How we explore unanswered questions in physics | James Beacham

Translator: Leslie Gauthier Reviewer: Camille Martínez

Translator: hassan qodusi Reviewer: Amin Alaee

There is something about physics

موضوعی درمورد فیزیک هست

that has been really bothering me since I was a little kid.

که از زمان بچگی من فکرم رو درگیر کرده.

And it's related to a question

و مربوط می‌شه به سوالی که

that scientists have been asking for almost 100 years,

دانشمندان ۱۰۰ ساله که مطرح‌اش می‌کنند،

with no answer.

بدون هیچ پاسخی،

How do the smallest things in nature,

چطور کوچک‌ترین ذرات طبیعت،

the particles of the quantum world,

ذرات دنیای کوانتوم،

match up with the largest things in nature --

به وسیله‌ی جاذبه در کنار بزرگترین‌های طبیعت --

planets and stars and galaxies held together by gravity?

سیاره‌‌ها و ستاره‌‌ها و کهکشان‌ها قرار می‌گیرند؟

As a kid, I would puzzle over questions just like this.

در کودکی، من با این سوال‌ها گیج می‌شدم.

I would fiddle around with microscopes and electromagnets,

با میکروسکوپ‌ها و الکترومغناطیس وقتم رو می‌گذروندم،

and I would read about the forces of the small

و درمورد نیروهای ذرات مطالعه می‌کردم

and about quantum mechanics

و درمورد مکانیک کوانتومی

and I would marvel at how well that description matched up

و متحیر می‌شدم که چطور این تعاریف

با مشاهدات ما هماهنگ هستند.

to our observation.

Then I would look at the stars,

بعد به ستاره‌‌ها نگاه کردم،

and I would read about how well we understand gravity,

و درمورد این خوندم که چقدر خوب گرانش رو می‌شناسیم،

and I would think surely, there must be some elegant way

و با اطمینان فکر می‌کردم، باید راه زیرکانه‌ای باشه

that these two systems match up.

که این دو سیستم رو ربط بده.

But there's not.

اما چنین راهی نیست.

And the books would say,

و در کتاب‌ها نوشته‌اند،

yeah, we understand a lot about these two realms separately,

آره، ما خیلی زیاد در مورد این دو دنیای متفاوت اطلاع داریم،

but when we try to link them mathematically,

اما وقتی سعی می‌کنیم از لحاظ ریاضی پیوندشون بدیم

everything breaks.

همه چیز خراب می‌شه.

And for 100 years,

و به مدت ۱۰۰ سال،

none of our ideas as to how to solve this basically physics disaster,

هیچ یک از ایده‌های ما برای حل کردن این فاجعه‌ی اساسی در فیزیک،

با شواهد همراه نبوده‌اند.

has ever been supported by evidence.

And to little old me --

و برای طفلی که من بودم --

little, curious, skeptical James --

جیمز کوچولوی کنجکاو و شکاک --

this was a supremely unsatisfying answer.

این پاسخی به شدت غیرقابل باور بود.

So, I'm still a skeptical little kid.

خوب، من هنوزم اون طفل شکاک هستم.

Flash-forward now to December of 2015,

به زمان حال بازگردیم در دسامبر سال ۲۰۱۵،

when I found myself smack in the middle

وقتی خودم رو در وسط دنیای فیزیک

of the physics world being flipped on its head.

وارونه شده پیدا کردم.

It all started when we at CERN saw something intriguing in our data:

همه‌اش از زمانی شروع شد که ما در سرن چیز عجیبی در اطلاعاتمان دیدیم:

a hint of a new particle,

اشاره‌ای به یک ذره‌ی جدید،

an inkling of a possibly extraordinary answer to this question.

سرنخی از یک پاسخ احتمالی خارق‌العاده برای آن سوال.

So I'm still a skeptical little kid, I think,

خوب من هنوز هم همان طفل کنجکاوم فکر کنم،

but I'm also now a particle hunter.

ولی حالا یک شکارچی ذرات هم هستم.

I am a physicist at CERN's Large Hadron Collider,

من یک فیزیکدان عضو برخورد دهنده‌ی بزرگ هادرونی (ال‌اچ‌سی) در سرن هستم،

the largest science experiment ever mounted.

بزرگترین سازه‌ی علمی که تاکنون ساخته شده.

It's a 27-kilometer tunnel on the border of France and Switzerland

این شتاب دهنده یک تونل ۲۷ کیلومتری است در مرز فرانسه و سوئیس

buried 100 meters underground.

در عمق ۱۰۰ متری زمین.

And in this tunnel,

و در این تونل،

we use superconducting magnets colder than outer space

ما از مغناطیس‌های ابررسانایی که سردتر از عمق فضا است

برای شتاب دادن به پروتون‌ها تا حد سرعت نور استفاده می‌کنیم

to accelerate protons to almost the speed of light

and slam them into each other millions of times per second,

و میلیون‌ها بار در ثانیه به هم می‌کوبیم‌شان،

collecting the debris of these collisions

بعد بقایای این برخورد‌ها را جمع می‌کنیم

to search for new, undiscovered fundamental particles.

برای جستجوی ذرات بنیادی کشف نشده و جدید.

Its design and construction took decades of work

طراحی و ساخت اون ده‌ها سال وقت برده

by thousands of physicists from around the globe,

با تلاش هزاران فیزیکدان از سراسر جهان،

and in the summer of 2015,

و در تابستان سال ۲۰۱۵،

we had been working tirelessly to switch on the LHC

داشتیم سخت کار می‌کردیم که ال‌اچ‌سی رو برسونیم

at the highest energy that humans have ever used in a collider experiment.

به بالاترین انرژی که انسان تا بحال در یک برخورد دهنده به کار برده.

Now, higher energy is important

حالا، انرژی بیشتر مهم است

because for particles, there is an equivalence

چون برای ذرات یک هم‌ارزی هست

between energy and particle mass,

بین انرژی و جرم ذره،

and mass is just a number put there by nature.

و جرم تنها یک عدد است که توسط طبیعت بیان می‌شه.

To discover new particles,

برای کشف ذرات جدید،

we need to reach these bigger numbers.

باید به این اعداد بزرگتر دست پیدا کنیم.

And to do that, we have to build a bigger, higher energy collider,

و برای این کار، باید برخورد دهنده‌ی بزرگتر و با انرژی بالاتری بسازیم،

and the biggest, highest energy collider in the world

و بزرگترین و پر انرژی‌ترین برخورد دهنده در دنیا

is the Large Hadron Collider.

برخورد دهنده بزرگ هادرونی است.

And then, we collide protons quadrillions of times,

و بعدش، پروتون‌ها رو میلیون‌ها میلیارد بار برخورد می‌دهیم،

and we collect this data very slowly, over months and months.

و این اطلاعات رو به آرامی طی چندین و چند ماه جمع‌آوری می‌کنیم.

And then new particles might show up in our data as bumps --

و بعد ذرات جدید شاید به صورت موج‌هایی در اطلاعات ما ظاهر شوند --

slight deviations from what you expect,

تغییری کوچکتر از آنچه فکرش را کنید،

little clusters of data points that make a smooth line not so smooth.

چند نقطه‌ی اطلاعاتی کوچک که یک خط صاف را ناصاف می‌کنند.

For example, this bump,

مثلاً این موج،

بعد از ماه‌ها اطلاعات‌گیری در سال ۲۰۱۲،

after months of data-taking in 2012,

led to the discovery of the Higgs particle --

به کشف ذرات هیگز --

the Higgs boson --

بوزون هیگز --

and to a Nobel Prize for the confirmation of its existence.

و به یک جایزه نوبل به خاطر تأیید وجودش انجامید.

This jump up in energy in 2015

و این پرش انرژی در سال ۲۰۱۵

represented the best chance that we as a species had ever had

بیانگر بهترین شانسی بود که تا به حال نوع بشر داشته

of discovering new particles --

در کشف ذرات --

new answers to these long-standing questions,

پاسخ‌های تازه به این سوال‌های طولانی مدت،

because it was almost twice as much energy as we used

چون تقریباً دو برابر انرژی بیشتری صرف آن کردیم

when we discovered the Higgs boson.

زمانی‌که ذرات بوزون هیگز را کشف کردیم.

Many of my colleagues had been working their entire careers for this moment,

خیلی از همکاران من تمام ساعات کارشان را به خاطر این لحظه کار کرده بودند،

and frankly, to little curious me,

و راستش، برای طفل کنجکاوم،

this was the moment I'd been waiting for my entire life.

این لحظه‌ای بود که تمام عمرم منتظرش بودم.

So 2015 was go time.

پس سال ۲۰۱۵ بزنگاهش بود.

So June 2015,

حالا ژوئن سال ۲۰۱۵

the LHC is switched back on.

دوباره ال‌اچ‌سی روشن شد.

My colleagues and I held our breath and bit our fingernails,

من و همکارانم نفس‌مون رو حبس کرده و ناخن‌هامون رو می‌ساییدیم.

and then finally we saw the first proton collisions

و بالاخره شاهد اولین برخورد پروتون‌ها بودیم

at this highest energy ever.

در این بالاترین انرژی تاریخ.

Applause, champagne, celebration.

تشویق، شامپاین، جشن.

This was a milestone for science,

مرحله‌ی مهمی از علم بود،

and we had no idea what we would find in this brand-new data.

و نمی‌دانستیم چه چیزی در این اطلاعات جدید پیدا خواهیم کرد.

And then a few weeks later, we found a bump.

و چند هفته بعدش، یک موج پیدا کردیم.

It wasn't a very big bump,

برجستگی بزرگی نبود،

but it was big enough to make you raise your eyebrow.

اما اونقدری بزرگ بود که خم به ابروهاتون بیارید.

ولی در نسبتی یک به ۱۰ در بالابردن ابروها،

But on a scale of one to 10 for eyebrow raises,

if 10 indicates that you've discovered a new particle,

اگر ۱۰ نشانگر کشف ذره‌ی جدیدی باشه،

this eyebrow raise is about a four.

این ابرو از درجه‌ی ۴ بلند شد.

(Laughter)

(خنده تماشاگران)

I spent hours, days, weeks in secret meetings,

من ساعت‌ها، روزها، هفته‌ها در جلسه‌های محرمانه گذراندم،

arguing with my colleagues over this little bump,

در بحث با همکارانم سر این موج کوچک،

poking and prodding it with our most ruthless experimental sticks

عقب جلو کردنش با بی‌رحم‌ترین چوب‌های آزمایش‌گرمون

to see if it would withstand scrutiny.

که ببینیم آیا بررسی بیشتر رو طاقت میاره.

But even after months of working feverishly --

اما بعد از ماه‌ها کار بی‌قرارانه --

sleeping in our offices and not going home,

خوابیدن در دفتر کارمون و نرفتن به خونه،

candy bars for dinner,

خوردن شکلات به جای شام،

coffee by the bucketful --

پارچ پارچ قهوه خوردن --

physicists are machines for turning coffee into diagrams --

فیزیکدان‌ها ماشین‌های تبدیل قهوه به نمودار هستند --

(Laughter)

(خنده تماشاگران)

This little bump would not go away.

این موج کوچک از جاش تکان نخورد.

So after a few months,

پس بعد از چند ماه،

we presented our little bump to the world with a very clear message:

موج کوچک‌مان را با یک پیام روشن به دنیا ارائه دادیم:

this little bump is interesting but it's not definitive,

این موج کوچک جالب هست اما قطعی نیست،

so let's keep an eye on it as we take more data.

پس بیایید حواس‌مان به آن باشد تا اطلاعات جدید برسد.

So we were trying to be extremely cool about it.

بنابراین سعی داشتیم شدیداً در قبال آن خونسرد باشیم.

And the world ran with it anyway.

اما دنیا راه خودش رو رفت.

The news loved it.

خبرگزاری‌‌ها عاشق‌اش شدند.

People said it reminded them of the little bump

مردم می‌گفتن این اون‌ها رو متوجه موج کوچکی کرده

that was shown on the way toward the Higgs boson discovery.

که راه کشف بوزن هیگز رو نشون‌شون می‌ده.

Better than that, my theorist colleagues --

بهتر از اون، همکاران نظریه‌پرداز من --

I love my theorist colleagues --

عاشق همکاران نظریه‌پردازم هستم --

my theorist colleagues wrote 500 papers about this little bump.

همکاران نظریه‌پرداز من ۵۰۰ مقاله در مورد این موجک نوشتند.

(Laughter)

(خنده تماشاگران)

The world of particle physics had been flipped on its head.

دنیای فیزیک ذرات از این رو به اون رو شد.

But what was it about this particular bump

اما چه چیزی در این موج خاص بود

that caused thousands of physicists to collectively lose their cool?

که باعث شد هزاران فیزیکدان با هم سر از پای خود نشناسند؟

This little bump was unique.

این موج کوچک خاص بود.

This little bump indicated

این موج کوچک می‌گفت که

that we were seeing an unexpectedly large number of collisions

ما به طور غیر منتظره‌ای شاهد تعداد زیادی برخورد بودیم

whose debris consisted of only two photons,

که بقایای آن‌‌ها فقط از دو فوتون تشکیل شده،

two particles of light.

دو ذره‌ی نور.

And that's rare.

و این کمیابه.

Particle collisions are not like automobile collisions.

برخورد ذره‌‌ها مثل برخورد خودرو‌ها نیست.

They have different rules.

قانون‌هاشون فرق داره.

When two particles collide at almost the speed of light,

وقتی دو ذره تقریبا با سرعت نور به هم برخورد می‌کنن،

the quantum world takes over.

وارد دنیای کوانتوم می‌شیم.

And in the quantum world,

و در دنیای کوانتوم،

these two particles can briefly create a new particle

این دو ذره به ندرت می‌توانند ذره‌ای جدید بسازند

that lives for a tiny fraction of a second

که برای کسری از ثانیه ماندگار شود

before splitting into other particles that hit our detector.

قبل از اینکه به ذرات دیگری تجزیه شده و جذب آشکارساز ما بشود.

Imagine a car collision where the two cars vanish upon impact,

تصادف خودرو‌ها را در نظر بگیرید که بر اثر برخورد ناپدید شوند،

a bicycle appears in their place --

و یک دوچرخه به جایشان ظاهر شود --

(Laughter)

(خنده تماشاگران)

And then that bicycle explodes into two skateboards,

بعدش دوچرخه منفجر شده و به دو تخته اسکیت تبدیل شود،

which hit our detector.

که به آشکارساز ما برسد.

(Laughter)

(خنده تماشاگران)

Hopefully, not literally.

با امید، نه با یقین.

They're very expensive.

خیلی گران‌قیمت‌اند.

Events where only two photons hit out detector are very rare.

رویدادهایی که در آن تنها دو فوتون به آشکارساز ما برسند کمیاب هستند.

And because of the special quantum properties of photons,

و به خاطر ویژگی مخصوص فوتون‌ها،

there's a very small number of possible new particles --

تعداد احتمالی خیلی کمی از ذرات جدید هستند --

these mythical bicycles --

این دوچرخه‌های اسرارآمیز --

that can give birth to only two photons.

که می‌توانند تنها دو فوتون تولید کنند.

But one of these options is huge,

اما یکی از این گزینه‌ها خیلی مهم است،

and it has to do with that long-standing question

و مربوط می‌‌شود به آن سوال طولانی مدت

that bothered me as a tiny little kid,

که از زمان بچگی‌ام آزارم می‌داد،

about gravity.

در مورد گرانش.

Gravity may seem super strong to you,

گرانش شاید برای شما خیلی عجیب باشد،

but it's actually crazily weak compared to the other forces of nature.

اما در واقع نسبت به دیگر نیروهای طبیعت نیرویی است به شدت ضعیف.

I can briefly beat gravity when I jump,

می‌توانم با پریدن شکستش دهم،

but I can't pick a proton out of my hand.

اما نمی‌توانم یک پروتون را در دست بگیرم.

The strength of gravity compared to the other forces of nature?

قدرت گرانش در مقایسه با دیگر نیروهای طبیعت؟

It's 10 to the minus 39.

۱۰ به توان منفی ۳۹ است.

That's a decimal with 39 zeros after it.

یعنی یک اعشار و ۳۹ تا صفر پشتش.

Worse than that,

بدتر،

all of the other known forces of nature are perfectly described

بقیه‌ی نیروهای شناخته شده‌ی طبیعت به خوبی توسط چیزی که

by this thing we call the Standard Model,

مدل استاندارد می‌‌نامیم توصیف شده‌اند،

which is our current best description of nature at its smallest scales,

که بهترین توصیف طبیعت در کوچکترین مقیاس‌‌ها است،

and quite frankly,

و به واقع،

one of the most successful achievements of humankind --

یکی از موفق‌ترین دستاوردهای بشریت --

except for gravity, which is absent from the Standard Model.

به جز گرانش، که در مدل استاندارد حضور نداره.

It's crazy.

این دیوانگیه.

It's almost as though most of gravity has gone missing.

انگار که بیشترِ گرانش گم شده باشه.

We feel a little bit of it,

ما بخش کوچکی از اون رو احساس می‌کنیم،

but where's the rest of it?

اما بقیه‌ش کجاست؟

No one knows.

کسی نمی‌دونه.

But one theoretical explanation proposes a wild solution.

اما یک توضیح نظری راه حل عجیبی ارائه می‌ده.

You and I --

من و شما --

even you in the back --

حتی شما اون پشت --

we live in three dimensions of space.

همگی در فضایی سه بعدی زندگی می‌کنیم.

I hope that's a non-controversial statement.

امیدوارم این جمله بحث‌انگیز نباشه.

(Laughter)

(خنده تماشاگران)

All of the known particles also live in three dimensions of space.

تمام ذرات شناخته شده هم در فضایی سه بعدی هستند.

In fact, a particle is just another name

در واقع، ذره نام دیگری است

for an excitation in a three-dimensional field;

برای یک برانگیختگی در میدان سه بعدی،

a localized wobbling in space.

یک محدوده‌ی مرتعش در فضا.

More importantly, all the math that we use to describe all this stuff

مهم‌تر آنکه، همه‌ی ریاضیاتی که برای این موضوع به کار می‌بریم

assumes that there are only three dimensions of space.

با این فرض است که فضا فقط سه بعدی است.

But math is math, and we can play around with our math however we want.

اما ریاضی ریاضی است، و می‌توانیم هرطور بخواهیم با آن بازی کنیم.

And people have been playing around with extra dimensions of space

و بعضی‌‌ها هم با استفاده از ابعاد بیشتر فضا در دوره‌ای طولانی

for a very long time,

مشغول آن شدند،

but it's always been an abstract mathematical concept.

اما این همیشه یک مفهوم انتزاعی ریاضی بوده است.

I mean, just look around you -- you at the back, look around --

حالا فقط به اطرافتون نگاه کنید -- تو اون عقب، نگاه کن --

there's clearly only three dimensions of space.

واضحه که تنها سه بعد در فضا هست.

But what if that's not true?

اما اگر اینطور نباشه چی؟

What if the missing gravity is leaking into an extra-spatial dimension

اگر گرانش نیست شده به یک بعد چهارمی نشت کرده باشه

که برای من و شما قابل درک نیست چی؟

that's invisible to you and I?

What if gravity is just as strong as the other forces

اگر گرانش درست به اندازه‌ی دیگر نیروها قوی باشه چی

if you were to view it in this extra-spatial dimension,

اگر شما این بُعد فراتر از سوم رو می‌دیدید،

and what you and I experience is a tiny slice of gravity

و چیزی که من و شما حس می‌کنیم تنها بخشی کوچکی از گرانش باشه

make it seem very weak?

باز هم ضعیف به نظر می‌رسید؟

If this were true,

اگر اینطور بود،

we would have to expand our Standard Model of particles

مجبور بودیم مدل استاندارد ذرات رو گسترش بدیم

to include an extra particle, a hyperdimensional particle of gravity,

تا شامل ذره‌ی دیگری باشه، یک ذره‌ی چندین بعدی مربوط به گرانش،

a special graviton that lives in extra-spatial dimensions.

یک گراویتون که در ابعاد بیشتر از سوم قرار داره.

I see the looks on your faces.

چهره‌های متعجب‌تون رو می‌بینم.

You should be asking me the question,

حتما می‌‌خواید ازم سوال کنید،

"How in the world are we going to test this crazy, science fiction idea,

«چطور قراره در واقعیت این ایده‌ی علمی تخیلی دیوانه‌وار رو آزمایش کنیم،

stuck as we are in three dimensions?"

در حالیکه توی سه بعد محدود شدیم؟»

The way we always do,

کاری که همیشه می‌کنیم،

by slamming together two protons --

با کوبیدن دو پروتون به یکدیگر --

(Laughter)

(خنده تماشاگران)

Hard enough that the collision reverberates

اونقدر شدید که برخوردشون بازتاب کنه

into any extra-spatial dimensions that might be there,

در یک بعد فراتر از سومی که ممکنه وجود داشته باشه،

momentarily creating this hyperdimensional graviton

که در لحظه این گراویتون رو خلق کنه

that then snaps back into the three dimensions of the LHC

که بعدش کشیده بشه به این دنیای سه بعدی ال‌اچ‌سی

and spits off two photons,

و دو تا فوتون آزاد کنه،

two particles of light.

دو ذره از نور.

And this hypothetical, extra-dimensional graviton

و این گراویتون بعد اضافه‌ی فرضی

is one of the only possible, hypothetical new particles

یکی از تنها ذرات فرضی ممکن است

that has the special quantum properties

که مشخصات کوانتومی خاصی داره

that could give birth to our little, two-photon bump.

که یک موج دو فوتونی کوچک ایجاد کنه.

So, the possibility of explaining the mysteries of gravity

پس، احتمال برملا کردن اسرار گرانش

and of discovering extra dimensions of space --

و کشف ابعاد جدید فضا --

perhaps now you get a sense

شاید الان حسی داشته باشید

as to why thousands of physics geeks collectively lost their cool

که چرا هزاران خوره‌ی فیزیک همگی با هم عنان از کف دادند

over our little, two-photon bump.

به خاطر یه موج کوچیک دو فوتونی.

A discovery of this type would rewrite the textbooks.

کشفی از این دسته کتاب‌های درسی رو بازنویسی می‌کنه.

But remember,

اما یادتون نره،

the message from us experimentalists

پیام ما متخصصین آزمایشگاه

that actually were doing this work at the time,

که مدت‌هاست این کارو می‌کنیم

خیلی واضح بود:

was very clear:

به اطلاعات بیشتری نیاز داریم.

we need more data.

With more data,

با اطلاعات بیشتر،

the little bump will either turn into a nice, crisp Nobel Prize --

این موج کوچک یا به یک جایزه نوبل زیبا و ظریف تبدیل می‌شه --

(Laughter)

(خنده تماشاگران)

Or the extra data will fill in the space around the bump

یا فضای اطراف اون موج رو پر کرده

and turn it into a nice, smooth line.

و به یک خط صاف و معمولی تبدیلش می‌کنه.

So we took more data,

پس اطلاعات بیشتری گرفتیم،

and with five times the data, several months later,

و با اطلاعاتی پنج برابری، و چندین ماه وقت بیشتر

our little bump

این موج کوچک

turned into a smooth line.

به یک خط صاف تبدیل شد.

The news reported on a "huge disappointment," on "faded hopes,"

خبرگزاری‌ها «یک نا امیدی بزرگ» و «امید از دست رفته» رو گزارش کردن

and on particle physicists "being sad."

و اینکه فیزیکدانان ذرات «ناراحت هستند».

Given the tone of the coverage,

طوری به گزارش شون آب و تاب دادن،

you'd think that we had decided to shut down the LHC and go home.

انگار تصمیم گرفتیم کرکره‌ی ال‌اچ‌سی رو بکشیم پایین و بریم خونه.

(Laughter)

(خنده تماشاگران)

But that's not what we did.

اما این کارو نکردیم.

But why not?

ولی چرا؟

I mean, if I didn't discover a particle -- and I didn't --

حالا اگر ذره‌ای کشف نکردم -- که نکردم --

if I didn't discover a particle, why am I here talking to you?

اگر ذره‌ای کشف نکردم چرا اومدم براتون سخنرانی می‌کنم؟

Why didn't I just hang my head in shame

چرا از خجالت سرم رو نینداختم پایین

and go home?

و برم خونه؟

Particle physicists are explorers.

متخصصان فیزیک ذره‌ای کاوشگرانند.

And very much of what we do is cartography.

و عمده‌ی کاری که ما می‌کنیم نقشه‌نگاری است.

Let me put it this way: forget about the LHC for a second.

بگذارید اینطور بگم: یک ثانیه ال‌اچ‌سی را فراموش کنید.

Imagine you are a space explorer arriving at a distant planet,

تصور کنید فضانوردی هستید که وارد یک سیاره‌ی دوردست می‌‌شوید،

searching for aliens.

به دنبال موجودات بیگانه.

What is your first task?

اولین وظیفه‌تون چیه؟

To immediately orbit the planet, land, take a quick look around

اینکه فوراً در مدار قرار بگیرید، فرود بیایید، مختصر نگاهی کنید

for any big, obvious signs of life,

به دنبال نشانه‌های بزرگ و آشکار حیات،

and report back to home base.

و به پایگاه اصلی گزارش بدید.

That's the stage we're at now.

ما الان در همین مرحله هستیم.

We took a first look at the LHC

یک نظر به ال‌اچ‌سی می‌کنیم

for any new, big, obvious-to-spot particles,

به دنبال هر ذره‌ی تازه‌ی بزرگی که چشمگیر باشه،

and we can report that there are none.

و می‌توانیم گزارش کنیم که هیچی ندیدیم.

We saw a weird-looking alien bump on a distant mountain,

ما یک موج بیگانه‌ی عجیب رو در کوهی دوردست دیدیدم،

but once we got closer, we saw it was a rock.

ولی همین که نزدیک شدیم، فهمیدیم صخره است.

But then what do we do? Do we just give up and fly away?

ولی بعدش چه کار کنیم؟ ولش کنیم و برگردیم؟

Absolutely not;

معلومه که نه؛

we would be terrible scientists if we did.

در اون صورت دانشمندان ضعیفی بودیم.

No, we spend the next couple of decades exploring,

نه، ما ده‌ها سال بعدش رو هم به جستجو پرداختیم،

mapping out the territory,

منطقه رو نقشه‌برداری کردیم،

sifting through the sand with a fine instrument,

شن‌‌ها رو با بهترین ابزار غربال کردیم.

peeking under every stone,

زیر هر سنگی رو گشتیم،

drilling under the surface.

به زیر سطح سوراخ زدیم.

New particles can either show up immediately

هر ذره‌ی جدیدی باید فوراً پیدا می‌شد

as big, obvious-to-spot bumps,

به شکل موج‌های بزرگ و چشمگیر

or they can only reveal themselves after years of data taking.

یا تنها در صورتی دیده می‌شن که سال‌ها اطلاعات جمع آوری کنیم.

Humanity has just begun its exploration at the LHC at this big high energy,

بشریت تازه کاوشگری‌اش رو در ال‌اچ‌سی با این انرژی بالا شروع کرده،

and we have much searching to do.

و جستجوهای زیادی باید انجام بدیم.

But what if, even after 10 or 20 years, we still find no new particles?

اما اگر ۱۰ یا ۲۰ سال دیگه، هنوز ذره‌ی جدیدی پیدا نکنیم چی؟

We build a bigger machine.

دستگاه بزرگتری می‌سازیم.

(Laughter)

(خنده تماشاگران)

We search at higher energies.

در انرژی‌های بالاتر جستجو می‌کنیم.

We search at higher energies.

در انرژی‌های بالاتر جستجو می‌کنیم.

Planning is already underway for a 100-kilometer tunnel

طرحی در جریانه برای یک تونل ۱۰۰ کیلومتری

that will collide particles at 10 times the energy of the LHC.

که ذرات رو با ده برابر انرژی ال‌اچ‌سی برخورد می‌ده

We don't decide where nature places new particles.

تصمیم جاگیری ذرات در طبیعت با ما نیست.

We only decide to keep exploring.

فقط تصمیم ادامه‌ی کاوشگری با ماست.

But what if, even after a 100-kilometer tunnel

اما اگر با آن تونل ۱۰۰ کیلومتری

or a 500-kilometer tunnel

یا با تونلی ۵۰۰ کیلومتری

or a 10,000-kilometer collider floating in space

یا با تونلی ۱۰/۰۰۰ کیلومتری به عنوان برخورد دهنده در فضا

between the Earth and the Moon,

بین زمین و ماه،

we still find no new particles?

باز هم ذره‌ای پیدا نکنیم چی؟

Then perhaps we're doing particle physics wrong.

در آن صورت شاید فیزیک ذرات را اشتباه برداشت کرده‌ایم.

(Laughter)

(خنده تماشاگران)

Perhaps we need to rethink things.

شاید باید مسائل را از نو مرور کنیم.

Maybe we need more resources, technology, expertise

شاید به منابع، فناوری تخصص‌های بیشتری نیاز داریم

than what we currently have.

نسبت به آنچه که الان داریم.

We already use artificial intelligence and machine learning techniques

ما الان از هوش مصنوعی و فنون یادگیری ماشین استفاده می‌کنیم

in parts of the LHC,

در بخش‌هایی از ال‌اچ‌سی،

but imagine designing a particle physics experiment

اما طراحی یک آزمایش فیزیک ذرات را مجسم کنید

using such sophisticated algorithms

به وسیله از این الگوریتم‌های پیچیده

that it could teach itself to discover a hyperdimensional graviton.

که می‌تواند به خودش کشف کردن گراویتون‌های چندبعدی را آموزش دهد.

But what if?

اما چی می‌شه؟

What if the ultimate question:

چی می‌شه‌ی نهایی:

What if even artificial intelligence can't help us answer our questions?

چی می‌شه اگر هوش مصنوعی نتواند به ما در یافتن پاسخمان کمک کند؟

What if these open questions, for centuries,

چی می‌شه اگر این سوال‌های بی‌پاسخ دوران‌ها،

are destined to be unanswered for the foreseeable future?

مقدر باشد که تا آینده‌ای قابل پیش‌بینی بی‌پاسخ بمانند؟

What if the stuff that's bothered me since I was a little kid

چی می‌شه اگر این موضوعاتی که از زمان کودکی مرا آزار می‌داده

is destined to be unanswered in my lifetime?

مقدر باشد که در تمام عمرم بی‌پاسخ بماند؟

Then that ...

در آن صورت ...

will be even more fascinating.

بیش از پیش شگفت زده می‌شویم.

We will be forced to think in completely new ways.

مجبور خواهیم بود به روش‌های کاملاً جدیدی فکر کنیم.

We'll have to go back to our assumptions,

مجبور می‌شویم به پیش فرض‌هایمان رجوع کنیم،

and determine if there was a flaw somewhere.

و ببینیم که کجا را اشتباه کرده‌ایم.

And we'll need to encourage more people to join us in studying science

و باید افراد بیشتری را تشویق کنیم که در مطالعه‌ی علم به ما بپیوندند

since we need fresh eyes on these century-old problems.

چرا که به دیدگاه‌های نوین در حل این مسائل قدیمی نیاز داریم.

I don't have the answers, and I'm still searching for them.

من پاسخی نیافتم، و هنوز هم در جستجوی آنم.

But someone -- maybe she's in school right now,

اما یک نفر -- که شاید الان در مدرسه باشد،

maybe she's not even born yet --

شاید هنوز متولد هم نشده باشد --

could eventually guide us to see physics in a completely new way,

بالاخره راهنمایی‌مان کند فیزیک را به شیوه‌ای کاملاً تازه ببینیم.

and to point out that perhaps we're just asking the wrong questions.

و شاید به ما بفهماند که سؤالمان غلط است.

Which would not be the end of physics,

که این به آخر رسیدن فیزیک نیست،

but a novel beginning.

بلکه شروع ماجراست.

Thank you.

سپاسگزارم.

(Applause)

(تشویق)