradia,

dispara un detonador que libera un veneno y mata a Schrödinger.

it sets off a trigger that releases poison and Schrödinger is dead.

But in the other branch of reality, he remains alive.

Pero en la otra rama de la realidad, él sigue vivo.

These realities are experienced separately by each individual.

Estas realidades son experimentadas separadamente, por cada individuo.

As far as either can tell, the other one doesn't exist.

En lo que respecta a cada uno, el otro no existe.

This seems weird to us,

Esto nos parece raro, porque cada uno de nosotros

because each of us only experiences an individual existence,

solo experimenta una existencia individual,

and we don't get to see other branches.

y no podemos ver otras ramas.

It's as if each of us, like Schrödinger here,

Es como si cada uno de nosotros, al igual que Schrödinger, fuéramos un tipo de coral

are a kind of coral branching into different possibilities.

ramificándonos en diferentes posibilidades.

The mathematics of quantum mechanics tells us

Las matemáticas de la mecánica cuántica nos dicen

this is how the world works at tiny scales.

que así es como funciona el mundo a pequeñas escalas.

It can be summed up in a single sentence:

Se puede resumir en la siguiente oración:

Everything that can happen, does.

Todo lo que puede suceder, sucede.

That's quantum mechanics.

Eso es la mecánica cuántica.

But this does not mean everything happens.

Pero esto no significa que todo sucede.

The rest of physics is about describing what can happen and what can't.

El resto de la física intenta describir qué puede ocurrir

y qué no.

What physics tells us is that everything comes down to geometry

La física nos dice que todo se reduce a la geometría

and the interactions of elementary particles.

y a las interacciones de partículas elementales.

Y las cosas pueden ocurrir sólo si estas interacciones

And things can happen only if these interactions are perfectly balanced.

están perfectamente equilibradas.

Now I'll go ahead and describe how we know about these particles,

Ahora continuaré describiendo cómo sabemos acerca de estas partículas,

qué son, y cómo funciona este equilibrio.

what they are and how this balance works.

In this machine, a beam of protons and antiprotons

En esta máquina, un rayo de protones y anti-protones

are accelerated to near the speed of light

es acelerado a velocidades muy cercanas a la de la luz

and brought together in a collision, producing a burst of pure energy.

y acercados hasta colisionarlos, produciendo un rayo de energía pura.

This energy is immediately converted into a spray of subatomic particles,

La energía se convierte inmediatamente en una ráfaga

de partículas semi-atómicas,

with detectors and computers used to figure out their properties.

con detectores y computadoras usadas para descubrir sus propiedades.

This enormous machine --

Esta máquina enorme, el Gran Colisionador de Hadrones

the Large Hadron Collider at CERN in Geneva --

ubicado en el CERN, en Ginebra

has a circumference of 17 miles and, when it's operating,

tiene una circunferencia de 17 millas (27 km)

y, cuando está en funcionamiento, consume cinco veces la misma potencia

draws five times as much power as the city of Monterey.

que consume la ciudad de Monterrey.

We can't predict specifically

No podemos predecir específicamente qué particulas se producirán

what particles will be produced in any individual collision.

en cada colisión individual.

Quantum mechanics tells us all possibilities are realized.

La mecánica cuántica nos dice que todas las posibilidades suceden.

But physics does tell us what particles can be produced.

Pero la física sí nos dice qué partículas se pueden producir.

These particles must have just as much mass and energy

Estas partículas deben tener la misma masa y energía

as is carried in by the proton and antiproton.

como la que es llevada por el protón y anti-protón.

Any particles more massive than this energy limit aren't produced,

Cualquier partícula con más masa que este límite de energía

no es producida, y por lo tanto no la podemos ver.

and remain invisible to us.

This is why this new particle accelerator is so exciting.

Es por esto que el nuevo acelerador de partículas es tan emocionante.

It's going to push this energy limit seven times

Va a impulsar este límite de energía siete veces

beyond what's ever been done before,

más de lo que jamás se haya hecho antes,

so we're going to get to see some new particles very soon.

por lo que esperamos ver nuevas partículas, muy pronto.

But before talking about what we might see,

Pero antes de hablar sobre lo que esperamos ver

let me describe the particles we already know of.

permítanme describir las partículas que ya conocemos.

There's a whole zoo of subatomic particles.

Hay un zoológico entero de partículas subatómicas.

Most of us are familiar with electrons.

La mayoría de nosotros está familiarizado con los electrones.

A lot of people in this room make a good living pushing them around.

Un montón de gente en esta sala se gana la vida

jugando con ellos.

(Risas)

(Laughter)

But the electron also has a neutral partner called the neutrino,

Pero el electrón también tiene un compañero neutro llamado neutrino,

with no electric charge and a very tiny mass.

carente de carga eléctrica, y con una diminuta masa.

In contrast, the up and down quarks have very large masses,

En contraste, los quarks arriba-y-abajo tienen masas muy grandes,

and combine in threes to make the protons and neutrons inside atoms.

y se combinan en tríos para hacer los protones y neutrones

dentro de los átomos.

All of these matter particles come in left- and right-handed varieties,

Todas estas partículas de masa vienen en variantes zurdas y diestras,

y tienen compañeras anti-partículas con cargas opuestas.

and have antiparticle partners that carry opposite charges.

These familiar particles

also have less familiar second and third generations,

Esta partículas conocidas también tienen, menos conocidas,

segundas y terceras generaciones, con las mismas cargas

which have the same charges as the first but have much higher masses.

pero masas mucho mayores.

These matter particles all interact with the various force particles.

Todas estas partículas de masa interactúan con las partículas de fuerza.

The electromagnetic force interacts with electrically charged matter

La fuera electromagnética interactúa con materia cargada eléctricamente

via particles called photons.

a través de partículas llamadas fotones.

There is also a very weak force

También existe una fuerza débil llamada, no muy originalmente,

called, rather unimaginatively, the weak force ...

la fuerza débil que interactúa

(Laughter)

that interacts only with left-handed matter.

sólo con materia zurda.

The strong force acts between quarks

La fuerza fuerte actúa entre quarks que transportan

which carry a different kind of charge, called color charge,

un diferente tipo de carga, llamada carga de color,

and come in three different varieties: red, green and blue.

y vienen en tres diferentes tipos: rojo, verde y azul.

You can blame Murray Gell-Mann for these names -- they're his fault.

Pueden culpar Murray Gell-Mann por estos nombres -

son su culpa.

Finally, there's the force of gravity,

Finalmente, existe la fuerza de la gravedad, que interactúa entre materia

which interacts with matter via its mass and spin.

a través de su masa y spin.

The most important thing to understand here

Lo más importante para entender aquí

is that there's a different kind of charge associated with each of these forces.

es que existe un tipo diferente de carga asociada

a cada una de estas fuerzas.

These four different forces interact with matter

Estas cuatro fuerzas diferentes interactúan con materia

according to the corresponding charges that each particle has.

de acuerdo a las cargas correspondientes de cada partícula.

A particle that hasn't been seen yet, but we're pretty sure exists,

Una partícula que aún no ha sido vista, pero que estamos casi seguros que existe

es la partícula de Higgs que le da masa a todas estas otras partículas.

is the Higgs particle, which gives masses to all these other particles.

The main purpose of the Large Hadron Collider

El objetivo principal del Gran Colisionador de Hadrones

es poder observar esta partícula de Higgs, y estamos casi seguros que lo conseguirá.

is to see this Higgs particle, and we're almost certain it will.

But the greatest mystery is what else we might see.

Pero el mayor misterio es qué más podríamos ver.

And I'm going to show you one beautiful possibility

Y les voy a mostrar una bella posibilidad

towards the end of this talk.

hacia el final de esta charla.

Now, if we count up all these different particles

Ahora, si contamos todas estas diferentes partículas

using their various spins and charges,

usando sus diferente spins y cargas, existen 226.

there are 226.

That's a lot of particles to keep track of.

Son un montón de partículas para seguirles el rastro.

And it seems strange

Y resulta extraño que la naturaleza tuviera

that nature would have so many elementary particles.

tantas partículas elementales.

But if we plot them out according to their charges,

Pero si las graficamos de acuerdo a sus cargas,

some beautiful patterns emerge.

algunos bellos patrones emergen.

The most familiar charge is electric charge.

La carga más conocida es la carga eléctrica.

Electrons have an electric charge,

Los electrones tienen una carga eléctrica, negativa,

a negative one,

y los quarks tienen cargas eléctricas en tercios.

and quarks have electric charges in thirds.

Así que cuando dos quarks arriba y un quark abajo son combinados

So when two up quarks and a down quark are combined to make a proton,

para hacer un protón, tiene una carga eléctrica total de más uno.

it has a total electric charge of plus one.

These particles also have antiparticles, which have opposite charges.

Las partículas también tienen anti-partículas con cargas opuestas.

Now, it turns out the electric charge

Ahora, resulta que las cargas eléctricas en realidad

is actually a combination of two other charges:

tienen una combinación de otras dos cargas:

hypercharge and weak charge.

hiper-carga y carga débil.

If we spread out the hypercharge and weak charge

Si separamos la hiper-carga y la carga débil

y graficamos las cargas de las partículas en este espacio bi-dimensional de cargas,

and plot the charges of particles in this two-dimensional charge space,

the electric charge is where these particles sit

la carga eléctrica es donde las partículas se apoyan

along the vertical direction.

a lo largo de la dirección vertical.

The electromagnetic and weak forces interact with matter

Las fuerzas electromagnética y débil interactúan con la materia

according to their hypercharge and weak charge,

de acuerdo a su hiper-carga y carga débil,

which make this pattern.

lo cual genera este patrón.

This is called the unified electroweak model,

Esto es llamado el Modelo Electro-débil Unificado,

y fue confeccionado en 1967.

and it was put together back in 1967.

The reason most of us are only familiar with electric charge

La razón por la cual la mayoría de nosotros sólo conocemos la carga eléctrica

and not both of these is because of the Higgs particle.

y no éstas dos, es debido a la partícula de Higgs.

The Higgs, over here on the left, has a large mass

La partícula de Higgs, aquí a la izquierda, tiene una gran masa

and breaks the symmetry of this electroweak pattern.

y rompe la simetría del patrón electro-débil.

It makes the weak force very weak by giving the weak particles a large mass.

Hace a la fuerza débil, muy débil

dándole a las partículas débiles una gran masa.

Since this massive Higgs sits along the horizontal direction in this diagram,

Como esta partícula Higgs masiva se apoya sobre la dirección horizontal

en este diagrama, los protones del electromagnetismo se mantienen sin masa

the photons of electromagnetism remain massless

and interact with electric charge along the vertical direction

e interactúan con la carga eléctrica sobre la dirección vertical

in this charge space.

en este espacio de cargas.

So the electromagnetic and weak forces

Así que la fuerzas electromagnéticas y débil son descriptas

are described by this pattern of particle charges

por este patrón de carga de partículas en un espacio bi-dimensional.

in two-dimensional space.

We can include the strong force by spreading out its two charge directions

Podemos incluir la fuerza fuerte separando

las dos direcciones de carga y graficando las cargas

and plotting the charges of the force particles in quarks

de las partículas de fuerza en quarks sobre estas direcciones.

along these directions.

The charges of all known particles

Las cargas de todas las partículas conocidas puede ser graficadas

can be plotted in a four-dimensional charge space,

en un espacio cuatri-dimensional de cargas, y proyectado hacia abajo

and projected down to two dimensions like this so we can see them.

sobre dos dimensiones como éstas para que podamos verlas.

Whenever particles interact, nature keeps things in a perfect balance

Cuando las partículas interactúan, la naturaleza mantiene las cosas en perfecto balance

along all four of these charge directions.

a través de estas cuatro direcciones de carga.

If a particle and an antiparticle collide,

Si una partícula y anti-partícula colisiona, crea un ráfaga de energía

it creates a burst of energy and a total charge of zero

y una carga total de cero en las cuatro direcciones de carga.

in all four charge directions.

At this point, anything can be created

En este punto, cualquier cosa puede ser creada mientras tenga

as long as it has the same energy and maintains a total charge of zero.

la misma energía y mantenga una carga total de cero.

For example, this weak force particle and its antiparticle

Por ejemplo, esta partícula de fuerza débil y su anti-partícula

can be created in a collision.

pueden ser creadas en una colisión.

In further interactions, the charges must always balance.

En sucesivas interacciones, las cargas deben mantenerse balanceadas.

One of the weak particles could decay into an electron and an antineutrino,

Una de las partículas débiles puede decaer en un electrón

y un anti-neutrino,

and these three still add to zero total charge.

y estas tres aún mantienen una carga total de cero.

Nature always keeps a perfect balance.

La naturaleza siempre mantiene un equilibrio perfecto.

So these patterns of charges are not just pretty.

Por lo tanto, estos patrones de carga no son sólo lindos.

Nos dicen qué interacciones son válidas y pueden ocurrir.

They tell us what interactions are allowed to happen.

And we can rotate this charge space in four dimensions

Y podemos rotar este espacio de cargas en cuatro dimensiones

to get a better look at the strong interaction,

para tener una mejor visión de la interacción fuerte,

que tiene esta linda simetría hexagonal.

which has this nice hexagonal symmetry.

In a strong interaction, a strong force particle,

En una interacción fuerte, una partícula fuerte, como ésta,

such as this one,

interacts with a colored quark, such as this green one,

interactúa con un quark de color, como este verde,

para dar un quark de diferente color - este rojo.

to give a quark with a different color charge -- this red one.

And strong interactions are happening millions of times

Y las interacciones fuertes están ocurriendo millones de veces

cada segundo, en cada átomo de nuestro cuerpos,

each second in every atom of our bodies,

holding the atomic nuclei together.

manteniendo junto el núcleo del átomo.

But these four charges corresponding to three forces

Pero estas cuatro cargas, correspondientes a tres fuerzas

are not the end of the story.

no son el fin de la historia.

We can also include two more charges corresponding to the gravitational force.

Podemos incluir también dos cargas más

correspondientes a la fuerza gravitatoria.

Cuando incluimos éstas, cada partícula de masa

When we include these,

each matter particle has two different spin charges,

tiene dos spin diferentes, spin-arriba y spin-abajo.

spin-up and spin-down.

So they all split and give a nice pattern in six-dimensional charge space.

Asi que todos se separan, y dan un lindo patrón

en un espacio de cargas de seis dimensiones.

We can rotate this pattern in six dimensions

Podemos rotar este patrón en seis dimensiones,

y ver que es bastante lindo.

and see that it's quite pretty.

Right now, this pattern matches our best current knowledge

Actualmente, este patrón coincide con nuestro mejor conocimiento

of how nature is built at the tiny scales of these elementary particles.

sobre cómo está construida la naturaleza a escalas pequeñas

a partir de estas partículas elementales.

This is what we know for certain.

Esto es lo que sabemos con certeza.

Some of these particles are at the very limit

Algunas de estas partículas están bien al límite

de lo que hemos podido alcanzar con experimentos.

of what we've been able to reach with experiments.

From this pattern

A parti de este patrón, ya sabemos la física de las partículas

we already know the particle physics of these tiny scales --

de estas pequeñas escalas. La forma en que funciona el universo

the way the universe works at these tiny scales is very beautiful.

a estas escalas es muy bello.

But now I'm going to discuss some new and old ideas

Pero ahora voy a discutir algunas nuevas y viejas ideas

about things we don't know yet.

sobre cosas que aún no conocemos.

We want to expand this pattern using mathematics alone,

Queremos expandir este patrón usando únicamente matemáticas,

y ver si podemos vislumbrar el panorama completo.

and see if we can get our hands on the whole enchilada.

We want to find all the particles and forces

Queremos encontrar todas las partículas y fuerzas

that make a complete picture of our universe.

que componen la imagen del universo.

And we want to use this picture to predict new particles

Y queremos usar esta imagen para predecir nuevas partículas

that we'll see when experiments reach higher energies.

que veremos cuando los experimentos alcancen energías aún mayores.

So there's an old idea in particle physics

Entonces, existe una vieja idea en la física de partículas

that this known pattern of charges,

de que este patrón de cargas conocido, que no es muy simétrico,

which is not very symmetric,

could emerge from a more perfect pattern that gets broken --

podría emerger a partir de un patrón más perfecto que se rompe,

similar to how the Higgs particle breaks the electroweak pattern

así como la partícula de Higgs desarma el patrón electro-débil

to give electromagnetism.

para dar origen al electromagnetismo.

In order to do this, we need to introduce new forces

Para lograr esto, debemos introducir nuevas fuerzas

with new charge directions.

con nuevas direcciones de carga.

When we introduce a new direction,

Cuando introducimos una nueva dirección, debemos advinar

we get to guess what charges the particles have along this direction,

qué cargas tienen las partículas a lo largo de esta dirección,

and then we can rotate it in with the others.

y luego podemos rotarla junto con las otras.

If we guess wisely, we can construct the standard charges

Si adivinamos sabiamente, podemos construir las cargas estándar

in six charge dimensions as a broken symmetry

en seis dimensiones de carga como una simetría parcial

of this more perfect pattern in seven charge dimensions.

de este patrón más perfecto en siete dimensiones de carga.

This particular choice corresponds to a grand unified theory

Esta elección particular corresponde a una gran teoría unificada

introduced by Pati and Salam in 1973.

presentada por Pati y Salam en 1973.

When we look at this new unified pattern,

Cuando vemos este nuevo patrón unificado,

we can see a couple of gaps where particles seem to be missing.

podemos ver algunos agujeros donde parecen faltar partículas.

This is the way theories of unification work.

Así funcionan las teorías unificadas.

A physicist looks for larger, more symmetric patterns

Un físico busca patrones más grande y simétricos

that include the established pattern as a subset.

que incluyan el patrón ya establecido como subconjunto.

The larger pattern allows us to predict the existence of particles

El patrón mayor nos permite predecir la existencia

de particular que nunca han sido vistas.

that have never been seen.

This unification model predicts the existence

Este modelo de unificación predice la existencia de estas dos

of these two new force particles,

nueva partículas de fuerza, quede deberían actuar muy similar a la fuerza débil,

which should act a lot like the weak force, only weaker.

solo que más débiles.

Now, we can rotate this set of charges in seven dimensions

Ahora podemos rotar este conjunto de cargas en siete dimensiones

y considerar un curioso hecho sobre las partículas de masa:

and consider an odd fact about the matter particles:

las segunda y tercera generación de materia

the second and third generations of matter

tienen exactamente las mismas cargas en el espacio hexa-dimensional de cargas

have exactly the same charges in six-dimensional charge space

as the first generation.

que la primera generación.

These particles are not uniquely identified by their six charges.

Estas partículas no son identificadas únicamente por sus seis cargas.

They sit on top of one another in the standard charge space.

Se apoyan cada una arriba da la otra en el espacio de carga estándar.

However, if we work in eight-dimensional charge space,

Sin embargo, si trabajamos en un espacio de carga octa-dimensional,

then we can assign unique new charges to each particle.

entonces podemos asignar cargas únicas a cada partícula.

Then we can spin these in eight dimensions

Luego podemos girar éstas en ocho dimensiones,

and see what the whole pattern looks like.

y ver cómo luce el patrón completo.

Here we can see the second and third generations of matter now,

Aquí podemos ver la segunda y tercera generación de materia,

que ahora se relaciona con la primera generación a través de una simetría llamada "trialidad".

related to the first generation by a symmetry called "triality."

This particular pattern of charges in eight dimensions

Este patrón particular de cargas en ocho dimensiones en realidad

is actually part of the most beautiful geometric structure in mathematics.

forma parte de la estructura geométrica más bella de las matemáticas.

It's a pattern of the largest exceptional Lie group, E8.

Es un patrón del grupo Lie excepcional más grande: E8.

This Lie group is a smooth, curved shape with 248 dimensions.

Este grupo Lie es una figura suave, curvada con 248 dimensiones.

Each point in this pattern corresponds to a symmetry

Cada punto de este patrón corresponde a una simetría

of this very complex and beautiful shape.

sobre esta forma bella y compleja.

One small part of this E8 shape can be used to describe

One pequeña parte de esta figura E8 puede ser usada

the curved space-time of Einstein's general relativity,

para describir el espacio curvo de la teoría general de la relatividad de Einstein

explaining gravity.

que explica la gravedad.

Together with quantum mechanics,

Junto con la física cuántica, la geometría de esta figura

the geometry of this shape could describe everything

podría describir todo sobre el funcionamiento del universo

about how the universe works at the tiniest scales.

a sus más pequeñas escalas.

The pattern of this shape living in eight-dimensional charge space

Y el patrón de esta figura viviendo en un espacio de carga octa-dimensional

es exquisitamente bello,

is exquisitely beautiful,

and it summarizes thousands of possible interactions

y resume miles de posibles interacciones

between these elementary particles,

entre estas partículas elementales, cada una de las cuales

each of which is just a facet of this complicated shape.

es simplemente una faceta de esta complicada figura.

As we spin it, we can see many of the other intricate patterns

A medida que lo giramos, podemos ver varios de los otros patrones intrincados

contained in this one.

contenidos en éste.

And with a particular rotation,

Y con una rotación particular, podemos observar a través de este patrón

we can look down through this pattern in eight dimensions along a symmetry axis

en ocho dimensiones a lo largo del eje de simetría

and see all the particles at once.

y ver todas las particular de una.

It's a very beautiful object,

Es un objeto muy hermoso, y como en cualquier unificación,

and as with any unification,

we can see some holes where new particles are required by this pattern.

podemos ver algunos huecos donde nuevas partículas son necesarias

para completar este patrón.

There are 20 gaps where new particles should be,

Hay 20 huecos donde las nuevas partículas deberían estar,

two of which have been filled by the Pati-Salam particles.

dos de los cuales han sido llenados por las de Pati y Salam.

From their location in this pattern, we know that these new particles

Por su ubicación en este patrón, sabemos que estas nuevas partículas

should be scalar fields like the Higgs particle,

deberían ser campos escalares como la partícula de Higgs,

but have color charge and interact with the strong force.

pero tener carga de color e interactuar con la fuerza fuerte.

Filling in these new particles completes this pattern,

Agregar estas nuevas partículas completa este patrón,

dándonos el completo E8.

giving us the full E8.

This E8 pattern has very deep mathematical roots.

Este patrón E8 tiene raíces matemáticas muy profundas.

It's considered by many to be the most beautiful structure in mathematics.

Para muchos, es considerado la estructura más hermosa

de las matemáticas.

It's a fantastic prospect that this object of great mathematical beauty

Es una perspectiva fantástica que este objeto de gran

belleza matemática pudiese describir la verdad sobre la interacción de partículas

could describe the truth of particle interactions

a las menores escalas imaginables.

at the smallest scales imaginable.

Y esta idea de que la naturaleza es descripta por matemáticas

And this idea that nature is described by mathematics is not at all new.

no es para nada nueva.

In 1623, Galileo wrote this:

En 1623, Galileo escribió esto:

"Nature's grand book, which stands continually open to our gaze,

"El gran libro de la naturaleza, continúamente abierto a nuestra contemplación,

is written in the language of mathematics.

está escrito en el lenguaje de las matemáticas

Its characters are triangles, circles and other geometrical figures,

Sus personajes son triángulos, círculos y otras figuras geométricas,

without which it is humanly impossible to understand a single word of it;

sin las cuales es humanamente imposible entender

una sola palabra del mismo;

without these, one is wandering around in a dark labyrinth."

sin éstas, uno vaga en círculos sobre un oscuro laberinto"

I believe this to be true,

Creo firmemente que esto es cierto, y he intentado

and I've tried to follow Galileo's guidance

seguir la guía de Galileo describiendo las matemáticas

in describing the mathematics of particle physics

de la física de partículas usando sólo triángulos, círculos

using only triangles, circles and other geometrical figures.

y otra figuras geométricas.

Of course, when other physicists and I actually work on this stuff,

Obviamente, cuando otro físicos y yo realmente trabajamos en esto,

las matemáticas involucradas pueden asemejarse a un oscuro laberinto.

the mathematics can resemble a dark labyrinth.

But it's reassuring that at the heart of this mathematics

Pero es tranquilizador pensar que el corazón de estas matemáticas

is pure, beautiful geometry.

es pura y hermosa geometría.

Joined with quantum mechanics,

Junto con la mecánica cuántica, esta matemática

this mathematics describes our universe as a growing E8 coral,

describe nuestro universo como un coral E8 en crecimiento,

con partículas interactuando en todas las ubicaciones, de todas las formas posibles

with particles interacting at every location in all possible ways

according to a beautiful pattern.

de acuerdo a un hermoso patrón.

And as more of the pattern comes into view using new machines

Y a medida que más partes del patrón salen a la vistas con nuevas máquinas

like the Large Hadron Collider,

como el Gran Colisionador de Hadrones, posiblemente seamos capaces de ver

we may be able to see whether nature uses this E8 pattern or a different one.

si la naturaleza usa este patrón E8 o uno diferente.

This process of discovery is a wonderful adventure to be involved in.

Este proceso de descubrimiento es una aventura maravillosa en la que estar involucrado.

If the LHC finds particles that fit this E8 pattern,

Si el GCH encuentra partículas que encajen en este patrón E8

that will be very, very cool.

eso va a estar muy, muy bueno.

If the LHC finds new particles, but they don't fit this pattern --

Si el GHC encuentra nuevas partículas, pero éstas no encajan en este patrón -

well, that will be very interesting, but bad for this E8 theory.

bueno, eso va a estar muy interesante, pero será malo para esta teoría E8.

And, of course, bad for me personally.

Y, por supuesto, malo para mi personalmente.

(Laughter)

(Risas)

Now, how bad would that be?

Ahora, ¿qué tan malo podría ser eso?

Well, pretty bad.

Bueno, muy malo.

(Laughter)

(Risas)

But predicting how nature works is a very risky game.

Pero predecir cómo funciona la naturaleza es un juego muy riesgoso.

This theory and others like it are long shots.

Esta teoría y otras similares son a largo plazo.

One does a lot of hard work knowing that most of these ideas

Uno realiza un montón de trabajo duro sabiendo que muchas de estas ideas

probably won't end up being true about nature.

probablemente terminen no reflejando la verdad de la naturaleza.

That's what doing theoretical physics is like:

Así es el trabajo trabajo en física teórica:

there are a lot of wipeouts.

hay un montón de extinciones.

In this regard, new physics theories are a lot like start-up companies.

En este sentido, las nuevas teorías físicas son muy similares a las empresas start-up

As with any large investment,

Como cualquier gran inversión, puede ser difícil emocionalmente

it can be emotionally difficult to abandon a line of research

tener que abandonar una línea de investigación cuando no está funcionando.

when it isn't working out.

But in science, if something isn't working,

Pero en la ciencia, si algo no funciona, tiene que

you have to toss it out and try something else.

tirarlo y probar algo diferente.

Now, the only way to maintain sanity

Ahora, la única forma de mantener la cordura y obtener la felicidad

and achieve happiness in the midst of this uncertainty

en el medio de esta incertidumbre es mantener un balance

is to keep balance and perspective in life.

y perspectiva en la vida.

I've tried the best I can to live a balanced life.

Ahora, yo he intentado lo mejor posible vivir una vida equilibrada.

(Laughter)

(Risas)

I try to balance my life equally between physics, love and surfing --

Yo intento balancear mi vida equitativamente entre la física, el amor y el surf,

my own three charge directions.

mis propias tres direcciones de carga.

(Laughter)

(Risas)

This way, even if the physics I work on comes to nothing,

De esta forma, incluso si la física en la que trabajo termina en nada,

aún se que he vivido una buen vida.

I still know I've lived a good life.

And I try to live in beautiful places.

E intento vivir en lugares hermosos.

For most of the past ten years I've lived on the island of Maui,

La mayor parte de los últimos diez años he vivido en la isla de Maui,

a very beautiful place.

un lugar muy hermoso.

Now, it's one of the greatest mysteries in the universe to my parents

Ahora, uno de los grandes misterios del universo para mis padres

how I managed to survive all that time

es como he conseguido sobrevivir todo ese tiempo sin involucrarme

without engaging in anything resembling full-time employment.

en nada relacionado con empleo tiempo completo.

(Laughter)

(Risas)

I'm going to let you in on that secret.

Les voy a compartir mi secreto.

This was a view from my home office on Maui.

Esta era una vista de mi oficina casera en Maui.

And this is another,

Y ésta, y ésta.

and another.

And you may have noticed that these beautiful views are similar,

Y pueden haber notado que estas hermosas vistas

son similares, pero en ubicaciones ligeramente diferentes.

but in slightly different places.

That's because this used to be my home and office on Maui.

Eso es porque este solía ser mi casa y oficina en Maui.

(Laughter)

(Risas)

I've chosen a very unusual life.

He escogido una vida muy inusual.

But not worrying about rent

Pero el no preocuparme de la renta me ha permitido gastar mi tiempo

allowed me to spend my time doing what I love.

haciendo lo que amo.

Living a nomadic existence has been hard at times,

Vivir una vida nómade ha sido duro por momentos,

but it's allowed me to live in beautiful places

pero me ha permitido vivir en lugares hermosos

y mantener un balance en mi vida que me ha hecho feliz.

and keep a balance in my life that I've been happy with.

It allows me to spend a lot of my time hanging out with hyperintelligent coral.

Me permite pasar un montón de tiempo

con coral hiper-inteligente.

But I also greatly enjoy the company of hyperintelligent people.

Pero también disfruto mucho de la compañía de personas hiper-inteligentes.

So I'm very happy to have been invited here to TED.

Por lo que estoy muy feliz de haber sido invitado hoy aquí.

Thank you very much.

Muchas gracias.

(Applause)

(Aplausos)

Chris Anderson: Stay here one second.

(Applause)

I probably understood two percent of that,

Chirs Anderson: Probablemente entendí dos por-ciento de eso,

but I still absolutely loved it.

pero aún así me encantó. Así que voy a sonar un poco tonto.

So I'm going to sound dumb.

Your theory of everything --

Tu Teoría del Todo --

Garrett Lisi: I'm used to coral.

Garret Lisi: Estoy acostumbrado al coral.

CA: That's right.

CA: Correcto, la razón por la cual atrajo la atención

The reason it's got a few people at least excited

de alguna gente es porque, si estás en lo cierto, permitirá

is because, if you're right, it brings gravity and quantum theory together.

unificar la gravedad y la teoría cuántica.

So are you saying that we should think of the universe, at its heart --

Entonces ¿dices que deberíamos pensar en el universo

en su corazón, que las cosas más pequeñas que existen

that the smallest things that there are,

are somehow an E8 object of possibility?

son de alguna forma un objeto E8 de posibildades?

I mean, is there a scale to it, at the smallest scale, or ...?

Quiero decir, existe alguna escala sobre eso, en la más pequeña escala,

en tu mente, o ...?

GL: Well, right now the pattern I showed you

GL: Bueno, justo ahora el patrón que acabo de mostrar corresponde

that corresponds to what we know about elementary particle physics --

a lo que conocemos sobre física de partículas elementales,

that already corresponds to a very beautiful shape.

que ya de por sí corresponden a una muy hermosa figura.

And that's the one that I said we knew for certain.

Y esa es la que que dije que conocemos con certeza.

And that shape has remarkable similarities --

Y esa figura tiene notables similaridades, y la forma en que encaja

and the way it fits into this E8 pattern, which could be the rest of the picture.

en este patrón E8 podría ser el resto de la imagen.

And these patterns of points that I've shown for you

Y este patrón de puntos que les he mostrado

actually represent symmetries of this high-dimensional object

en realidad representa simetrías de este objeto de altas dimensiones

that would be warping and moving and dancing

que estaría deformándose, moviendo y baliando

over the space-time that we experience.

sobre el espacio tiempo que nosotros percibimos.

And that would be what explains all these elementary particles that we see.

Y eso sería lo que explicaría todas estas

partículas elementales que vemos.

CA: But a string theorist, as I understand it,

CA: Pero un teórico de cuerdas,

explains electrons in terms of much smaller strings vibrating --

como yo lo entiendo, explica a los electrones en términos de

cuerdas mucho más pequeñas vibrando --

I know, you don't like string theory -- vibrating inside it.

Se que no te gusta la teoría de cuerdas -- vibrando dentro de él.

¿Cómo deberíamos pensar en un electrón en relación con el E8?

How should we think of an electron in relation to E8?

GL: Well, it would be one of the symmetries of this E8 shape.

GL: No, sería una de las simetrías de esta figura E8.

So what's happening is, as the shape is moving over space-time, it's twisting.

Entonces lo que sucede es que, mientras la figura se mueve sobre el espacio tiempo

se está enroscando. Y la dirección que se enrosca a medida que se mueve

And the direction it's twisting as it moves is what particle we see.

es la partícula que vemos. Entonces, sería --

So it would be --

CA: El tamaño de la figura E8,

CA: The size of the E8 shape, how does that relate to the electron?

¿cómo se relaciona con el del electrón?

Siento que preciso ese dato para hacerme la imagen.

I feel like I need that for my picture. Is it bigger? Is it smaller?

Es mayor o menor?

GL: Bueno, hasta donde sabemos, los electrones son partículas puntuales

GL: As far as we know, electrons are point particles,

así que esto iría hasta la escala más chica posible.

so this would be going down to the smallest possible scales.

So the way these things are explained in quantum field theory is,

Entonces la forma en que estas cosas son explicadas en la teoría cuántica

es, todas las posibilidades se están expandiendo y desarrollando a la vez.

all possibilities are expanding and developing at once.

And this is why I use the analogy to coral.

Y por eso es que uso la analogía con el coral.

And --

Y de esta forma, la forma en que entra en juego el E8

in this way, the way that E8 comes in

is it will be as a shape that's attached at each point in the space-time.

sería como una figura que está atada en cada punto en el espacio tiempo.

And, as I said, the way the shape twists --

Y, como dije, la forma en que se enrosca la figura,

the directional along which way the shape is twisting

la dirección a lo largo de la cual se enrosca

as it moves over this curved surface --

a medida que se mueve sobre su superficie curva,

es lo son las partículas elementales, en si mismas.

is what the elementary particles are, themselves.

So through quantum field theory,

Entonces a través de la teoría cuántica, se manifiestan

they manifest themselves as points and interact that way.

como puntos e interactúan de esa forma.

I don't know if I'll be able to make this any clearer.

No se si seré capaz de explicar esto más claramente.

(Laughter)

(Risas)

CA: It doesn't really matter.

CA: En realidad no importa.

It's evoking a kind of sense of wonder,

Está evocando un especie de sentido de asombro, y definitivamente

and I certainly want to understand more of this.

quiero entender más sobre esto.

But thank you so much for coming. That was absolutely fascinating.

Pero muchas gracias por venir. Eso fue absolutamente fascinante.

(Aplausos)

(Applause)