How we explore unanswered questions in physics | James Beacham

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TED


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00:00
Translator: Leslie Gauthier Reviewer: Camille Martínez
0
0
7000
Traducteur: Gaël Le Lostec Relecteur: Morgane Quilfen
00:13
There is something about physics
1
13087
4185
Il y a quelque chose à propos de la physique
00:17
that has been really bothering me since I was a little kid.
2
17296
4000
qui me dérange vraiment depuis que je suis petit.
00:23
And it's related to a question
3
23010
1809
Et cela concerne une question
00:24
that scientists have been asking for almost 100 years,
4
24843
3244
que les scientifiques se posent depuis presque 100 ans,
00:28
with no answer.
5
28111
1169
en vain.
00:31
How do the smallest things in nature,
6
31108
3010
Comment les plus petites choses de la nature,
00:34
the particles of the quantum world,
7
34142
2153
les particules du monde quantique,
00:36
match up with the largest things in nature --
8
36319
3031
sont-elles reliées aux plus grandes choses de la nature --
00:39
planets and stars and galaxies held together by gravity?
9
39374
3247
les planètes, les étoiles et les galaxies retenues par la gravité ?
00:43
As a kid, I would puzzle over questions just like this.
10
43250
2773
Enfant, c'était le genre de questions qui me perturbaient.
00:46
I would fiddle around with microscopes and electromagnets,
11
46047
2892
Je m'amusais avec des microscopes et des électroaimants,
00:48
and I would read about the forces of the small
12
48963
2195
je lisais sur les forces du minuscule
00:51
and about quantum mechanics
13
51182
1334
et sur la mécanique quantique
00:52
and I would marvel at how well that description matched up
14
52540
3564
et je m'émerveillais de l'exactitude de la description
00:56
to our observation.
15
56128
1170
par rapport à nos observations.
00:58
Then I would look at the stars,
16
58220
1583
Puis je regardais les étoiles,
00:59
and I would read about how well we understand gravity,
17
59827
2524
je lisais que nous comprenions si bien la gravité,
01:02
and I would think surely, there must be some elegant way
18
62375
3350
je pensais que c'était sûrement très élégant,
01:05
that these two systems match up.
19
65749
2645
la façon dont ces deux systèmes étaient reliés.
01:09
But there's not.
20
69021
1401
Mais il n'y en a pas.
01:11
And the books would say,
21
71673
1160
Et les livres disaient
01:12
yeah, we understand a lot about these two realms separately,
22
72857
3183
que nous comprenions très bien ces deux domaines séparément,
01:16
but when we try to link them mathematically,
23
76064
2610
mais lorsque nous essayons de les relier mathématiquement,
01:18
everything breaks.
24
78698
1330
tout s'écroule.
01:20
And for 100 years,
25
80674
1310
Et pendant 100 ans,
01:22
none of our ideas as to how to solve this basically physics disaster,
26
82008
5028
aucune de nos idées censées résoudre ce désastre de la physique
01:27
has ever been supported by evidence.
27
87060
1814
n'a pu être appuyée par des preuves.
01:30
And to little old me --
28
90271
1654
Et pour moi, enfant --
01:31
little, curious, skeptical James --
29
91949
1810
le petit, curieux et sceptique James --
01:33
this was a supremely unsatisfying answer.
30
93783
2868
c'était une réponse extrêmement décevante.
01:38
So, I'm still a skeptical little kid.
31
98011
2233
Je suis d'ailleurs toujours un enfant sceptique.
01:40
Flash-forward now to December of 2015,
32
100268
3810
Faisons un bon en avant jusqu'en décembre 2015,
01:45
when I found myself smack in the middle
33
105029
2474
quand je me suis retrouvé coincé au milieu
01:47
of the physics world being flipped on its head.
34
107527
2940
du monde de la physique complètement retourné.
01:51
It all started when we at CERN saw something intriguing in our data:
35
111999
3320
Au CERN, on a remarqué une chose intrigante dans nos données :
01:55
a hint of a new particle,
36
115343
2274
la trace d'une nouvelle particule,
01:57
an inkling of a possibly extraordinary answer to this question.
37
117641
4216
l'ombre d'une éventuelle réponse extraordinaire à cette question.
02:03
So I'm still a skeptical little kid, I think,
38
123777
2127
Je suis encore un enfant sceptique,
02:05
but I'm also now a particle hunter.
39
125928
2133
mais je suis aussi un chasseur de particules.
02:08
I am a physicist at CERN's Large Hadron Collider,
40
128085
3463
Je suis physicien au Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN,
02:11
the largest science experiment ever mounted.
41
131572
3471
la plus grande expérience scientifique jamais organisée.
02:15
It's a 27-kilometer tunnel on the border of France and Switzerland
42
135877
3535
C'est un tunnel de 27 kilomètres à la frontière franco-suisse,
02:19
buried 100 meters underground.
43
139436
1850
creusé 100 mètres sous terre.
02:21
And in this tunnel,
44
141310
1154
Et dans ce tunnel,
02:22
we use superconducting magnets colder than outer space
45
142488
3953
on utilise des aimants supraconducteurs plus froids que la température de l'espace
02:26
to accelerate protons to almost the speed of light
46
146465
3061
pour accélérer des protons, presque à la vitesse de la lumière
02:29
and slam them into each other millions of times per second,
47
149550
3877
et les écraser les uns contre les autres des millions de fois par seconde,
02:33
collecting the debris of these collisions
48
153451
2826
afin de recueillir les débris de ces collisions
02:36
to search for new, undiscovered fundamental particles.
49
156301
3971
pour découvrir de nouvelles particules fondamentales.
02:40
Its design and construction took decades of work
50
160727
2464
Sa création a demandé des décennies de travail
02:43
by thousands of physicists from around the globe,
51
163215
3032
à des centaines de physiciens à travers le monde
02:46
and in the summer of 2015,
52
166271
2541
et lors de l'été 2015,
02:48
we had been working tirelessly to switch on the LHC
53
168836
3424
nous avons travaillé sans relâche afin de lancer le LHC
02:52
at the highest energy that humans have ever used in a collider experiment.
54
172284
4467
à la plus grande énergie jamais utilisée pour ce genre d'expérience.
02:57
Now, higher energy is important
55
177735
2523
Une énergie plus élevée est en fait indispensable
03:00
because for particles, there is an equivalence
56
180282
2187
car pour les particules, il existe un équivalent
03:02
between energy and particle mass,
57
182493
2201
entre l'énergie et la masse des particules,
03:04
and mass is just a number put there by nature.
58
184718
2461
et la masse n'est qu'un nombre mis là par la nature.
Pour découvrir des particules,
03:08
To discover new particles,
59
188068
1318
03:09
we need to reach these bigger numbers.
60
189410
2122
on doit atteindre ces grands nombres.
03:11
And to do that, we have to build a bigger, higher energy collider,
61
191556
3254
Et pour ça, il faut créer un collisionneur plus grand et plus puissant,
03:14
and the biggest, highest energy collider in the world
62
194834
2565
et le plus grand, plus puissant collisionneur au monde
03:17
is the Large Hadron Collider.
63
197423
1466
est le Grand collisionneur de hadrons.
03:20
And then, we collide protons quadrillions of times,
64
200271
4899
Ensuite, nous réalisons des collisions de protons des quadrillons de fois,
03:25
and we collect this data very slowly, over months and months.
65
205194
4284
nous rassemblons ces données très lentement, au fur et à mesure des mois.
03:30
And then new particles might show up in our data as bumps --
66
210813
4335
Les nouvelles particules pourraient y apparaître comme des disparités,
03:35
slight deviations from what you expect,
67
215172
2445
de légers écarts par rapport à ce qu'on attendait,
03:37
little clusters of data points that make a smooth line not so smooth.
68
217641
3967
de petits amas de points qui rendent une ligne fluide un peu moins fluide.
03:42
For example, this bump,
69
222379
1721
Par exemple, cette disparité,
03:45
after months of data-taking in 2012,
70
225010
2533
après des mois de collecte de données en 2012,
03:47
led to the discovery of the Higgs particle --
71
227567
2129
a révélé l'existence de la particule de Higgs --
03:49
the Higgs boson --
72
229720
1205
le boson de Higgs --
03:50
and to a Nobel Prize for the confirmation of its existence.
73
230949
3365
et a mené à un prix Nobel pour la confirmation de son existence.
03:55
This jump up in energy in 2015
74
235972
3558
Ce pic dans le domaine de l'énergie en 2015
04:00
represented the best chance that we as a species had ever had
75
240628
3292
était la meilleure chance que nous avions, en tant qu'espèce,
04:03
of discovering new particles --
76
243944
1477
de découvrir des particules --
04:05
new answers to these long-standing questions,
77
245445
2112
des réponses à ces éternelles questions,
04:07
because it was almost twice as much energy as we used
78
247581
3097
car c'était presque le double de l'énergie que nous avons utilisée
04:10
when we discovered the Higgs boson.
79
250702
1922
pour la découverte du boson de Higgs.
04:12
Many of my colleagues had been working their entire careers for this moment,
80
252648
3741
Beaucoup de mes collègues ont travaillé toute leur carrière pour ce moment
04:16
and frankly, to little curious me,
81
256413
2076
et honnêtement, pour le jeune moi si curieux,
04:18
this was the moment I'd been waiting for my entire life.
82
258513
2910
c'était le moment que j'avais attendu toute ma vie.
04:21
So 2015 was go time.
83
261447
1731
2015 était un grand moment.
04:24
So June 2015,
84
264654
2210
Et donc en juin 2015,
04:27
the LHC is switched back on.
85
267722
2659
le LHC a été rallumé.
04:31
My colleagues and I held our breath and bit our fingernails,
86
271040
2877
Nous avons retenu notre souffle et rongé nos ongles
04:33
and then finally we saw the first proton collisions
87
273941
2511
et enfin assisté à la première collision de protons
04:36
at this highest energy ever.
88
276476
1956
à l'énergie la plus haute jamais utilisée.
04:38
Applause, champagne, celebration.
89
278456
2076
Applaudissements, champagne, célébration.
04:40
This was a milestone for science,
90
280556
3596
C'était un tournant pour la science,
04:44
and we had no idea what we would find in this brand-new data.
91
284176
4622
nous n'avions aucune idée
de ce qu'on trouverait dans ces nouvelles données.
04:51
And then a few weeks later, we found a bump.
92
291990
2178
Quelques semaines après, on a trouvé une disparité.
04:56
It wasn't a very big bump,
93
296192
1676
Ce n'était pas une grosse disparité,
04:58
but it was big enough to make you raise your eyebrow.
94
298952
2512
mais c'était assez gros pour nous faire sourciller.
05:01
But on a scale of one to 10 for eyebrow raises,
95
301488
2251
Sur l'échelle de 1 à 10 du haussement de sourcils,
05:03
if 10 indicates that you've discovered a new particle,
96
303763
2610
si 10 indique la découverte d'une nouvelle particule,
05:06
this eyebrow raise is about a four.
97
306397
1727
c'était un quatre.
05:08
(Laughter)
98
308148
1150
(Rires)
05:10
I spent hours, days, weeks in secret meetings,
99
310432
5211
J'ai passé des heures, des jours, des semaines à des réunions secrètes,
05:15
arguing with my colleagues over this little bump,
100
315667
2360
débattant avec mes collègues sur cette disparité,
05:18
poking and prodding it with our most ruthless experimental sticks
101
318051
3236
la manipulant sans pitié avec ce qui nous passait par la tête
05:21
to see if it would withstand scrutiny.
102
321311
1977
pour voir si elle supporterait d'être observée.
05:23
But even after months of working feverishly --
103
323988
3461
Mais après des mois de travail acharné --
05:27
sleeping in our offices and not going home,
104
327473
2432
à dormir dans nos bureaux sans rentrer à la maison,
05:29
candy bars for dinner,
105
329929
2077
des barres chocolatées en guise de dîner,
05:32
coffee by the bucketful --
106
332030
1570
du café par litres entiers --
05:33
physicists are machines for turning coffee into diagrams --
107
333624
4243
les physiciens sont des machines qui transforment le café en diagrammes --
05:37
(Laughter)
108
337891
1399
(Rires)
05:39
This little bump would not go away.
109
339314
2536
Cette petite disparité ne s'en allait pas.
05:42
So after a few months,
110
342704
2138
Après quelques mois,
05:44
we presented our little bump to the world with a very clear message:
111
344866
3710
nous avons montré cette petite disparité au monde avec un message très clair :
05:49
this little bump is interesting but it's not definitive,
112
349457
2711
cette petite disparité est intéressante, mais pas définitive,
05:52
so let's keep an eye on it as we take more data.
113
352192
3329
donc surveillons-la et récupérons plus de données.
05:55
So we were trying to be extremely cool about it.
114
355872
2291
Nous avons essayé d'être très décontractés à ce sujet.
05:59
And the world ran with it anyway.
115
359463
2188
Et le monde entier s'est quand même enthousiasmé.
06:02
The news loved it.
116
362383
1632
Les journaux nous adoraient.
06:04
People said it reminded them of the little bump
117
364735
2555
Les gens nous ont dit que ça leur rappelait la disparité
06:07
that was shown on the way toward the Higgs boson discovery.
118
367314
3423
qui avait mené à la découverte du boson de Higgs.
06:10
Better than that, my theorist colleagues --
119
370761
3128
Mieux que ça, mes collègues théoriciens --
06:14
I love my theorist colleagues --
120
374548
2317
j'adore mes collègues théoriciens --
06:16
my theorist colleagues wrote 500 papers about this little bump.
121
376889
3612
mes collègues théoriciens ont écrit 500 articles sur cette petite disparité.
06:20
(Laughter)
122
380525
1455
(Rires)
06:22
The world of particle physics had been flipped on its head.
123
382574
3966
Le monde de la physique des particules avait été complètement retourné.
06:27
But what was it about this particular bump
124
387745
4242
Mais qu'est-ce qui faisait que cette petite disparité
06:32
that caused thousands of physicists to collectively lose their cool?
125
392011
4090
avait réussi à enthousiasmer des centaines de physiciens ?
06:37
This little bump was unique.
126
397596
1436
Cette petite disparité était unique.
06:40
This little bump indicated
127
400198
1369
Cette disparité indiquait
06:41
that we were seeing an unexpectedly large number of collisions
128
401591
3022
que nous observions un nombre étonnamment grand de collisions
06:44
whose debris consisted of only two photons,
129
404637
3331
dont les débris étaient composés de seulement deux photons,
06:47
two particles of light.
130
407992
1244
deux particules de lumière.
06:49
And that's rare.
131
409260
1237
Et c'est rare.
06:51
Particle collisions are not like automobile collisions.
132
411069
2620
Une collision ne ressemble pas à un accident de voiture.
06:53
They have different rules.
133
413713
1519
Elle répond à d'autres règles.
06:55
When two particles collide at almost the speed of light,
134
415256
2650
Si celle-ci se fait presque à la vitesse de la lumière,
06:57
the quantum world takes over.
135
417930
1421
c'est dans le monde quantique.
06:59
And in the quantum world,
136
419375
1260
Dans ce monde quantique,
07:00
these two particles can briefly create a new particle
137
420659
3193
les deux particules peuvent brièvement créer une nouvelle particule
07:03
that lives for a tiny fraction of a second
138
423876
2780
qui vit pendant une fraction de seconde
07:06
before splitting into other particles that hit our detector.
139
426680
2881
puis explose en d'autres particules repérées par notre détecteur.
07:09
Imagine a car collision where the two cars vanish upon impact,
140
429585
3405
Imaginez un accident où les deux voitures disparaissent sous l'impact,
07:13
a bicycle appears in their place --
141
433014
2269
une bicyclette apparaît à la place --
07:15
(Laughter)
142
435307
1071
(Rires)
07:16
And then that bicycle explodes into two skateboards,
143
436402
2461
et puis cette bicyclette éclate en deux skateboards,
07:18
which hit our detector.
144
438887
1181
qui frappent notre détecteur.
07:20
(Laughter)
145
440092
1379
(Rires)
07:21
Hopefully, not literally.
146
441495
1953
Heureusement, pas littéralement.
07:23
They're very expensive.
147
443472
1342
Ils coûtent très cher.
07:26
Events where only two photons hit out detector are very rare.
148
446191
3748
Les moments où deux photons atteignent notre détecteur sont très rares.
07:29
And because of the special quantum properties of photons,
149
449963
3722
Et à cause des propriétés quantiques des photons,
07:33
there's a very small number of possible new particles --
150
453709
3788
il existe un nombre très petit de nouvelles particules possibles --
07:37
these mythical bicycles --
151
457521
1497
ces bicyclettes mythiques --
07:39
that can give birth to only two photons.
152
459042
2243
qui peuvent donner naissance à seulement deux photons.
07:41
But one of these options is huge,
153
461812
2836
Mais une de ces options est immense
07:44
and it has to do with that long-standing question
154
464672
2836
et concerne cette éternelle question
07:47
that bothered me as a tiny little kid,
155
467532
2522
qui me dérangeait quand j'étais petit,
07:50
about gravity.
156
470078
1360
à propos de la gravité.
07:53
Gravity may seem super strong to you,
157
473946
2672
La gravité vous semble plutôt forte,
07:56
but it's actually crazily weak compared to the other forces of nature.
158
476642
4100
mais elle est en réalité très faible comparée à d'autres forces de la nature.
08:00
I can briefly beat gravity when I jump,
159
480766
2631
Je peux brièvement vaincre la gravité en sautant,
08:04
but I can't pick a proton out of my hand.
160
484390
2843
mais je ne peux pas attraper un des photons de ma main.
08:08
The strength of gravity compared to the other forces of nature?
161
488463
3216
La force de la gravité comparée aux autres forces de la nature ?
08:12
It's 10 to the minus 39.
162
492480
2190
C'est 10 puissance moins 39.
08:14
That's a decimal with 39 zeros after it.
163
494694
2537
C'est une décimale avec 39 zéros derrière.
08:17
Worse than that,
164
497255
1157
Pire que ça,
08:18
all of the other known forces of nature are perfectly described
165
498436
3027
toutes les autres forces de la nature sont très bien décrites
08:21
by this thing we call the Standard Model,
166
501487
2037
par ce que nous appelons le modèle standard,
08:23
which is our current best description of nature at its smallest scales,
167
503548
3435
notre meilleure description actuelle de la nature à sa plus petite échelle
08:27
and quite frankly,
168
507007
1156
et franchement,
08:28
one of the most successful achievements of humankind --
169
508187
4177
une des plus grandes réussites de l'humanité --
08:32
except for gravity, which is absent from the Standard Model.
170
512388
4012
à l'exception de la gravité, qui est absente du modèle standard.
08:36
It's crazy.
171
516424
1150
C'est dingue.
08:38
It's almost as though most of gravity has gone missing.
172
518046
3100
C'est presque comme si la majorité de la gravité avait disparu.
08:42
We feel a little bit of it,
173
522394
1667
On en ressent une petite partie,
08:44
but where's the rest of it?
174
524085
1676
mais qu'en est-il du reste ?
08:45
No one knows.
175
525785
1282
Personne ne le sait.
08:48
But one theoretical explanation proposes a wild solution.
176
528003
4403
Mais une explication théorique propose une solution folle.
08:54
You and I --
177
534120
1339
Vous et moi --
08:55
even you in the back --
178
535483
1578
même vous, au fond --
08:57
we live in three dimensions of space.
179
537085
2145
nous vivons dans trois dimensions de l'espace.
08:59
I hope that's a non-controversial statement.
180
539254
2557
J'espère que c'est une déclaration admise par tous.
09:01
(Laughter)
181
541835
1829
(Rires)
09:03
All of the known particles also live in three dimensions of space.
182
543688
3438
Toutes les particules connues existent aussi dans trois dimensions.
09:07
In fact, a particle is just another name
183
547150
2190
En fait, une particule est juste un autre nom
09:09
for an excitation in a three-dimensional field;
184
549364
3009
pour une excitation dans un champ tridimensionnel ;
09:12
a localized wobbling in space.
185
552397
1920
une oscillation dans l'espace.
09:15
More importantly, all the math that we use to describe all this stuff
186
555288
3529
Et surtout, toutes les mathématiques que nous utilisons pour décrire tout ça
09:18
assumes that there are only three dimensions of space.
187
558841
3073
présument qu'il n'y a que trois dimensions dans l'espace.
09:21
But math is math, and we can play around with our math however we want.
188
561938
3381
Mais on peut jouer avec les maths comme on veut, car ce sont les nôtres.
09:25
And people have been playing around with extra dimensions of space
189
565343
3166
Et on joue avec des dimensions supplémentaires dans l'espace
09:28
for a very long time,
190
568533
1155
depuis longtemps,
09:29
but it's always been an abstract mathematical concept.
191
569712
2585
mais c'est toujours resté un concept mathématique abstrait.
09:32
I mean, just look around you -- you at the back, look around --
192
572321
3172
Je veux dire, regardez autour de vous -- vous aussi, au fond --
09:35
there's clearly only three dimensions of space.
193
575517
2281
il n'y a clairement que trois dimensions dans l'espace.
09:38
But what if that's not true?
194
578954
1559
Mais si ce n'était pas vrai ?
09:42
What if the missing gravity is leaking into an extra-spatial dimension
195
582109
6255
Et si la gravité manquante disparaissait dans une dimension extra-spatiale
09:48
that's invisible to you and I?
196
588388
1956
qui nous était invisible ?
09:51
What if gravity is just as strong as the other forces
197
591355
3094
Et si la gravité était aussi forte que les autres forces
09:54
if you were to view it in this extra-spatial dimension,
198
594473
3141
si on la regardait dans cette dimension extra-spatiale ?
09:57
and what you and I experience is a tiny slice of gravity
199
597638
2900
Et si nous ne ressentions qu'une infime partie de la gravité
10:00
make it seem very weak?
200
600562
1897
et que c'était pour ça qu'elle était si faible ?
10:04
If this were true,
201
604158
1175
Si c'était vrai,
10:05
we would have to expand our Standard Model of particles
202
605357
2748
on devrait élargir notre modèle standard de particules
10:08
to include an extra particle, a hyperdimensional particle of gravity,
203
608129
4086
pour y inclure une nouvelle particule,
une particule de gravité hyper-dimensionnelle,
10:12
a special graviton that lives in extra-spatial dimensions.
204
612239
2995
un graviton qui existerait dans une dimension extra-spatiale.
10:15
I see the looks on your faces.
205
615258
1465
Si vous pouviez voir vos têtes.
10:16
You should be asking me the question,
206
616747
1819
Vous devriez me poser la question :
10:18
"How in the world are we going to test this crazy, science fiction idea,
207
618590
3644
« Comment pouvons tester cette folle idée de science-fiction,
10:22
stuck as we are in three dimensions?"
208
622258
2491
puisque nous sommes coincés dans trois dimensions ? »
10:24
The way we always do,
209
624773
1282
De la manière habituelle,
10:26
by slamming together two protons --
210
626079
2139
en télescopant deux protons --
10:28
(Laughter)
211
628242
1152
(Rires)
10:29
Hard enough that the collision reverberates
212
629418
2564
assez fort pour que la collision se réverbère
10:32
into any extra-spatial dimensions that might be there,
213
632006
2691
dans une dimension extra-spatiale qui pourrait être là,
10:34
momentarily creating this hyperdimensional graviton
214
634721
2599
créant temporairement ce graviton hyper-dimensionnel
10:37
that then snaps back into the three dimensions of the LHC
215
637344
4380
avant de revenir dans les trois dimensions du LHC
10:41
and spits off two photons,
216
641748
1822
et de se séparer en deux photons,
10:44
two particles of light.
217
644278
1338
deux particules de lumière.
10:47
And this hypothetical, extra-dimensional graviton
218
647417
2910
Cet hypothétique graviton extra-dimensionnel
10:50
is one of the only possible, hypothetical new particles
219
650351
3707
est une des seules nouvelles particules possibles et hypothétiques
qui possèdent ces propriétés quantiques
10:54
that has the special quantum properties
220
654082
2135
10:56
that could give birth to our little, two-photon bump.
221
656241
4236
et qui pourraient donner naissance à notre petite disparité à deux photons.
11:02
So, the possibility of explaining the mysteries of gravity
222
662000
5820
La possibilité d'expliquer les mystères de la gravité
11:07
and of discovering extra dimensions of space --
223
667844
3498
et de découvrir des dimensions supplémentaires --
11:11
perhaps now you get a sense
224
671366
1592
vous comprenez mieux maintenant
11:12
as to why thousands of physics geeks collectively lost their cool
225
672982
4124
pourquoi des centaines de geeks physiciens ont tous perdu leur sang-froid
11:17
over our little, two-photon bump.
226
677130
1882
juste pour cette disparité à deux photons.
11:19
A discovery of this type would rewrite the textbooks.
227
679036
2900
Une découverte de ce type pourrait changer les manuels scolaires.
11:22
But remember,
228
682739
1152
Mais souvenez-vous,
11:23
the message from us experimentalists
229
683915
1724
notre avis, celui des expérimentateurs,
11:25
that actually were doing this work at the time,
230
685663
2239
qui travaillions là-dessus était clair :
11:27
was very clear:
231
687926
1154
il faut plus de données.
11:29
we need more data.
232
689104
1174
11:30
With more data,
233
690302
1519
Avec plus de données,
11:31
the little bump will either turn into a nice, crisp Nobel Prize --
234
691845
4024
cette petite disparité se transformera en joli Prix Nobel --
11:35
(Laughter)
235
695893
1760
(Rires)
11:37
Or the extra data will fill in the space around the bump
236
697677
2964
ou les nouvelles données se placeront autour de cette disparité
11:40
and turn it into a nice, smooth line.
237
700665
1866
et la transformeront en jolie ligne fluide.
11:43
So we took more data,
238
703515
1218
On a pris plus de données
11:44
and with five times the data, several months later,
239
704757
2577
et avec cinq fois plus de données, quelques mois après,
11:47
our little bump
240
707358
1690
notre petite disparité
11:49
turned into a smooth line.
241
709072
2348
s'est transformé en ligne fluide.
11:55
The news reported on a "huge disappointment," on "faded hopes,"
242
715217
3484
Les journaux ont décrit « l'énorme déception », les « espoirs évanouis »
11:58
and on particle physicists "being sad."
243
718725
2510
et les « tristes » physiciens des particules.
12:01
Given the tone of the coverage,
244
721259
1811
À en croire le ton des articles,
12:03
you'd think that we had decided to shut down the LHC and go home.
245
723094
3488
on avait décidé d'éteindre le LHC et de rentrer à la maison.
12:06
(Laughter)
246
726606
1150
(Rires)
12:08
But that's not what we did.
247
728628
1603
Mais ce n'est pas ce que nous avons fait.
12:13
But why not?
248
733057
2014
Et pourquoi ?
12:16
I mean, if I didn't discover a particle -- and I didn't --
249
736475
2845
Si je n'ai pas découvert de particule -- ce qui est le cas --
12:20
if I didn't discover a particle, why am I here talking to you?
250
740209
3029
si je n'en ai pas découvert, pourquoi je vous parle à présent ?
12:23
Why didn't I just hang my head in shame
251
743262
2437
Pourquoi je n'ai pas juste baissé la tête, honteux,
12:25
and go home?
252
745723
1224
avant de rentrer chez moi ?
12:31
Particle physicists are explorers.
253
751169
3351
Les physiciens des particules sont des explorateurs.
12:35
And very much of what we do is cartography.
254
755421
2952
Et la majorité de ce que nous faisons est de la cartographie.
12:39
Let me put it this way: forget about the LHC for a second.
255
759468
2852
Voyons ça comme ça : oubliez le LHC pendant une seconde.
12:42
Imagine you are a space explorer arriving at a distant planet,
256
762344
3382
Imaginez que vous êtes un explorateur
arrivant sur une planète lointaine,
12:45
searching for aliens.
257
765750
1325
à la recherche d'aliens.
12:47
What is your first task?
258
767099
1522
Quelle est votre première tâche ?
12:49
To immediately orbit the planet, land, take a quick look around
259
769931
3076
Tourner autour de la planète, atterrir, observer les alentours
12:53
for any big, obvious signs of life,
260
773031
1886
pour chercher des signes de vie évidents
12:54
and report back to home base.
261
774941
1819
et retourner à la base principale.
12:56
That's the stage we're at now.
262
776784
1624
C'est l'étape où nous sommes actuellement.
12:59
We took a first look at the LHC
263
779269
1487
Nous commençons à observer le LHC
13:00
for any new, big, obvious-to-spot particles,
264
780780
2284
pour chercher de nouvelles particules en évidence
13:03
and we can report that there are none.
265
783088
1950
et nous pouvons dire qu'il n'y en a pas.
13:05
We saw a weird-looking alien bump on a distant mountain,
266
785631
2673
On a vu au loin cet étrange alien sur une montagne,
13:08
but once we got closer, we saw it was a rock.
267
788328
2170
mais quand on s'est rapprochés, c'était un rocher.
13:10
But then what do we do? Do we just give up and fly away?
268
790816
2640
Qu'est-ce qu'on fait ensuite ? On abandonne et s'en va ?
13:13
Absolutely not;
269
793480
1287
Pas du tout.
13:14
we would be terrible scientists if we did.
270
794791
2305
On serait des scientifiques vraiment nuls.
13:17
No, we spend the next couple of decades exploring,
271
797120
3613
Non, on passe les quelques prochaines décennies à explorer,
13:20
mapping out the territory,
272
800757
1480
à cartographier le territoire,
13:22
sifting through the sand with a fine instrument,
273
802261
2365
à fouiner dans le sable avec un outil de précision,
13:24
peeking under every stone,
274
804650
1458
à regarder sous chaque pierre,
13:26
drilling under the surface.
275
806132
1554
à creuser sous la surface.
13:28
New particles can either show up immediately
276
808106
2593
Les particules peuvent autant apparaître aussitôt,
13:30
as big, obvious-to-spot bumps,
277
810723
2133
comme des disparités en évidence,
13:32
or they can only reveal themselves after years of data taking.
278
812880
3941
qu'elles peuvent apparaître après des années de collecte de données.
13:38
Humanity has just begun its exploration at the LHC at this big high energy,
279
818103
4410
L'humanité vient juste de commencer son exploration au LHC
à cette si haute énergie
13:42
and we have much searching to do.
280
822537
1791
et nous avons des recherches à faire.
13:44
But what if, even after 10 or 20 years, we still find no new particles?
281
824352
5825
Mais que se passera-t-il dans 10 ou 20 ans,
si on ne trouve toujours pas de nouvelles particules ?
13:51
We build a bigger machine.
282
831053
1695
On construira une plus grosse machine.
13:52
(Laughter)
283
832772
1574
(Rires)
13:54
We search at higher energies.
284
834370
1690
On recherche à une plus haute énergie.
13:56
We search at higher energies.
285
836476
1570
On recherche à une plus haute énergie.
13:58
Planning is already underway for a 100-kilometer tunnel
286
838946
3053
On planifie déjà un tunnel de 100 kilomètres
14:02
that will collide particles at 10 times the energy of the LHC.
287
842612
2976
où l'énergie d'une collision serait dix fois grande qu'au LHC.
14:05
We don't decide where nature places new particles.
288
845612
2337
On ne décide pas où se trouvent les nouvelles particules.
14:08
We only decide to keep exploring.
289
848366
1646
On décide de continuer à explorer.
14:10
But what if, even after a 100-kilometer tunnel
290
850036
2558
Et si même avec un tunnel de 100 kilomètres
14:12
or a 500-kilometer tunnel
291
852618
1860
ou un tunnel de 500 kilomètres
14:14
or a 10,000-kilometer collider floating in space
292
854502
2841
ou un collisionneur de 10 000 km flottant dans l'espace
14:17
between the Earth and the Moon,
293
857367
1578
entre la Terre et la Lune,
14:18
we still find no new particles?
294
858969
3062
on ne trouvait aucune particule ?
14:23
Then perhaps we're doing particle physics wrong.
295
863597
2694
Alors là, il faudrait revoir notre physique des particules.
14:26
(Laughter)
296
866315
1791
(Rires)
14:28
Perhaps we need to rethink things.
297
868130
1957
Peut-être que nous devons repenser les choses.
14:31
Maybe we need more resources, technology, expertise
298
871127
3262
Que nous avons besoin de plus de ressources, technologies, expertises
14:34
than what we currently have.
299
874413
1508
que ce que l'on a maintenant.
14:36
We already use artificial intelligence and machine learning techniques
300
876610
3341
On utilise déjà l'intelligence artificielle
et l'apprentissage automatique
14:39
in parts of the LHC,
301
879975
1153
dans le LHC ;
14:41
but imagine designing a particle physics experiment
302
881152
2406
imaginez une expérience de physique des particules
14:43
using such sophisticated algorithms
303
883582
1669
utilisant des algorithmes si avancés
14:45
that it could teach itself to discover a hyperdimensional graviton.
304
885275
3168
qu'elle s'apprendrait à trouver des gravitons hyper-dimensionnels.
14:48
But what if?
305
888467
1157
Et si...
14:49
What if the ultimate question:
306
889648
1445
l'ultime question :
14:51
What if even artificial intelligence can't help us answer our questions?
307
891117
3473
Et si même l'intelligence artificielle ne répondait pas à nos questions ?
14:54
What if these open questions, for centuries,
308
894614
2111
Et si ces questions posées depuis tant d'années
14:56
are destined to be unanswered for the foreseeable future?
309
896749
2669
étaient destinées à rester sans réponse dans le futur ?
14:59
What if the stuff that's bothered me since I was a little kid
310
899442
2929
Et si ce qui me dérangeait quand j'étais enfant
15:02
is destined to be unanswered in my lifetime?
311
902395
2523
était destiné à rester sans réponse pour mon existence entière ?
15:06
Then that ...
312
906395
1156
Alors, ça sera....
15:08
will be even more fascinating.
313
908282
2094
encore plus fascinant.
15:12
We will be forced to think in completely new ways.
314
912144
3225
On serait obligés de penser de manières complètement différentes.
15:16
We'll have to go back to our assumptions,
315
916361
2058
On serait obligés de revoir nos suppositions
15:18
and determine if there was a flaw somewhere.
316
918443
2339
pour voir si elles ne contiennent pas d'erreurs.
15:21
And we'll need to encourage more people to join us in studying science
317
921401
3395
Il faut encourager plus de monde à nous rejoindre pour étudier la science
15:24
since we need fresh eyes on these century-old problems.
318
924820
3062
car nous avons besoin de nouveaux regards sur ces problèmes anciens.
15:27
I don't have the answers, and I'm still searching for them.
319
927906
3134
Je n'ai pas les réponses et je les cherche encore.
15:31
But someone -- maybe she's in school right now,
320
931064
2329
Mais quelqu'un -- peut-être à l'école en ce moment,
15:33
maybe she's not even born yet --
321
933417
1684
peut-être pas encore né --
15:35
could eventually guide us to see physics in a completely new way,
322
935783
3133
pourrait nous faire voir la physique d'une façon vraiment nouvelle,
15:38
and to point out that perhaps we're just asking the wrong questions.
323
938940
4268
et nous montrer qu'on pose simplement les mauvaises questions.
15:44
Which would not be the end of physics,
324
944112
2410
Ce ne sera pas la fin de la physique,
15:46
but a novel beginning.
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946546
1406
mais un nouveau départ.
15:49
Thank you.
326
949204
1150
Merci.
15:50
(Applause)
327
950378
2541
(Applaudissements)
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