Making sense of string theory | Brian Greene

Fordító: Roland Drischel Lektor: Laszlo Kereszturi

In the year 1919,

1919-ben

a virtually unknown German mathematician, named Theodor Kaluza

egy gyakorlatilag ismeretlen német matematikus, Theodor Kaluza

suggested a very bold and, in some ways, a very bizarre idea.

egy nagyon merész és bizonyos szempontból nagyon furcsa ötlettel állt elő.

He proposed that our universe

Azt indítványozta hogy a Világmindenség

might actually have more than the three dimensions

valójában nem csak azzal a három dimenzióval rendelkezik,

that we are all aware of.

mint amiről tudomásunk van.

That is in addition to left, right, back, forth and up, down,

A balra-jobbra, hátra-előre és a fel-le mellett

Kaluza proposed that there might be additional dimensions of space

Kaluza azt feltételezte, hogy további térdimenziók is létezhetnek,

that for some reason we don't yet see.

melyeket valamilyen okból nem vagyunk képesek érzékelni.

Now, when someone makes a bold and bizarre idea,

Nos, ha valaki előáll egy merész és furcsa ötlettel,

sometimes that's all it is -- bold and bizarre,

akkor az néha nem is több mint egy merész és furcsa ötlet,

but it has nothing to do with the world around us.

de semmi köze a minket körülvevő valósághoz.

This particular idea, however --

Ez a bizonyos ötlet azonban,

although we don't yet know whether it's right or wrong,

bár még nem tudjuk hogy helyes vagy helytelen-e,

and at the end I'll discuss experiments which, in the next few years,

- és az előadás végén beszélek néhány kísérletről, melyek a következő években

may tell us whether it's right or wrong --

esetlegesen eldönthetik hogy az ötlet helyes vagy helytelen-e -

this idea has had a major impact on physics in the last century

ez az ötlet nagy befolyással volt a utobbi évszázad fizikatudományára

and continues to inform a lot of cutting-edge research.

és még manapság is forrása számtalan élvonalbeli kutatásnak.

So, I'd like to tell you something about the story of these extra dimensions.

Így hát szeretnék egy kicsit mesélni ezen extradimenziók történetéről.

So where do we go?

Hol is kezdjem?

To begin we need a little bit of back story. Go to 1907.

Hogy elkezdhessük kell egy kis háttérismeret. Menjünk 1907-be.

This is a year when Einstein is basking in the glow

Ez az az év, mikor Einstein dicsfényben fürdik

of having discovered the special theory of relativity

a speciális relativitáselmélet felfedezése miatt,

and decides to take on a new project,

és elhatározza hogy új fába vágja a fejszéjét --

to try to understand fully the grand, pervasive force of gravity.

megpróbálja megérteni a gravitáció hatalmas, mindent átfogó erejét.

And in that moment, there are many people around

Abban az időszakban sok olyan ember volt

who thought that that project had already been resolved.

aki úgy gondolta hogy a feladat már eleve megoldottnak tekinthető.

Newton had given the world a theory of gravity in the late 1600s

Newton már megajándékozta a világot a korai 1600-as években a gravitációelmélettel

that works well, describes the motion of planets,

mely jól működik, leírja a bolygók mozgását,

the motion of the moon and so forth,

a Hold mozgását és így tovább,

the motion of apocryphal of apples falling from trees,

valamint kétségbevonható almák leesését fákról,

hitting people on the head.

emberek fejét találva el.

All of that could be described using Newton's work.

Mindez megmagyarázható Newton munkájának felhasználásával.

But Einstein realized that Newton had left something out of the story,

De Einstein rájött hogy Newton kihagyott valamit a történetből,

because even Newton had written

hiszen még Newton is elismerte

that although he understood how to calculate the effect of gravity,

hogy bár rájött hogyan számítsa ki a gravitáció hatását,

he'd been unable to figure out how it really works.

arra nem volt képes, hogy rájöjjön igazából hogyan is működik.

How is it that the Sun, 93 million miles away,

Hogyan lehetséges az, hogy a 93 millió mérföldnyire lévő Nap

[that] somehow it affects the motion of the Earth?

valahogy befolyásolja a Föld mozgását?

How does the Sun reach out across empty inert space and exert influence?

Hogyan lehetséges az hogy a Nap áthidalja az üres, közömbös teret és valahogyan hatást fejt ki?

And that is a task to which Einstein set himself --

Einstein a következő feladatot tűzte ki maga elé:

to figure out how gravity works.

rájönni hogy a gravitáció miként is működik.

And let me show you what it is that he found.

Hadd mutassam meg hogy mire jött rá.

So Einstein found

Einstein rájött,

that the medium that transmits gravity is space itself.

hogy maga az űr az a közeg mely a gravitációt közvetíti.

The idea goes like this:

Az ötlet a következő:

imagine space is a substrate of all there is.

képzeljük el hogy az űr az alapja mindennek.

Einstein said space is nice and flat, if there's no matter present.

Einstein szerint az űr sima és sík, jelenlévő anyag hiányában.

But if there is matter in the environment, such as the Sun,

De ha anyag is van a környezetben, mint például a Nap,

it causes the fabric of space to warp, to curve.

akkor ez az űr szövetének vetemedését, görbülését okozza.

And that communicates the force of gravity.

És ez közvetíti a gravitációs erőt.

Even the Earth warps space around it.

Még a Föld is meggörbíti a teret maga körül.

Now look at the Moon.

Most nézzék a Holdat!

The Moon is kept in orbit, according to these ideas,

A Hold azon oknál fogva marad pályán,

because it rolls along a valley in the curved environment

mert mintegy a mélyedes falán gördül a görbült környezetben

that the Sun and the Moon and the Earth can all create by virtue of their presence.

melyet a Nap és a Hold valamint a Föld hoznak létre puszta jelenlétükkel.

We go to a full-frame view of this.

Nézzük meg a teljes képet.

The Earth itself is kept in orbit

A Föld azért marad pályán

because it rolls along a valley in the environment that's curved

mert a mélyedés falán gördül végig a görbült környezetben,

because of the Sun's presence.

melyet a Nap jelenléte hoz létre.

That is this new idea about how gravity actually works.

Ez a gravitáció működését magyarázó új elmélet.

Now, this idea was tested in 1919 through astronomical observations.

Nos, ezt az elméletet 1919-ben csillagászati megfigyelések útján bizonyították.

It really works. It describes the data.

Tényleg működik. Leírja az észlelt adatokat.

And this gained Einstein prominence around the world.

Ez pedig világhírűvé tette Einsteint.

And that is what got Kaluza thinking.

Ez gondolkodásra késztette Kaluzát.

He, like Einstein, was in search of what we call a unified theory.

Kaluza, Einstenhez hasonlóan, egy elméleten dolgozott amit mi "egyesített elmélet" - nek hívunk.

That's one theory

Ez egy elmélet ami

that might be able to describe all of nature's forces from one set of ideas,

megmagyarázhatja az összes természeti erőt egy maréknyi ötletből,

one set of principles, one master equation, if you will.

egy maréknyi alapelvből, egy mesteregyenletből kiindulva, ha úgy tetszik.

So Kaluza said to himself,

Igy hát Kaluza azt mondta magában,

Einstein has been able to describe gravity

Einsteinnek sikerült leírnia a gravitációt

in terms of warps and curves in space --

a tér vetemedései és görbületei alapján--

in fact, space and time, to be more precise.

Igazából a tér és idő vetemedései alapján, hogy pontosak legyünk.

Maybe I can play the same game with the other known force,

Talán eljátszhatom ugyanezt a másik ismert erővel

which was, at that time, known as the electromagnetic force --

melyet abban az időben elektromágneses erőként ismertek--

we know of others today, but at that time

mi más erőket is ismerünk manapság, de akkoriban

that was the only other one people were thinking about.

ez volt az egyetlen további erő melyről az embereknek tudomása volt.

You know, the force responsible for electricity

Tudják, az az erő, ami az elektromosságért

and magnetic attraction and so forth.

és a mágneses vonzásért felel, stb.

So Kaluza says, maybe I can play the same game

Kaluza azt mondta, talán megismételheti ugyanezt a játékot

and describe electromagnetic force in terms of warps and curves.

és leírhatja az elektromágneses erőt vetemedések és görbületek alapján.

That raised a question: warps and curves in what?

Ez felvetette a következő kérdést: minek a vetemedései és görbületei?

Einstein had already used up space and time,

Einstein már felhasználta a teret és az időt,

warps and curves, to describe gravity.

a vetemedéseket és görbületeket hogy leírja a gravitációt.

There didn't seem to be anything else to warp or curve.

Nem úgy tünt hogy más is vetemedne vagy görbülne.

So Kaluza said, well, maybe there are more dimensions of space.

Kaluza azt mondta, rendben, talán a térnek több dimenziója is létezhet.

He said, if I want to describe one more force,

Azt mondta: ha le akarok írni egy további erőt

maybe I need one more dimension.

talán egy további dimenzióra van szükségem.

So he imagined that the world had four dimensions of space, not three,

Tehát azt feltételezte hogy négy - nem három térdimenzió - létezik

and imagined that electromagnetism was warps and curves

és az elektromágnesesség abban a negyedik térdimenzióban történő

in that fourth dimension. Now here's the thing:

vetemedések és görbülések útján létezik. És itt ugrik a majom a vízbe:

when he wrote down the equations describing warps and curves

amikor felvázolta az egyenleteket melyek leírják a vetemedéseket és görbületeket

in a universe with four space dimensions, not three,

egy négy- és nem háromdimenziós Világegyetemre vonatkoztatva,

he found the old equations that Einstein had already derived in three dimensions --

szembetalálkozott azokkal a régen ismert egyenletekkel, melyeket Einstein a három térdimenzióra vezetett le,

those were for gravity --

azokkal melyek a gravitaciót írják le--

but he found one more equation because of the one more dimension.

de Kaluza a negyedik térdimenzió figyelembevétele miatt egy további egyenletet is talált.

And when he looked at that equation,

És amikor megvizsgálta ezt az egyenletet,

it was none other than the equation

rájött hogy az nem más,

that scientists had long known to describe the electromagnetic force.

mint az az egyenlet, melyet a tudósok régóta az elektromágnesesség leírására használtak.

Amazing -- it just popped out.

Bámulatos -- egyszerűen előkerült.

He was so excited by this realization

Annyira lázba jött a felismeréstől,

that he ran around his house screaming, "Victory!" --

hogy körbefutotta a házát azt kiabálva hogy "Győzelem!" --

that he had found the unified theory.

mivel megtalálta az egyesített elméletet.

Now clearly, Kaluza was a man who took theory very seriously.

Egyértelmű hogy Kaluza nagyon komolyan vette az elméleteket.

He, in fact --

Tény,

there is a story that when he wanted to learn how to swim,

hogy létezik egy törtenet arról hogy amikor meg akart tanulni úszni:

he read a book, a treatise on swimming --

elolvasott egy könyvet mely az úszást tárgyalta

(Laughter)

(nevetés)

-- then dove into the ocean.

--aztán belevetette magát az óceánba.

This is a man who would risk his life on theory.

Ez az ember elméletekre bízta az életét.

Now, but for those of us who are a little bit more practically minded,

Nos, azokban közülünk akik kicsit gyakorlatiasabban gondolkodnak

two questions immediately arise from his observation.

azonnal két kérdés merül fel.

Number one: if there are more dimensions in space, where are they?

Egy: ha több térdimenzió létezik, akkor hol vannak ezek?

We don't seem to see them.

Nem látjuk őket.

And number two: does this theory really work in detail,

Kettő: részleteiben is működik-e ez az elmélet,

when you try to apply it to the world around us?

ha alkalmazzuk a körülöttünk lévő világra?

Now, the first question was answered in 1926

Nos, az első kérdés 1926-ban került megválaszolásra

by a fellow named Oskar Klein.

egy Oscar Klein nevű kolléga által.

He suggested that dimensions might come in two varieties --

Azt javasolta hogy a dimenzióknak két fajtája létezhet --

there might be big, easy-to-see dimensions,

létezhetnek nagy, könnyen érzekelhető dimenziók

but there might also be tiny, curled-up dimensions,

és parányi feltekeredett dimenziók,

curled up so small, even though they're all around us,

Annyira feltekeredett dimenziók, hogy hiába vesznek körül minket

that we don't see them.

nem vagyunk képesek érzékelni őket.

Let me show you that one visually.

Hadd szemléltessem.

So, imagine you're looking at something

Képzeljék el hogy megfigyelnek valamit,

like a cable supporting a traffic light.

olyasmit mint egy kábelt mely egy közlekedési lámpát tart.

It's in Manhattan. You're in Central Park -- it's kind of irrelevant --

Manhattan-ben, a Central Park-ban vagyunk - ez most igazábol lényegtelen --

but the cable looks one-dimensional from a distant viewpoint,

és ez a kábel egydimenziósnak néz ki a távolból,

but you and I all know that it does have some thickness.

de mindannyian tisztában vagyunk vele hogy van némi vastagsága.

It's very hard to see it, though, from far away.

Bár nagyon nehezen kivehető messziről.

But if we zoom in and take the perspective of, say,

Ha azonban közelítünk hozzá és más szemszögből nézzük, mondjuk

a little ant walking around --

egy parányi rohangáló hangyáéból --

little ants are so small that they can access all of the dimensions --

a hangyák annyira kicsik hogy hozzáférnek az összes dimenzióhoz --

the long dimension,

a hosszúság dimenziójához,

but also this clockwise, counter-clockwise direction.

de az óra járásával megegyező és ellentétes irányú dimenzióihoz is.

And I hope you appreciate this.

Remélem értékelik ezt.

It took so long to get these ants to do this.

Nagyon sok időt vett igénybe rávenni erre a hangyákat.

(Laughter)

(Nevetés)

But this illustrates the fact that dimensions can be of two sorts:

Ez a példa azonban szemlélteti hogy két fajta dimenzió létezhet,

big and small. And the idea that maybe the big dimensions around us

nagy és parányi. Továbbá azt hogy a nagy dimenziók

are the ones that we can easily see,

lehetnek azok melyeket könnyen észlelhetünk,

but there might be additional dimensions curled up,

de létezhetnek további feltekeredett dimenziók,

sort of like the circular part of that cable,

hasonlóan a kábel körkörös részéhez,

so small that they have so far remained invisible.

melyek olyan parányiak hogy ezeddig láthatatlanok maradtak.

Let me show you what that would look like.

Hadd mutassam meg hogy hogyan is képzeljük ezt el.

So, if we take a look, say, at space itself --

Ha megvizsgáljuk magát a teret --

I can only show, of course, two dimensions on a screen.

Természetesen csak két dimenzióban mutathatom a képernyőn.

Some of you guys will fix that one day,

Valamelykőtök ezt is megoldja a jövőben,

but anything that's not flat on a screen is a new dimension,

de minden ami nem sík egy képernyőn az egy újabb dimenzió,

goes smaller, smaller, smaller,

kicsinyítünk, még jobban, még jobban,

and way down in the microscopic depths of space itself,

es megérkezünk az tér mikroszkópikus mélységeibe --

this is the idea,

az ötlet a következő:

you could have additional curled up dimensions --

létezhetnek parányi feltekeredett dimenziók.

here is a little shape of a circle -- so small that we don't see them.

Íme egy kis köralak -- annyira parányi hogy nem érzékeljük.

But if you were a little ultra microscopic ant walking around,

Ha azonban kis mirkroszkópikus hangyák lennénk

you could walk in the big dimensions that we all know about --

akkor mozoghatnánk az ismert nagy dimenziókban--

that's like the grid part --

melyet a négyzetrácsos terület jelképez,--

but you could also access the tiny curled-up dimension

de eppúgy haladhatnánk az apró, feltekeredett dimenzióban,

that's so small that we can't see it with the naked eye

ami annyira parányi hogy nem láthatjuk szabad szemmel,

or even with any of our most refined equipment.

és még legkifinomultabb műszereinkkel sem.

But deeply tucked into the fabric of space itself,

De mélyen beleágyazva az tér szövetébe

the idea is there could be more dimensions, as we see there.

több dimenzió is létezhet mint amit érzékelünk.

Now that's an explanation

Nos, ez egy magyarazat

about how the universe could have more dimensions than the ones that we see.

arra hogy hogyan létezhet több dimenzió - mint amiket érzékelünk - az Univerzumban.

But what about the second question that I asked:

Mi van a másik kérdéssel amit feltettem:

does the theory actually work

tényleg működik ez az elmélet

when you try to apply it to the real world?

ha megpróbáljuk alkalmazni a valós világra?

Well, it turns out that Einstein and Kaluza and many others

Nos, kiderült hogy mikor Einstein, Kaluza és sokan mások

worked on trying to refine this framework

azon dolgoztak hogy finomítsanak az alapötleten

and apply it to the physics of the universe

és az Univerzum fizikájára alkalmazzák

as was understood at the time, and, in detail, it didn't work.

- ahogyan azt akkoriban értelmezték -, részleteiben nem működött ez az elmélet.

In detail, for instance,

Részletesen, például

they couldn't get the mass of the electron

nem tudták az elektron tömegét

to work out correctly in this theory.

ezen elmélet alapján helyesen levezetni.

So many people worked on it, but by the '40s, certainly by the '50s,

Sokan dolgoztak rajta, de a negyvenes- és bizonyosan az ötvenes években

this strange but very compelling idea

ez a furcsa de lenyűgöző ötlet

of how to unify the laws of physics had gone away.

a természeti törvények egyesítéséről felejtésbe merült.

Until something wonderful happened in our age.

Amíg valami csodalatos dolog történt a mi korunkban.

In our era, a new approach to unify the laws of physics

Manapság az egyesített elmélet új megközelítését

is being pursued by physicists such as myself,

keresik a hozzám hasonló fizikusok,

many others around the world,

és sokan mások világszerte,

it's called superstring theory, as you were indicating.

Szuperhúrelméletnek hívják, mint ahogyan már sejthették.

And the wonderful thing is that superstring theory

A csodálatos dolog a szuperhúrelméletben az,

has nothing to do at first sight with this idea of extra dimensions,

hogy első látásra semmi köze további dimenziókhoz,

but when we study superstring theory,

de ha tanulmányozzuk a szuperhúrelméletet

we find that it resurrects the idea in a sparkling, new form.

rájövünk hogy felkarolja a több dimenzió ötletét egy új, üditő formában.

So, let me just tell you how that goes.

Hadd magyarázzam el hogyan is működik.

Superstring theory -- what is it?

Mi is az a szuperhúrelmélet?

Well, it's a theory that tries to answer the question:

Nos, ez egy elmélet mely választ keres a következő kérdésre:

what are the basic, fundamental, indivisible, uncuttable constituents

mik azok az alapvető, láthatatlan, oszthatatlan alkotóelemek,

making up everything in the world around us?

melyek felépítik a körulöttünk lévo világot?

The idea is like this.

Az ötlet a következő:

So, imagine we look at a familiar object, just a candle in a holder,

Képzeljük el hogy egy hétköznapi tárgyat szemlélünk, egy gyergyát a gyertyatartóban,

and imagine that we want to figure out what it is made of.

és meg szeretnénk tudni hogy miből áll.

So we go on a journey deep inside the object and examine the constituents.

Így hát útnak indulunk mélyen a tárgy belsejébe és megvizsgáljuk az összetevőit.

So deep inside -- we all know, you go sufficiently far down, you have atoms.

Annyira mélyre --mindannyian tudjuk hogy ha eléggé mélyre jutunk atomokkal találkozunk.

We also all know that atoms are not the end of the story.

Azt is tudjuk hogy az atomok nem az út végét jelentik.

They have little electrons that swarm around a central nucleus

Parányi elektronok raja veszi körül az atommagokat,

with neutrons and protons.

amik neutronokból es protonokbol állnak.

Even the neutrons and protons have smaller particles inside of them known as quarks.

Még a neutronok és protonok is kisebb részecskékből állnak össze, amiket kvarkoknak hívunk.

That is where conventional ideas stop.

Itt ér véget a hagyományos elmélet.

Here is the new idea of string theory.

Íme a húrelmélet új ötlete.

Deep inside any of these particles, there is something else.

Mindezen részecskék mélyén van valami más is.

This something else is this dancing filament of energy.

Ez a valami egy táncoló energiaszál.

It looks like a vibrating string --

Úgy néz ki mint egy vibráló húr --

that's where the idea, string theory comes from.

innen származik a húrelmélet elnevezés.

And just like the vibrating strings that you just saw in a cello

Hasonlóan egy cselló vibráló húrjaihoz,

can vibrate in different patterns,

amik különböző minta szerint képesek vibrálni,

these can also vibrate in different patterns.

a húrok is ugyanúgy képesek különböző minta szerint vibrálni.

They don't produce different musical notes.

Nem képeznek különböző hangjegyeket.

Rather, they produce the different particles making up the world around us.

Inkább különböző részecskéket hoznak létre, melyek a körülöttünk létező világ alapjai.

So if these ideas are correct,

Ha ezek az ötlek helyesek,

this is what the ultra-microscopic landscape of the universe looks like.

akkor mikroszkópikus szinten az Világegyetem így nézne ki.

It's built up of a huge number

Nagyszámú

of these little tiny filaments of vibrating energy,

parányi táncoló energiaszálból áll,

vibrating in different frequencies.

melyek különböző frekvenciákon rezegnek.

The different frequencies produce the different particles.

A különböző frekvenciák képezik a különböző részecskéket.

The different particles are responsible

Az így létrehozott részecskék felelősek

for all the richness in the world around us.

a körülöttünk létező világ gazdagságáért.

And there you see unification,

Ezt értjük egyesítés alatt,

because matter particles, electrons and quarks,

mert az anyagi részecskék, elektronok és kvarkok,

radiation particles, photons, gravitons, are all built up from one entity.

sugárrészecskék, fotonok, gravitonok és minden természeti erő ugyanazon alapegységből áll.

So matter and the forces of nature all are put together

Tehát az anyagi részecskék és a természeti erők mind

under the rubric of vibrating strings.

a vibráló húrok ötletének fedele alatt egyesülnek.

And that's what we mean by a unified theory.

Ezt értjük egyesített elmélet alatt.

Now here is the catch.

És itt van a kutya elásva:

When you study the mathematics of string theory,

Ha tanulmányozzuk a húrelmélet matematikáját

you find that it doesn't work

azt látjuk hogy nem működik

in a universe that just has three dimensions of space.

egy olyan Univerzumban melyben csak 3 térdimenzió létezik.

It doesn't work in a universe with four dimensions of space, nor five, nor six.

Nem működik négydimenziós, sem ötdimenziós, sem hatdimenziós Univerzumban.

Finally, you can study the equations, and show that it works

Ha tanulmányozzuk az egyenleteket, rájövünk

only in a universe that has 10 dimensions of space

hogy csak tíz térdimenziós,

and one dimension of time.

és egy idődimenziós világegyetemben működik.

It leads us right back to this idea of Kaluza and Klein --

Visszatérünk Kaluza és Klein ötletéhez--

that our world, when appropriately described,

a világ, megfelelő módon ábrázolva,

has more dimensions than the ones that we see.

több dimenzióval rendelkezik mint amennyit érzékelünk.

Now you might think about that and say, well,

Elgondolkodva ezen azt mondhatják: nos,

OK, you know, if you have extra dimensions, and they're really tightly curled up,

rendben, ha léteznek további dimenziók és tényleg parányiak és felcsavarodottak,

yeah, perhaps we won't see them, if they're small enough.

talán tényleg nem láthatjuk őket ha elég kicsik.

But if there's a little tiny civilization of green people walking around down there,

No de ha létezik egy pindurka zöld emberkékből álló civilizáció

and you make them small enough, and we won't see them either. That is true.

és lekicsinyítjük őket annyira hogy nem láthatjuk őket, az is ugyanúgy igaz lehet.

One of the other predictions of string theory --

Ez a húrelmélet másik előrejelzése--

no, that's not one of the other predictions of string theory.

nem, ez nem tartozik a húrelmélet előrejelzései közé.

(Laughter)

(Nevetés)

But it raises the question:

De felveti a kérdést:

are we just trying to hide away these extra dimensions,

csak megpróbáljuk elrejteni ezeket a további dimenziókat,

or do they tell us something about the world?

vagy levezethetünk belőlük valamit a valóságról.

In the remaining time, I'd like to tell you two features of them.

A hátralévő időt szeretnem arra felhasználni hogy bemutassam az extradimenzók két jellegzetességét.

First is, many of us believe that these extra dimensions

Az első, hogy sokan közülünk hisznek abban hogy ezek az extradimenziók

hold the answer to what perhaps is the deepest question

képesek megmagyarázni a talán legalapvetőbb kérdést

in theoretical physics, theoretical science.

amire azt elméleti fizika és a tudomány választ keresnek.

And that question is this: when we look around the world,

A kérdés a következő: ha megvizsgáljuk a körülöttünk létező világot,

as scientists have done for the last hundred years,

ahogy azt a tudósok tették az elmúlt néhány 100 évben,

there appear to be about 20 numbers that really describe our universe.

akkor feltűnik hogy létezik kb. 20 szám, melyek ténylegesen leírják az Univerzum tulajdonságait.

These are numbers like the mass of the particles,

Ezek a számok, mint például a részecskék tömege,

like electrons and quarks, the strength of gravity,

olyanoké mint az elektronok és quarkok, vagy a gravitáció erőssége,

the strength of the electromagnetic force --

az elektromágneses erő erőssége --

a list of about 20 numbers

kb. 20 olyan szám

that have been measured with incredible precision,

melyeket hihetetlen pontosságal határoztak meg,

but nobody has an explanation

de senki nem tudja megmagyarázni

for why the numbers have the particular values that they do.

hogy ezek a számok miért pontosan ezeket az értékeket veszik fel.

Now, does string theory offer an answer?

Nos, a húrelmélelet tartogat erre a kérdésre valamilyen magyarázatot?

Not yet.

Még nem.

But we believe the answer for why those numbers have the values they do

Azonban úgy gondoljuk hogy ezek a számok azért veszik fel a rájuk jellemző értékeket,

may rely on the form of the extra dimensions.

mert az extradimenziók alakja formálja őket.

And the wonderful thing is, if those numbers

A legcsodálatosabb az, hogy ha ezek a számok

had any other values than the known ones,

más értékeket vennének fel mint amiket valójában felvesznek,

the universe, as we know it, wouldn't exist.

az általunk ismert Univerzum nem létezhetne.

This is a deep question.

Ez egy alapvető kérdés.

Why are those numbers so finely tuned

Miért ennyire finomhangoltak ezek a számok,

to allow stars to shine and planets to form,

annak érdekeben hogy ragyoghassanak a csillagok és bolygók formálódhassanak?

when we recognize that if you fiddle with those numbers --

Ha belegondolunk hogy eljátszva ezekkel a számokkal --

if I had 20 dials up here

- mondjuk ha rendelkeznék 20 tárcsával

and I let you come up and fiddle with those numbers,

es hagynám hogy tetszés szerint babráljanak a számokkal,

almost any fiddling makes the universe disappear.

majdnem minden változtatás a Világegyetem eltünését okozná.

So can we explain those 20 numbers?

Szóval meg tudjuk magyarázni ezt a 20 számot?

And string theory suggests that those 20 numbers

A húrelmélet szerint ennek a 20 számnak

have to do with the extra dimensions.

köze van az extradimenziókhoz.

Let me show you how.

Nézzük meg hogyan!

So when we talk about the extra dimensions in string theory,

Ha extradimenzióról beszélünk a húrelmélet kapcsán,

it's not one extra dimension,

akkor nem csak egy dimenzióról van szó,

as in the older ideas of Kaluza and Klein.

mint Kaluza és Klein elmélete esetében.

This is what string theory says about the extra dimensions.

A húrelmélet szerint a további dimenziók eképp néznek ki:

They have a very rich, intertwined geometry.

Nagyon bonyolult és átszőtt alakjuk van.

This is an example of something known as a Calabi-Yau shape --

Íme egy példa valamire, amit mi Calabi-Yau formának nevezünk -

name isn't all that important.

Az elnevezés most nem lényeges.

But, as you can see,

Amint láthatják

the extra dimensions fold in on themselves

az extradimenziók önmagukba hajlanak

and intertwine in a very interesting shape, interesting structure.

és érdekes alakban, struktúrában szövik át egymást.

And the idea is that if this is what the extra dimensions look like,

A lényeg az hogy ha az extradimenziók így néznek ki,

then the microscopic landscape of our universe all around us

akkor a minket körülvevő Univerzum mikroszópikus szinten

would look like this on the tiniest of scales.

hasonlóképpen nézne ki.

When you swing your hand,

Ha meglendítjük a karunkat,

you'd be moving around these extra dimensions over and over again,

akkor ezen extradimenziók mentén mozog újra meg újra,

but they're so small that we wouldn't know it.

de ezek annyira parányiak hogy észre sem vesszük őket.

So what is the physical implication, though, relevant to those 20 numbers?

Mi lehet ennek a felismerésnek a fizikai kihatása a 20 számra?

Consider this. If you look at the instrument, a French horn,

Gondoljanak bele. Ha megnézik ezt a hangszert, egy kürtöt,

notice that the vibrations of the airstreams

akkor láthatják hogy a levegőáramlat rezgései

are affected by the shape of the instrument.

a hangszer alakjátol függenek.

Now in string theory,

A húrelmélet esetében pedig

all the numbers are reflections of the way strings can vibrate.

az összes szám a húrok vibrálásának tükröződése.

So just as those airstreams

Mint ahogyan a levegőáramlatokra

are affected by the twists and turns in the instrument,

hatással vannak a hangszer fordulatai és kanyarulatai,

strings themselves will be affected

ugyanúgy a húrokat

by the vibrational patterns in the geometry within which they are moving.

a vibráló geometriai minták befolyásolják, amelyekben mozognak.

So let me bring some strings into the story.

Hadd adjak hozzá a történethez néhany húrt.

And if you watch these little fellows vibrating around --

Ha megnézik hogy kis pajtásaink hogyan vibrálnak --

they'll be there in a second -- right there,

megjelennek mindjárt -- már ott is vannak,

notice that they way they vibrate is affected

figyeljék meg hogy a vibrálásukat befolyásolja

by the geometry of the extra dimensions.

az extradimenziók geometriája.

So, if we knew exactly what the extra dimensions look like --

Ha tehát pontosan tudnánk hogy hogyan néznek ki az extradimenziók --

we don't yet, but if we did --

még nem tudjuk, de ha tudnánk --

we should be able to calculate the allowed notes,

képesek lennénk kiszámolni a lehetséges hangjegyeket,

the allowed vibrational patterns.

a lehetséges rezgési mintákat.

And if we could calculate the allowed vibrational patterns,

Ha pedig ki tudnánk számolni a lehetséges rezgési mintákat,

we should be able to calculate those 20 numbers.

akkor képesnek kell lennünk arra, hogy kiszámoljuk a 20 számot.

And if the answer that we get from our calculations

Ha pedig az eredmény amit kapunk

agrees with the values of those numbers

egybeesik azon számok értékeivel,

that have been determined

melyeket már meghatároztak

through detailed and precise experimentation,

részletes és pontos kísérletekkel,

this in many ways would be the first fundamental explanation

az sok szempontból az első és alapvető magyarázata lenne annak

for why the structure of the universe is the way it is.

hogy miért is olyan az Univerzum szerkezete, amilyen.

Now, the second issue that I want to finish up with is:

Nos, a második kérdés, mellyel be is fejezném, a következő:

how might we test for these extra dimensions more directly?

hogyan tudnánk közvetlenül bizonyítani ezen további dimenziók létezését?

Is this just an interesting mathematical structure

Több-e ez az elmélet mint egy érdekes matematikai építmény

that might be able to explain

mely képes lehet megmagyarázni

some previously unexplained features of the world,

a világ néhány előtte megmagyarázhatatlan tulajdonságát,

or can we actually test for these extra dimensions?

vagy ténylegesen be tudjuk bizonyítani az extradimenziók létezését?

And we think -- and this is, I think, very exciting --

Mi azt gondoljuk -- és úgy hiszem ez egy nagyon izgalmas dolog --

that in the next five years or so we may be able to test

hogy a következő kb. öt évben be tudjuk bizonyítani

for the existence of these extra dimensions.

ezeknek az extradimenzióknak a létezését.

Here's how it goes. In CERN, Geneva, Switzerland,

A következőképpen fogjuk bebizonyítani: a svájci Genfben található CERN kutatóintézetben

a machine is being built called the Large Hadron Collider.

egy Large Hadron Colider nevű szerkezetet építenek.

It's a machine that will send particles around a tunnel,

Ebben a gépben részecskéket küldenek egy alagúton át

opposite directions, near the speed of light.

egymással ellenkező irányban, megközelítőleg fénysebességgel.

Every so often those particles will be aimed at each other,

Néha ezeket a részecskéket ütközőpályára állítják,

so there's a head-on collision.

hogy aztán frontálisan ütköznek.

The hope is that if the collision has enough energy,

Abban reménykedünk, hogy az ütközésnek elég energiája lesz ahoz,

it may eject some of the debris from the collision

hogy az ütközés közben keletkezett törmelékből kilökődjön valamennyi

from our dimensions, forcing it to enter into the other dimensions.

a mi dimenzióinkból, rákényszerülve hogy más dimenziókba távozzon.

How would we know it?

Hogyan fogjuk ezt észlelni?

Well, we'll measure the amount of energy after the collision,

Nos, megmérjük az ütközés utáni energiamennyiséget,

compare it to the amount of energy before,

összehasonlítjuk az ütközés előttivel,

and if there's less energy after the collision than before,

és ha kevesebb az energia mint az ütközés előtt,

this will be evidence that the energy has drifted away.

ez azt bizonyítja hogy az energia távozott.

And if it drifts away in the right pattern that we can calculate,

Ha pedig abban a megfelelő mintában távozik mint amit előtte már ki tudtunk számolni,

this will be evidence that the extra dimensions are there.

akkor ez bizonyítani fogja hogy léteznek extradimenziók.

Let me show you that idea visually.

Hadd mutassam meg hogyan néz ki.

So, imagine we have a certain kind of particle called a graviton --

Képzeljenek el egy bizonyos részecskét melyet gravitonnak hívunk --

that's the kind of debris we expect to be ejected out,

ilyen részecskére számítunk távozó törmelékként,

if the extra dimensions are real.

ha az extradimenziók tényleg léteznek.

But here's how the experiment will go.

Lássuk hogy néz ki a kísérlet.

You take these particles. You slam them together.

Fogjuk ezeket a részecskéket és összeütköztetjük.

You slam them together, and if we are right,

Összeütköztetjük, és ha igazunk van,

some of the energy of that collision

az ütközés energiájának egy része

will go into debris that flies off into these extra dimensions.

törmelék formájában jelenik meg, mely eltávozik az extra dimenziókba.

So this is the kind of experiment

Ilyen típusú kísérletre

that we'll be looking at in the next five, seven to 10 years or so.

várunk a következő 5-10 évben.

And if this experiment bears fruit,

Ha pedig ez a kísérlet sikerül,

if we see that kind of particle ejected

ha észleljük hogy ez a részecske kilökődik

by noticing that there's less energy in our dimensions

érzékelve hogy kevesebb energia van a mi dimenziónkban

than when we began,

mint amikor elkezdtük a kísérlelet,

this will show that the extra dimensions are real.

akkor az bizonyítani fogja hogy az extradimenziók valóban léteznek.

And to me this is a really remarkable story,

Számomra ez egy igen figyelemreméltó történet,

and a remarkable opportunity. Going back to Newton with absolute space --

és egy figyelemreméltó lehetőség. Visszatekintve Newton abszolút terére --

didn't provide anything but an arena, a stage

mely csak egy aréna, egy színpad,

in which the events of the universe take place.

melyben az Univerzum eseményei zajlanak.

Einstein comes along and says,

Aztán megjelenik Einstein és azt mondja

well, space and time can warp and curve -- that's what gravity is.

hogy az űr vetemedik és görbül, és ez a gravitáció.

And now string theory comes along and says,

Most pedig megjelenik a húrelmélet és azt állítja hogy képes

yes, gravity, quantum mechanics, electromagnetism,

a gravitációt, a kvantummechanikát és az elektromágnesességet

all together in one package,

egybegyúrni egy csomaggá,

but only if the universe has more dimensions than the ones that we see.

de csak akkor ha az Univerzum több dimenzióval rendelkezik mint amennyit érzékelünk.

And this is an experiment that may test for them in our lifetime.

Ez a kísérlet pedig bebizonyíthatja mindezt még a mi életünk folyamán.

Amazing possibility.

Lenyűgöző lehetőség.

Thank you very much.

Nagyon köszönöm a figyelmüket.

(Applause)

(Taps)