Have we reached the end of physics? | Harry Cliff

661,856 views ・ 2016-01-26

TED


لطفا برای پخش فیلم روی زیرنویس انگلیسی زیر دوبار کلیک کنید.

Translator: Behdad Khazaeli Reviewer: Leila Ataei
00:12
A hundred years ago this month, a 36-year-old Albert Einstein
0
12480
3696
صد سال پیش در چنین ماهی، آلبرت انیشتین ۳۶ ساله
00:16
stood up in front of the Prussian Academy of Sciences in Berlin
1
16200
3256
مقابل آکادمی علوم پروس برلین ایستاد
00:19
to present a radical new theory of space, time and gravity:
2
19480
4456
تا نظریه بنیادی جدیدی را درباره فضا، زمان و جاذبه ارائه کند:
00:23
the general theory of relativity.
3
23960
3016
نظریه نسبیت عمومی.
00:27
General relativity is unquestionably Einstein's masterpiece,
4
27000
3056
نسبیت عمومی، بدون شک شاهکار انیشتین است،
00:30
a theory which reveals the workings of the universe at the grandest scales,
5
30080
3976
نظریه ای که عملکرد جهان را در بزرگ ترین اندازه ها آشکار می‌کند،
00:34
capturing in one beautiful line of algebra
6
34080
2376
که در یک معادله زیبای معادله خلاصه می‌شود۰
00:36
everything from why apples fall from trees to the beginning of time and space.
7
36480
4520
همه چیز از اینکه چرا سیب‌ها از درخت می‌افتند گرفته تا آغاز زمان و فضا.
00:41
1915 must have been an exciting year to be a physicist.
8
41720
3096
احتمالا ۱۹۱۵ سال خوبی برای فیزیکدان شدن بوده.
00:44
Two new ideas were turning the subject on its head.
9
44840
3496
دو ایده جدید که مسیر را کاملا تغییر می‌دادند.
00:48
One was Einstein's theory of relativity,
10
48360
2336
یکی نظریه نسبیت انیشتین بود،
00:50
the other was arguably even more revolutionary:
11
50720
3176
دیگری مشخصا حتی انقلابی‌تر بود:
00:53
quantum mechanics,
12
53920
1456
مکانیک کوانتوم،
00:55
a mind-meltingly strange yet stunningly successful new way
13
55400
3536
راهی عجیب و دیوانه‌وار اما در عین حال به شدت موفقیت‌آمیز
00:58
of understanding the microworld, the world of atoms and particles.
14
58960
4280
برای درک ریز جهان، دنیای اتم‌ها و ذرات.
01:03
Over the last century, these two ideas have utterly transformed
15
63920
3656
طی قرن اخیر، این دو ایده کاملا
01:07
our understanding of the universe.
16
67600
1736
درک ما از دنیا جهان را تغییر داده‌اند.
01:09
It's thanks to relativity and quantum mechanics
17
69360
2336
به لطف نسبیت و مکانیک کوانتوم است
01:11
that we've learned what the universe is made from,
18
71720
2336
که آموخته‌ایم جهان از چه چیزی به وجود آمده است،
01:14
how it began and how it continues to evolve.
19
74080
2519
چگونه آغاز شده و چطور به تکامل ادامه می‌دهد.
01:17
A hundred years on, we now find ourselves at another turning point in physics,
20
77360
4296
صد سال بعد، حالا ما خود را در نقطه عطف دیگری از فیزیک می‌بینیم،
01:21
but what's at stake now is rather different.
21
81680
2480
اما آنچه اکنون مورد توجه قرار دارد کمی متفاوت است.
01:24
The next few years may tell us whether we'll be able
22
84840
2456
چند سال آینده به ما خواهد گفت آیا قادر خواهیم بود
01:27
to continue to increase our understanding of nature,
23
87320
2856
تا همچنان درک خود را از طبیعت افزایش دهیم،
01:30
or whether maybe for the first time in the history of science,
24
90200
3416
یا اینکه ممکن است برای اولین بار در تاریخ علم،
01:33
we could be facing questions that we cannot answer,
25
93640
3936
با سوالهایی مواجه شویم که نتوانیم به آنها پاسخ گوییم،
01:37
not because we don't have the brains or technology,
26
97600
2576
نه برای اینکه فکر یا فناوری نداریم،
01:40
but because the laws of physics themselves forbid it.
27
100200
3240
بلکه برای اینکه قانون های فیزیک خود این را ناممکن می کنند.
01:44
This is the essential problem: the universe is far, far too interesting.
28
104560
4576
این مساله اصلی است: جهان خیلی خیلی جالب است.
01:49
Relativity and quantum mechanics appear to suggest
29
109160
2656
به نظر می‌رسد نسبیت و مکانیک کوانتوم
01:51
that the universe should be a boring place.
30
111840
2296
پیشنهاد می‌کنند که جهان جایی خسته کننده است.
01:54
It should be dark, lethal and lifeless.
31
114160
2896
باید تاریک، مرگبار و مرده باشد.
01:57
But when we look around us, we see we live in a universe full of interesting stuff,
32
117080
3936
اما وقتی به اطراف نگاه می‌کنیم، می‌بینیم در دنیایی بسیار جالب زندگی می‌کنیم،
02:01
full of stars, planets, trees, squirrels.
33
121040
3056
پر از ستاره‌ها، کهکشان‌ها، درختها، سنجابها.
02:04
The question is, ultimately,
34
124120
1496
نهایتا، سوال این است،
02:05
why does all this interesting stuff exist?
35
125640
3296
چرا این همه چیزهای جالب وجود دارند؟
02:08
Why is there something rather than nothing?
36
128960
3080
چرا هستی بجای نیستی وجود دارد؟
02:13
This contradiction is the most pressing problem in fundamental physics,
37
133080
3496
این تضاد، مهم ترین مساله در فیزیک بنیادی است.
02:16
and in the next few years, we may find out whether we'll ever be able to solve it.
38
136600
4720
و درچند سال آتی، ممکن است بتوانیم بفهمیم که آیا هیچوقت می‌توانیم حلش کنیم.
02:23
At the heart of this problem are two numbers,
39
143080
3096
در قلب این مساله دو عدد وجود دارد،
02:26
two extremely dangerous numbers.
40
146200
2496
دو عدد بسیار خطرناک.
02:28
These are properties of the universe that we can measure,
41
148720
2696
آنها ویژگیهای جهانی هستند که می توانیم اندازه‌گیری کنیم،
02:31
and they're extremely dangerous
42
151440
1536
و بسیار خطرناکند
02:33
because if they were different, even by a tiny bit,
43
153000
2416
برای اینکه اگر متفاوت بودند، حتی ذره‌ای،
02:35
then the universe as we know it would not exist.
44
155440
2720
آن وقت جهانی که می‌شناسیم وجود نداشت.
02:38
The first of these numbers is associated with the discovery that was made
45
158720
3456
اولین عدد مربوط به کشفی است که
02:42
a few kilometers from this hall, at CERN, home of this machine,
46
162200
2976
در چند کیلومتری این سالن، در سرن، زادگاه این دستگاه پیدا شد،
02:45
the largest scientific device ever built by the human race,
47
165200
3056
بزرگ ترین دستگاه علمی که تا به حال توسط انسان ساخته شده،
02:48
the Large Hadron Collider.
48
168280
1856
ابر برخورد دهنده هاردون یا LHC.
02:50
The LHC whizzes subatomic particles around a 27-kilometer ring,
49
170160
3976
LHC ذرات زیراتمی را دور یک حلقه ۲۷ کیلومتری سرعت می‌دهد،
02:54
getting them closer and closer to the speed of light
50
174160
2456
و آنها را به سرعت نور نزدیک و نزدیکتر می‌کند
02:56
before smashing them into each other inside gigantic particle detectors.
51
176640
4656
تا آنکه آنها را درون ردیابهای غول آسا در برخورد با هم خرد کند.
03:01
On July 4, 2012, physicists at CERN announced to the world
52
181320
4496
در تاریخ چهارم ژوئیه سال ۲۰۱۲ فیزیکدان‌ها در سرن به دنیا اعلام کردند
03:05
that they'd spotted a new fundamental particle
53
185840
2536
یک ذره بنیادی جدید مشاهده کرده‌اند
03:08
being created at the violent collisions at the LHC: the Higgs boson.
54
188400
4360
که طی برخوردهای شدید در سرن ایجاد شده: بوزون هیگز.
03:13
Now, if you followed the news at the time,
55
193440
2056
حالا اگر پیگیر خبرهای آن وقتها بوده‌اید،
03:15
you'll have seen a lot of physicists getting very excited indeed,
56
195520
3056
احتمالا فیزیکدان‌های زیادی را دیده‌اید که واقعا خیلی هیجان داشتند،
03:18
and you'd be forgiven for thinking
57
198600
1656
و ممکن است فکر کرده باشید
03:20
we get that way every time we discover a new particle.
58
200280
2536
هر بار که یک ذره جدید را کشف می‌کنیم همینطور می‌شویم.
03:22
Well, that is kind of true,
59
202840
1336
خب، این تا حدی درست است،
03:24
but the Higgs boson is particularly special.
60
204200
2696
اما بوزون هیگز مشخصا متفاوت است.
03:26
We all got so excited because finding the Higgs
61
206920
2456
همه ما خیلی هیجان زده شدیم چون پیدا کردن هیگز
03:29
proves the existence of a cosmic energy field.
62
209400
3336
وجود یک میدان انرژی کیهانی را تایید می‌کند.
03:32
Now, you may have trouble imagining an energy field,
63
212760
2616
حالا، ممکن است نتوانید یک میدان انرژی را تصور کنید،
03:35
but we've all experienced one.
64
215400
1429
اما همگی یک بارتجربه کرده‌ایم.
03:36
If you've ever held a magnet close to a piece of metal
65
216853
2536
اگر تابه حال آهنربایی را نزدیک تکه‌ای فلز گرفته باشید
03:39
and felt a force pulling across that gap,
66
219413
2123
و نیرویی بین آنها حس کرده باشید،
03:41
then you've felt the effect of a field.
67
221560
1858
پس اثر یک میدان را حس کرده‌اید.
03:43
And the Higgs field is a little bit like a magnetic field,
68
223442
3374
و میدان هیگز کمی مانند یک میدان مغناطیسی است،
03:46
except it has a constant value everywhere.
69
226840
2816
به جز اینکه همه جا مقدارش ثابت است.
03:49
It's all around us right now.
70
229680
1456
همین الان اطراف ما وجود دارد.
03:51
We can't see it or touch it,
71
231160
1736
نمی‌توانیم ببینیمش یا حسش کنیم،
03:52
but if it wasn't there,
72
232920
1216
اما اگر وجود نداشت،
03:54
we would not exist.
73
234160
1440
ما هم وجود نداشتیم.
03:56
The Higgs field gives mass
74
236200
1776
میدان هیگز به ذرات بنیادی
03:58
to the fundamental particles that we're made from.
75
238000
2376
جرمی که ما از آن ساخته شده‌ایم را می‌دهد.
04:00
If it wasn't there, those particles would have no mass,
76
240400
2616
اگر وجود نداشت، این ذرات جرمی نداشتند،
04:03
and no atoms could form and there would be no us.
77
243040
2680
و هیچ اتمی شکل نمی‌گرفت و ما هم وجود نداشتیم.
04:06
But there is something deeply mysterious about the Higgs field.
78
246880
4456
اما نکته‌ای عجیب درباره میدان هیگز وجود دارد.
04:11
Relativity and quantum mechanics tell us that it has two natural settings,
79
251360
3696
نسبیت و مکانیک کوانتوم به ما می‌گویند که دو وضعیت دارد،
04:15
a bit like a light switch.
80
255080
1656
کمی مثل کلید برق.
04:16
It should either be off,
81
256760
1376
یا باید خاموش باشد،
04:18
so that it has a zero value everywhere in space,
82
258160
2656
تا در همه جای فضا مقدارش صفر باشد،
04:20
or it should be on so it has an absolutely enormous value.
83
260840
3360
یا باید روشن باشد تا مقدارش واقعا بزرگ باشد.
04:24
In both of these scenarios, atoms could not exist,
84
264840
2736
در هر دو وضعیت، نمی‌شود تا اتم‌ها وجود داشته باشند،
04:27
and therefore all the other interesting stuff
85
267600
2136
و در نتیجه تمامی چیزهای جالب دیگری
04:29
that we see around us in the universe would not exist.
86
269760
2639
که دراطرافمان می‌بینیم در جهان وجود نداشت.
04:33
In reality, the Higgs field is just slightly on,
87
273000
3616
درواقع، کلید میدان هیگز کمی وصل است،
04:36
not zero but 10,000 trillion times weaker than its fully on value,
88
276640
5056
نه صفر اما ۱۰٬۰۰۰ تریلیون بار ضعیف‌تر از مقدار واقعی آن،
04:41
a bit like a light switch that's got stuck just before the off position.
89
281720
4120
چیزی مثل یک کلید برق که درست قبل از خاموش شدن، گیر کرده.
04:46
And this value is crucial.
90
286480
1616
و این مقدار حیاتی است.
04:48
If it were a tiny bit different,
91
288120
1856
اگر حتی کمی فرق می‌کرد،
04:50
then there would be no physical structure in the universe.
92
290000
3656
در نتیجه هیچ ساختار فیزیکی در جهان ایجاد نمی‌شد.
04:53
So this is the first of our dangerous numbers,
93
293680
2176
پس این اولین عدد خطرناک ما بود،
04:55
the strength of the Higgs field.
94
295880
2056
اندازه نیروی میدان هیگز.
04:57
Theorists have spent decades trying to understand
95
297960
2736
فرضیه پردازها، دهه‌ها برای فهم
05:00
why it has this very peculiarly fine-tuned number,
96
300720
2656
اینکه چرا این عدد خیلی عجیب و دقیق تنظیم شده تلاش کرده‌اند،
05:03
and they've come up with a number of possible explanations.
97
303400
2816
و فرضیاتی را برای توضیح آن ایجاد کرده اند.
05:06
They have sexy-sounding names like "supersymmetry"
98
306240
2936
آنها اسم‌های جالب توجهی مانند «ابر تقارن»
05:09
or "large extra dimensions."
99
309200
1936
یا « ابعاد بزرگ دیگر» را دارند.
05:11
I'm not going to go into the details of these ideas now,
100
311160
2776
نمی‌خواهم حالا وارد جزئیات این ایده‌ها شوم.
05:13
but the key point is this:
101
313960
2376
اما نقطه اصلی اینجاست:
05:16
if any of them explained this weirdly fine-tuned value of the Higgs field,
102
316360
3856
اگر هر کدام از اینها توضیحی برای این مقادیر عجیب میدان هیگز داشتند،
05:20
then we should see new particles being created at the LHC
103
320240
3736
پس ما باید ذرات جدیدی که توسط LHC
05:24
along with the Higgs boson.
104
324000
1976
همراه با بوزون هیگز ایجاد می‌شد را می‌دیدیم.
05:26
So far, though, we've not seen any sign of them.
105
326000
2960
اگرچه ، تاکنون، هیچ نشانی از انها را ندیده‌ایم.
05:29
But there's actually an even worse example
106
329960
2056
اما در واقع حتی مثال بدتری
05:32
of this kind of fine-tuning of a dangerous number,
107
332040
2376
از تنظیم یک عدد خطرناک وجود دارد،
05:34
and this time it comes from the other end of the scale,
108
334440
2616
و این بار از آن سوی مقیاس می‌آید،
05:37
from studying the universe at vast distances.
109
337080
2856
از بررسی جهان در فاصله های بسیار بزرگ.
05:39
One of the most important consequences of Einstein's general theory of relativity
110
339960
4336
یکی از مهمترین نتایج نظریه نسبیت عام انشتین
05:44
was the discovery that the universe began as a rapid expansion of space and time
111
344320
4416
کشف این بود که جهان از طریق گسترش سریع فضا و زمان آغاز شد
05:48
13.8 billion years ago, the Big Bang.
112
348760
3776
در ۱۳/۸ میلیارد سال پیش، که مهبانگ نامیده می‌شود.
05:52
Now, according to early versions of the Big Bang theory,
113
352560
2656
بر مبنای نسخه‌های اولیه نظریه مهبانگ،
05:55
the universe has been expanding ever since
114
355240
2176
جهان از آن پس مداوما گسترده شده
05:57
with gravity gradually putting the brakes on that expansion.
115
357440
4056
واینکه جاذبه تدریجا ترمزی بر این توسعه بوده است.
06:01
But in 1998, astronomers made the stunning discovery
116
361520
3336
اما در ۱۹۹۸، ستاره شناس‌ها کشف فوق العاده‌ای کردند
06:04
that the expansion of the universe is actually speeding up.
117
364880
2816
اینکه گسترش جهان در حال سرعت است.
06:07
The universe is getting bigger and bigger faster and faster
118
367720
3136
جهان سریع و سریعتر بزرگتر و بزرگتر می‌شود
06:10
driven by a mysterious repulsive force called dark energy.
119
370880
3840
و دلیل آن نیروی دافعه اسرار آمیزی است که آن را انرژی تاریک می‌نامیم.
06:15
Now, whenever you hear the word "dark" in physics,
120
375280
2416
هرجا در فیزیک کلمه «تاریک» را شنیدید،
06:17
you should get very suspicious
121
377720
1496
حتما باید خیلی شک کنید
06:19
because it probably means we don't know what we're talking about.
122
379240
3056
چون احتمالا معنی آن این است که نمی‌دانیم در باره چه صحبت می کنیم.
06:22
(Laughter)
123
382320
1016
( خنده حضار )
06:23
We don't know what dark energy is,
124
383360
2016
ما نمی‌دانیم انرژی تاریک چیست،
06:25
but the best idea is that it's the energy of empty space itself,
125
385400
4736
اما بهترین نظریه این است که آن انرژی خود فضای خالی است،
06:30
the energy of the vacuum.
126
390160
2216
انرژی خلاء.
06:32
Now, if you use good old quantum mechanics to work out
127
392400
2536
اکنون، اگر با کمک مکانیک کوانتوم خوب و قدیمی بخواهید بدانید
06:34
how strong dark energy should be,
128
394960
1616
که قدرت انرژی تاریک چقدر باید باشد،
06:36
you get an absolutely astonishing result.
129
396600
3216
قطعا نتیجه شگفت آوری بدست خواهید آورد.
06:39
You find that dark energy
130
399840
1856
خواهید دید که انرژی تاریک
06:41
should be 10 to the power of 120 times stronger
131
401720
3976
باید ۱۰ به توان ۱۲۰ بار قویتر
06:45
than the value we observe from astronomy.
132
405720
2816
از مقداری باشد که در اختر شناسی مشاهده می‌شود.
06:48
That's one with 120 zeroes after it.
133
408560
4816
معادل ۱ با ۱۲۰ صفر بعد از آن.
06:53
This is a number so mind-bogglingly huge
134
413400
2576
این عدد بصورت دیوانه کننده‌ای بزرگ است
06:56
that it's impossible to get your head around.
135
416000
2216
امکان ندارد که بتوانی راه دیگری پیدا کنی.
06:58
We often use the word "astronomical" when we're talking about big numbers.
136
418240
3496
خیلی وقتها از کلمه «نجومی» برای توصیف عددهای بزرگ استفاده می‌کنیم.
07:01
Well, even that one won't do here.
137
421760
1656
خوب، حتی این هم اینجا مفید نیست.
07:03
This number is bigger than any number in astronomy.
138
423440
2416
این عدد بزرگتر از هر عدد دیگری در اختر شناسی است.
07:05
It's a thousand trillion trillion trillion times bigger
139
425880
3096
هزار میلیارد میلیارد میلیارد بار بزرگتر
07:09
than the number of atoms in the entire universe.
140
429000
2640
از کل تعداد اتم‌های کل جهان است.
07:12
So that's a pretty bad prediction.
141
432440
1816
پس این پیش بینی کاملا بدی است.
07:14
In fact, it's been called the worst prediction in physics,
142
434280
2715
در حقیقت، آن را بدترین پیش‌بینی در فیزیک نام گذاری کرده‌اند،
07:17
and this is more than just a theoretical curiosity.
143
437019
3277
و این بیشتر تنها یک کنجکاوی نظری است.
07:20
If dark energy were anywhere near this strong,
144
440320
2736
اگر انرژی تاریک حتی نزدیک این مقدار هم بود،
07:23
then the universe would have been torn apart,
145
443080
2136
باعث می‌شد تا جهان از هم گسیخته گردد،
07:25
stars and galaxies could not form, and we would not be here.
146
445240
3320
ستاره‌ها و کهکشان‌ها شکل نمی‌گرفتند، و ما اینجا نبودیم.
07:29
So this is the second of those dangerous numbers,
147
449240
2336
پس این دومین عدد خطرناک است،
07:31
the strength of dark energy,
148
451600
1376
قدرت انرژی تاریک،
07:33
and explaining it requires an even more fantastic level of fine-tuning
149
453000
3936
و توضیح آن نیازمند سطح خارق العاده‌ای از تنظیماتی است
07:36
than we saw for the Higgs field.
150
456960
1524
که در میدان هیگز دیدیم.
07:38
But unlike the Higgs field, this number has no known explanation.
151
458840
4600
اما برخلاف میدان هیگز، این عدد توضیح شناخته شده‌ای ندارد.
07:45
The hope was that a complete combination
152
465000
2456
امید آن بود که ترکیب کاملی از
07:47
of Einstein's general theory of relativity,
153
467480
2216
نظریه نسبیت عام انشتین،
07:49
which is the theory of the universe at grand scales,
154
469720
2576
که نظریه جهان در اندازه‌های بزرگ است،
07:52
with quantum mechanics, the theory of the universe at small scales,
155
472320
3456
با مکانیک کوانتوم، که نظریه جهان در اندازه‌های کوچک است،
07:55
might provide a solution.
156
475800
1856
ممکن است راهکاری ایجاد کند.
07:57
Einstein himself spent most of his later years
157
477680
2456
خود انشتین بیشتر ادامه زندگی خود را
08:00
on a futile search for a unified theory of physics,
158
480160
3176
در جستجوی بیهوده برای یک نظریه وحدت در فیزیک صرف کرد،
08:03
and physicists have kept at it ever since.
159
483360
3376
و فیزیکدان‌ها این را از آن پس ادامه داد‌ه‌اند.
08:06
One of the most promising candidates for a unified theory is string theory,
160
486760
4136
یکی از امیدوارانه ترین نامزدها برای نظریه وحدت نظریه ریسمان است،
08:10
and the essential idea is,
161
490920
1296
و ایده اصلی آن عبارت است از
08:12
if you could zoom in on the fundamental particles that make up our world,
162
492240
3496
اگر بتوانی ذرات بنیادی که جهان را ساخته اند را بزرگ کنی،
08:15
you'd see actually that they're not particles at all,
163
495760
2656
واقعا خواهی دید که آنها ذره نیستند،
08:18
but tiny vibrating strings of energy,
164
498440
2616
بلکه ریسمان‌های کوچکی از انرژی هستند،
08:21
with each frequency of vibration corresponding to a different particle,
165
501080
4336
که با هر فرکانسی از نوسان متناظر با یک ذره می‌شوند،
08:25
a bit like musical notes on a guitar string.
166
505440
2560
کمی شبیه به نت‌های موسیقی روی سیم گیتار.
08:28
So it's a rather elegant, almost poetic way of looking at the world,
167
508680
3376
پس این نوعی نگاه زیبا، تا حدی شاعرانه به جهان است،
08:32
but it has one catastrophic problem.
168
512080
3456
اما یک مشکل فاجعه بار دارد،
08:35
It turns out that string theory isn't one theory at all,
169
515560
2896
مشخص شده که نظریه ریسمان در کل یک نظریه نیست،
08:38
but a whole collection of theories.
170
518480
2296
بلکه مجموعه‌ای از نظریه‌هاست،
08:40
It's been estimated, in fact,
171
520800
1416
در واقع، تخمین زده می‌شود که،
08:42
that there are 10 to the 500 different versions of string theory.
172
522240
3936
بین ۱۰ تا ۵۰۰ نسخه از نظریه ریسمان وجود دارد.
08:46
Each one would describe a different universe
173
526200
2376
که هر کدام میتواند یک جهان را تعریف کند
08:48
with different laws of physics.
174
528600
2136
با قوانین فیزیکی متفاوت.
08:50
Now, critics say this makes string theory unscientific.
175
530760
2616
منتقدین اکنون می‌گویند این باعث غیر علمی شدن نظریه ریسمان می‌شود.
08:53
You can't disprove the theory.
176
533400
1936
نمی‌توانی نظریه را رد کنی.
08:55
But others actually turned this on its head
177
535360
2000
اما دیگران در حقیقت مسیرشان را تغییر داده‌اند
08:57
and said, well, maybe this apparent failure
178
537384
2272
و می‌گویند، خوب، ممکن است این شکست ظاهری
08:59
is string theory's greatest triumph.
179
539680
2336
بزرگترین پیروزی نظریه ریسمان باشد.
09:02
What if all of these 10 to the 500 different possible universes
180
542040
3376
چه می شود اگر همه این ۱۰ تا ۵۰۰ جهان ممکن متفاوت
09:05
actually exist out there somewhere
181
545440
2216
واقعا جایی آن بیرون وجود داشته باشند
09:07
in some grand multiverse?
182
547680
2120
دریک «بس گیتی» بزرگ؟
09:10
Suddenly we can understand
183
550440
1696
یکباره می‌فهمیم
09:12
the weirdly fine-tuned values of these two dangerous numbers.
184
552160
3576
که دلیل تنظیم شدن مقادیر این اعداد خطرناک چیست.
09:15
In most of the multiverse,
185
555760
1296
در بیشتر جاهای بس گیتی،
09:17
dark energy is so strong that the universe gets torn apart,
186
557080
2976
انرژی تاریک بسیار قوی است و جهان آن، از هم گسیخته می‌شود،
09:20
or the Higgs field is so weak that no atoms can form.
187
560080
3336
یا میدان هیگز بسیار ضعیف است و اتمی نمی‌تواند تشکیل شود.
09:23
We live in one of the places in the multiverse
188
563440
2176
ما در یکی از محلهای بس گیتی زندگی می‌کنیم
09:25
where the two numbers are just right.
189
565640
2376
که این دوعدد کاملا مناسبند.
09:28
We live in a Goldilocks universe.
190
568040
2360
ما در جهانی کاملا مناسب زندگی می کنیم.
09:31
Now, this idea is extremely controversial, and it's easy to see why.
191
571640
4856
این نظریه ای بسیار جنجالی است، و فهمیدن دلیلش هم ساده.
09:36
If we follow this line of thinking,
192
576520
1896
اگر این مسیر تفکر را دنبال کنیم،
09:38
then we will never be able to answer the question,
193
578440
2376
هیچوقت قادر به پاسخ گویی،
09:40
"Why is there something rather than nothing?"
194
580840
2456
« چرا هستی به جای نیستی وجود دارد؟» نخواهیم بود
09:43
In most of the multiverse, there is nothing,
195
583320
2176
در بسیاری از محل های بس گیتی، چیزی وجود ندارد،
09:45
and we live in one of the few places
196
585520
1816
وما در یکی از چند جایی زندگی می‌کنیم
09:47
where the laws of physics allow there to be something.
197
587360
3000
که قوانین فیزیک اجازه می‌دهد تا چیزی وجود داشته باشد.
09:51
Even worse, we can't test the idea of the multiverse.
198
591360
3136
حتی بدتر، ما نمی توانیم نظریه بس گیتی را آزمایش کنیم.
09:54
We can't access these other universes,
199
594520
2136
ما به این جهان‌های دیگر دسترسی نداریم،
09:56
so there's no way of knowing whether they're there or not.
200
596680
3240
پس راهی برای فهمیدن اینکه آیا آنجا هستند یا نه وجود ندارد.
10:01
So we're in an extremely frustrating position.
201
601640
3336
پس در وضعیتی بسیار نا امید کننده قرار داریم.
10:05
That doesn't mean the multiverse doesn't exist.
202
605000
2696
معنی آن این نیست که بس گیتی وجود ندارد.
10:07
There are other planets, other stars, other galaxies,
203
607720
2576
سیاره‌های دیگر، ستاره‌های دیگر، کهکشان‌های دیگر وجود دارند،
10:10
so why not other universes?
204
610320
2176
پس چرا جهان‌های دیگر وجود نداشته باشند؟
10:12
The problem is, it's unlikely we'll ever know for sure.
205
612520
3360
مشکل این است که راهی برای اینکه با اطمینان این را بفهمیم، وجود ندارد.
10:16
Now, the idea of the multiverse has been around for a while,
206
616720
3336
نظریه بس گیتی مدتی است که مطرح شده،
10:20
but in the last few years, we've started to get the first solid hints
207
620080
3256
اما در چند سال اخیر، شروع به یافتن اولین شواهد محکم
10:23
that this line of reasoning may get born out.
208
623360
2760
از اینکه این شیوه استدلال می‌تواند نتیجه بخش باشد.
10:27
Despite high hopes for the first run of the LHC,
209
627280
3376
با وجود امیدهای زیاد در اولین کاوش‌های LHC،
10:30
what we were looking for there --
210
630680
1572
آنچه به دنبالش هستیم --
10:32
we were looking for new theories of physics:
211
632276
2060
به دنبال نظریه های جدید فیزیک بودیم:
10:34
supersymmetry or large extra dimensions
212
634360
1896
ابر تقارن و یا ابعاد بزرگ دیگر
10:36
that could explain this weirdly fine-tuned value of the Higgs field.
213
636280
4216
که بتواند این اندازه تنظیم شده و عجیب میدان هیگز را توضیح دهد.
10:40
But despite high hopes, the LHC revealed a barren subatomic wilderness
214
640520
4216
اما با وجود امیدهای زیاد، LHC بیابان خشکی از ذرات زیر اتمی را نمایان کرد
10:44
populated only by a lonely Higgs boson.
215
644760
2680
که در آن تنها یک بوزون هیگز وجود دارد.
10:48
My experiment published paper after paper
216
648680
2336
آزمایشات من مقاله پس از مقاله منتشر شد
10:51
where we glumly had to conclude that we saw no signs of new physics.
217
651040
4480
و ما با ناراحتی مجبور به نتیجه گیری شدیم که نشانه ای از فیزیک جدید دیده نشد.
10:56
The stakes now could not be higher.
218
656400
2656
اوضاع از این خطرناکتر نمی‌تواند باشد.
10:59
This summer, the LHC began its second phase of operation
219
659080
2896
تابستان امسال، LHC دومین دور عملیات خود را آغاز کرد
11:02
with an energy almost double what we achieved in the first run.
220
662000
3256
با میزان انرژی تقریبا دو برابر آنچه در مرحله اول بدست آمده.
11:05
What particle physicists are all desperately hoping for
221
665280
2656
آنچه تمامی فیزیکدانان ذرات به آن امیدوارند
11:07
are signs of new particles, micro black holes,
222
667960
2776
نشانه هایی از ذرات جدیدی است، ریز حفره‌های سیاه،
11:10
or maybe something totally unexpected
223
670760
2096
یا شاید چیزی کاملا غیر منتظره
11:12
emerging from the violent collisions at the Large Hadron Collider.
224
672880
3616
که از برخوردهای شدید در LHC ایجاد گردند.
11:16
If so, then we can continue this long journey
225
676520
2336
اگر چنین شود، می‌توانیم این مسیر طولانی را همچنان ادامه دهیم
11:18
that began 100 years ago with Albert Einstein
226
678880
2576
که ۱۰۰ سال پیش با آلبرت انشتین آغاز شد
11:21
towards an ever deeper understanding of the laws of nature.
227
681480
3520
بسوی درکی عمیق‌تر از قوانین طبیعت.
11:25
But if, in two or three years' time,
228
685760
2016
اما اگر، در دو یا سه سال آینده،
11:27
when the LHC switches off again for a second long shutdown,
229
687800
3336
هنگامی که LHC مجددا برای دوره دوم توقف خاموش شد،
11:31
we've found nothing but the Higgs boson,
230
691160
2296
و ما چیزی جز بوزون هیگز نیافته باشیم،
11:33
then we may be entering a new era in physics:
231
693480
3816
ممکن است به عصر جدیدی در فیزیک وارد گردیم:
11:37
an era where there are weird features of the universe that we cannot explain;
232
697320
4776
عصری که در آن ویژگیهای عجیبی در جهان وجود دارند که نمی‌توانیم آنها راتوضیح دهیم؛
11:42
an era where we have hints that we live in a multiverse
233
702120
3056
عصری که نشانه‌هایی از اینکه دریک فرضیه چندجهانی زندگی می‌کنیم
11:45
that lies frustratingly forever beyond our reach;
234
705200
3776
که همواره امیدی از دسترسی به آن نداریم؛
11:49
an era where we will never be able to answer the question,
235
709000
3256
عصری که هیچگاه قادر به پاسخ به سوالاتمان نخواهیم بود،
11:52
"Why is there something rather than nothing?"
236
712280
3056
« چرا هستی بجای نیستی وجود دارد؟»
11:55
Thank you.
237
715360
1216
متشکرم.
11:56
(Applause)
238
716600
6416
(تشویق حضار )
12:03
Bruno Giussani: Harry, even if you just said
239
723040
3056
برونو گیوسانی: هری، حتی اگر هم گفتی که
12:06
the science may not have some answers,
240
726120
1856
ممکن است علم هیچگاه پاسخی نداشته باشد،
12:08
I would like to ask you a couple of questions, and the first is:
241
728000
3016
دوست دارم سوال هایی از تو بپرسم، که اولی این است:
12:11
building something like the LHC is a generational project.
242
731040
3016
ساختن چیزی مثل LHC پروژه‌ای است که نسل‌ها ادامه دارد.
12:14
I just mentioned, introducing you, that we live in a short-term world.
243
734080
4296
وقتی که تو را معرفی می‌کردم، اشاره کردم در دنیایی کوتاه مدت زندگی می‌کنیم.
12:18
How do you think so long term,
244
738400
2856
چطور اینقدر بلند مدت فکر می‌کنی،
12:21
projecting yourself out a generation when building something like this?
245
741280
3336
وقتی چیزی مثل این می‌سازی چگونه برنامه‌هایت فراتر از دورانت است؟
12:24
Harry Cliff: I was very lucky
246
744640
1416
هری کلیف: من شانس زیادی آوردم
12:26
that I joined the experiment I work on at the LHC in 2008,
247
746080
2816
که به تحقیقاتی پیوستم که در ۲۰۰۸ در LHC انجام شد،
12:28
just as we were switching on,
248
748920
1381
درست وقتی که راهش می‌انداختیم،
12:30
and there are people in my research group who have been working on it
249
750325
3251
و آدمهایی در گروه تحقیقاتی من هستند که به مدت سه دهه
12:33
for three decades, their entire careers on one machine.
250
753600
2616
روی آن کار می‌کردند، تمام عمر شغلی‌شان با یک دستگاه.
12:36
So I think the first conversations about the LHC were in 1976,
251
756240
3176
فکر می‌کنم اولین صحبت ها در مورد LHC در سال ۱۹۷۶ شروع شده،
12:39
and you start planning the machine without the technology
252
759440
2696
و باید طراحی دستگاه را بدون فناوری‌هایی انجام می‌دادی
12:42
that you know you're going to need to be able to build it.
253
762160
2416
که می‌دانستی به آنها در صورت ساختش نیاز خواهی داشت.
12:44
So the computing power did not exist in the early '90s
254
764600
2536
توان محاسباتی رایانه‌ای در اوایل ۱۹۹۰ وجود نداشت
12:47
when design work began in earnest.
255
767160
1620
هنگامی که طراحی‌های جدی شروع شد.
12:48
One of the big detectors which record these collisions,
256
768804
2216
یکی از آشکار سازهای بزرگی که برخوردها را ثبت می‌کند،
12:51
they didn't think there was technology
257
771044
1852
فکر نمی‌کرد فناوریی وجود داشته باشد
12:52
that could withstand the radiation that would be created in the LHC,
258
772920
2856
که تحمل تشعشعاتی که در LHC تولید می‌شود را داشته باشد،
12:55
so there was basically a lump of lead in the middle of this object
259
775800
2736
در واقع تکه‌ای از سرب در وسط این قطعه بود
12:58
with some detectors around the outside,
260
778560
1576
با تعدادی آشکار ساز اطرافش در بیرون،
13:00
but subsequently we have developed technology.
261
780160
1896
اما بعدا فناوری را ایجاد کردیم.
13:02
So you have to rely on people's ingenuity, that they will solve the problems,
262
782080
3336
پس باید به نبوغ آدمها تکیه کنی، اینکه مشکلات را حل می‌کنند،
13:05
but it may be a decade or more down the line.
263
785440
1856
اما شاید یک دهه یا بیشتر طول بکشد.
13:07
BG: China just announced two or three weeks ago
264
787320
2216
برونو گیوسانی: دو یا سه هفته پیش چین اعلام کرد
13:09
that they intend to build
265
789560
1456
که می‌خواهند
13:11
a supercollider twice the size of the LHC.
266
791040
2976
یک ابر برخورد دهنده دو برابر LHC بسازند.
13:14
I was wondering how you and your colleagues welcome the news.
267
794040
3616
دوست دارم بدانم نظر تو و همکارانت درباره این خبر چیست.
13:17
HC: Size isn't everything, Bruno. BG: I'm sure. I'm sure.
268
797680
2736
هری کلیف: اندازه همه چیز نیست، برونو. برونو گیوسانی: مطمئنم. مطمئنم.
13:20
(Laughter)
269
800440
1776
( خنده حضار )
13:22
It sounds funny for a particle physicist to say that.
270
802240
2096
خنده دار به نظر می رسد اگر یک فیزیکدان ذرات این را بگوید.
13:24
But I mean, seriously, it's great news.
271
804360
2336
اما جدا منظورم این است که خبر خیلی خوبی است.
13:26
So building a machine like the LHC
272
806720
2496
ساختن دستگاهی مثل LHC
13:29
requires countries from all over the world to pool their resources.
273
809240
2776
نیازمند آن است که تمامی کشورهای دنیا منابعشان را مشارکت دهند.
13:32
No one nation can afford to build a machine this large,
274
812040
2336
هیچ کشوری تنها امکان ساختن دستگاهی به این بزرگی را ندارد،
13:34
apart from maybe China,
275
814400
1216
شاید بجز چین،
13:35
because they can mobilize huge amounts of resources,
276
815640
2216
چون می‌توانند منابع زیادی را فراهم کنند،
13:37
manpower and money to build machines like this.
277
817880
2056
نیروی انسانی و پول برای ساختن دستگاهی مثل این.
13:39
So it's only a good thing.
278
819960
1256
پس واقعا چیز خوبی است.
13:41
What they're really planning to do is to build a machine
279
821240
2336
کاری که واقعا می‌خواهند انجام دهند ساختن دستگاهی است
13:43
that will study the Higgs boson in detail and could give us some clues
280
823600
2736
برای بررسی جزئیات بوزون هیگز که می‌تواند نشانه‌هایی در اختیارمان بگذارد
13:46
as to whether these new ideas, like supersymmetry, are really out there,
281
826360
2936
از اینکه آیا این ایده‌های جدید، مانند ابر تقارن، واقعا وجود دارند،
13:49
so it's great news for physics, I think.
282
829320
1905
پس فکر می‌کنم، این خبر خوبی برای فیزیک است.
13:51
BG: Harry, thank you. HC: Thank you very much.
283
831249
2176
برونو گیوسانی: هری، متشکرم. هری کلیف: خیلی متشکرم.
13:53
(Applause)
284
833449
3191
( تشویق حضار )
درباره این وب سایت

این سایت ویدیوهای یوتیوب را به شما معرفی می کند که برای یادگیری زبان انگلیسی مفید هستند. دروس انگلیسی را خواهید دید که توسط معلمان درجه یک از سراسر جهان تدریس می شود. روی زیرنویس انگلیسی نمایش داده شده در هر صفحه ویدیو دوبار کلیک کنید تا ویدیو از آنجا پخش شود. زیرنویس‌ها با پخش ویدیو همگام می‌شوند. اگر نظر یا درخواستی دارید، لطفا با استفاده از این فرم تماس با ما تماس بگیرید.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7