CERN's supercollider | Brian Cox

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TED


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번역: JeSang Yoon 검토: Jinmyoung Joo
00:19
This is the Large Hadron Collider.
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19330
3000
이건 대형 강입자 가속기 입니다.
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It's 27 kilometers in circumference.
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22330
2000
둘레가 27킬로미터에 달하지요
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It's the biggest scientific experiment ever attempted.
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24330
3000
이건 지금껏 벌어진 모든 과학실험중 가장 큰 것입니다.
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Over 10,000 physicists and engineers
3
27330
3000
만명이 넘는 물리학자와 엔지니어들이
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from 85 countries around the world
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30330
2000
전세계 85개의 국가에서 와서
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have come together over several decades
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32330
2000
수십년동안 같이
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to build this machine.
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34330
2000
이 기계를 만들었습니다.
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What we do is we accelerate protons --
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36330
2000
우리가 하려는 것은 양성자를 가속시키는 겁니다.
00:38
so, hydrogen nuclei --
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38330
2000
그러니까, 수소 원자핵(양성자)을
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around 99.999999
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40330
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빛의 속도의 99.999999 %에
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percent the speed of light.
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44330
2000
가깝게 말이죠.
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Right? At that speed, they go around
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46330
2000
이해가 되십니까? 그 속도로 양성자들은
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that 27 kilometers 11,000 times a second.
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48330
4000
저 27 킬로미터 길이를 1초당 11,000번 회전합니다.
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And we collide them with another beam of protons
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52330
2000
그리고 우리는 그것들을 다른 방향으로 진행하는
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going in the opposite direction.
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54330
3000
양성자 빔과 충돌시킵니다.
00:57
We collide them inside giant detectors.
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57330
2000
우리는 그것들을 거대한 검출기 안에서 충돌시키는데요.
00:59
They're essentially digital cameras.
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59330
2000
검출기는 디지털 카메라와 마찬가지로 동작합니다.
01:01
And this is the one that I work on, ATLAS.
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61330
2000
그리고 바로 이것이 제가 작업하고 있는 ATLAS입니다.
01:03
You get some sense of the size --
18
63330
2000
이것이 얼마나 큰지는
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you can just see these EU standard-size
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65330
2000
저 아래의 EU 표준 크기의 인물그림을
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people underneath.
20
67330
2000
참고하시면 짐작하실수 있을듯 합니다.
01:09
(Laughter)
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69330
2000
(웃음)
01:11
You get some sense of the size: 44 meters wide,
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3000
이제 이게 얼마나 큰지 아실겁니다. : 실제 너비가 44미터 정도 되구요
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22 meters in diameter, 7,000 tons.
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74330
3000
22미터 직경에 7,000톤의 무게를 지니고 있습니다.
01:17
And we re-create the conditions that were present
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77330
3000
그리고 우리는 특정한 조건들을 만들어 내는데
01:20
less than a billionth of a second after the universe began
25
80330
3000
이는 우주가 시작된지 10억분의 1초보다 짧은 시점을 만들어내는 것입니다.
01:23
up to 600 million times a second
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83330
2000
초당 6억번이 넘도록
01:25
inside that detector -- immense numbers.
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85330
3000
검출기 안에서 말이죠. 엄청난 횟수죠.
01:29
And if you see those metal bits there --
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89330
2000
그리고 저 금속 부품들은
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those are huge magnets that bend
29
91330
2000
거대한 자석들로서
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electrically charged particles,
30
93330
2000
대전된 입자들을 휘게 만들어
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so it can measure how fast they're traveling.
31
95330
2000
입자들의 속도를 측정할 수 있게 해줍니다.
01:37
This is a picture about a year ago.
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97330
2000
이건 약 1년전 사진이구요.
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Those magnets are in there.
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99330
2000
그 자석들은 저 안에 있습니다.
01:41
And, again, a EU standard-size, real person,
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101330
2000
그리고 또 EU 표준 크기의 사람을 볼수 있네요,
01:43
so you get some sense of the scale.
35
103330
3000
따라서 여러분은 이게 얼마나 큰지 짐작할수 있을겁니다.
01:46
And it's in there that those mini-Big Bangs will be created,
36
106330
2000
그리고 저 안에서 작은 빅뱅들이 일어나게 됩니다.
01:48
sometime in the summer this year.
37
108330
2000
올해 여름쯤 말이죠.
01:50
And actually, this morning, I got an email
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110330
2000
그리고 사실 오늘 아침에 이메일을 받았는데요.
01:52
saying that we've just finished, today,
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112330
2000
오늘 방금 끝냈답니다.
01:54
building the last piece of ATLAS.
40
114330
2000
ATLAS의 마지막 부품을 조립하는걸 말이죠.
01:56
So as of today, it's finished. I'd like to say
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116330
2000
그래서 오늘부로 ATLAS의 조립이 끝났다는 것을
01:58
that I planned that for TED,
42
118330
2000
우연스럽게도, TED에서 처음 밝히게 되었음을
02:00
but I didn't. So it's been completed as of today.
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120330
3000
알려드립니다.
02:03
(Applause)
44
123330
4000
(박수)
02:07
Yeah, it's a wonderful achievement.
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127330
2000
이 얼마나 대단한 성과입니까!
02:09
So, you might be asking, "Why?
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129330
2000
그럼에도 "왜 그게 대단한 건가요?" 라고 궁금해하실것 같군요.
02:11
Why create the conditions that were present
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131330
2000
왜 우주가 시작된지 10억분의 1초에 해당하는
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less than a billionth of a second after the universe began?"
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133330
3000
그런 조건들을 만들어 내는 걸까요?
02:16
Well, particle physicists are nothing if not ambitious.
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136330
3000
글쎄요, 입자물리학자들은 열정을 빼면 시체에요.
02:19
And the aim of particle physics is to understand
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139330
3000
입자물리학자의 목표는 만물이 무엇으로 만들어져 있고
02:22
what everything's made of, and how everything sticks together.
51
142330
3000
그것들이 어떻게 상호작용하는지를 알아내는 것입니다.
02:25
And by everything I mean, of course,
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145330
2000
그리고 당연하겠지만 이 "만물" 이라는 것엔
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me and you, the Earth, the Sun,
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147330
3000
여러분과 저, 지구, 태양,
02:30
the 100 billion suns in our galaxy
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150330
3000
은하에 있는 수천억개의 태양들
02:33
and the 100 billion galaxies
55
153330
2000
그리고 관측할수 있는 거리에 있는
02:35
in the observable universe.
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155330
2000
수천억개의 은하들도 포함됩니다.
02:37
Absolutely everything.
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157330
2000
만물 그 자체인거죠.
02:39
Now you might say, "Well, OK, but why not just look at it?
58
159330
2000
혹시 여러분은 이렇게 물어볼수도 있죠 : "어쨋든 알겠습니다, 근데 왜 그냥 관찰하면 안되죠?"
02:41
You know? If you want to know what I'm made of, let's look at me."
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161330
3000
"만일 내가 뭘로 이루어졌는지 알고 싶다면 그냥 저를 관찰하면 될꺼 아닙니까?"
02:44
Well, we found that as you look back in time,
60
164330
3000
자, 과거로 돌아갈수록
02:47
the universe gets hotter and hotter,
61
167330
3000
우주는 뜨거워지고 뜨거워지고,
02:50
denser and denser, and simpler and simpler.
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170330
3000
빽빽해지고 빽빽해지고, 단순해지고 단순해집니다.
02:53
Now, there's no real reason I'm aware of for that,
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173330
2000
지금 이런 사실을 꼭 알아야 할 필요는 없습니다.
02:55
but that seems to be the case.
64
175330
3000
하지만 (사실이)그럴수도 있다는 거죠.
02:58
So, way back in the early times of the universe,
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178330
2000
그렇기 때문에, 우주는 시작된 시점으로 돌아갈수록
03:00
we believe it was very simple and understandable.
66
180330
3000
매우 간단하고 이해하기 쉽다고 믿습니다.
03:03
All this complexity, all the way to these wonderful things --
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183330
3000
모든 복잡한, 예를들어 인간 두뇌같은 대단한 것들은
03:06
human brains -- are a property of an old
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186330
2000
모두 오래되고 차갑고
03:08
and cold and complicated universe.
69
188330
3000
복잡한 우주의 산물입니다.
03:11
Back at the start, in the first billionth of a second,
70
191330
3000
저희는 초기의 10억분의 1초로 시간을 돌렸을 때
03:14
we believe, or we've observed, it was very simple.
71
194330
2000
그때의 우주는 매우 단순했다고 믿습니다.
03:16
It's almost like ...
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196330
2000
(비유를 들자면) 그건 이런거죠 ...
03:18
imagine a snowflake in your hand,
73
198330
2000
손안에 눈덩이가 있다고 생각해 보세요.
03:20
and you look at it, and it's an incredibly complicated,
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200330
3000
그 눈덩이를 들여다 보면 그건 놀라울정도로 복잡하고,
03:23
beautiful object. But as you heat it up,
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203330
3000
아름다운 물체입니다. 하지만 여기에 열을 가하면
03:26
it'll melt into a pool of water,
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206330
3000
그건 한줌의 물로 변해버리게 되죠,
03:29
and you would be able to see that, actually, it was just made
77
209330
2000
그리고 여러분은 이것이 그저 단순히
03:31
of H20, water.
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211330
3000
H2O = 물로 만들어진 것이라는걸 알게 됩니다.
03:34
So it's in that same sense that we look back in time
79
214330
2000
이와 같은 생각으로 시간을 되돌려
03:36
to understand what the universe is made of.
80
216330
3000
우주가 과연 무엇으로 만들어져 있는지 이해하려는 것이죠.
03:39
And, as of today, it's made of these things.
81
219330
3000
오늘날, 우주는 이러한 것들로 만들어져 있습니다.
03:42
Just 12 particles of matter,
82
222330
2000
단지 12개의 입자들로 말이죠,
03:44
stuck together by four forces of nature.
83
224330
3000
자연의 4가지 힘으로 결합되어서요.
03:48
The quarks, these pink things, are the things that make up protons and neutrons
84
228330
3000
쿼크, 이 핑크색 물체들은 양성자와 중성자를 만들어 냅니다.
03:51
that make up the atomic nuclei in your body.
85
231330
3000
그리고 여러분 몸 속의 원자핵을 만들어 냅니다.
03:54
The electron -- the thing that goes around
86
234330
2000
전자, 그러니까 원자핵의 주변을
03:56
the atomic nucleus --
87
236330
2000
도는 이것은
03:58
held around in orbit, by the way, by the electromagnetic force
88
238330
3000
전자기학적 힘에 의해 궤도에 잡혀 있습니다.
04:01
that's carried by this thing, the photon.
89
241330
2000
이 전자기학적 힘은 광자에 의하여 운반됩니다.
04:03
The quarks are stuck together by other things called gluons.
90
243330
3000
쿼크들은 글루온이라는 입자들을 통해서 서로 붙게 됩니다.
04:06
And these guys, here, they're the weak nuclear force,
91
246330
2000
그리고 이것들은, 약한 핵력이라고 불리는 것입니다.
04:08
probably the least familiar.
92
248330
2000
아마도 거의 처음 들어보셨을 겁니다.
04:10
But, without it, the sun wouldn't shine.
93
250330
2000
하지만 이것들이 없이는 태양이 빛나지 못해요.
04:12
And when the sun shines, you get copious quantities
94
252330
2000
태양이 빛나면, 엄청난 양의
04:14
of these things, called neutrinos, pouring out.
95
254330
3000
뉴트리노라 불리는 것들이 쏱아져 나옵니다.
04:17
Actually, if you just look at your thumbnail --
96
257330
3000
실제로, 여러분의 엄지 손톱을 바라보면
04:20
about a square centimeter --
97
260330
3000
약 1 제곱센티미터 쯤 되죠.
04:23
there are something like 60 billion neutrinos per second
98
263330
3000
초당 600억개의 뉴트리노가
04:26
from the sun, passing
99
266330
2000
태양에서 날아와
04:28
through every square centimeter of your body.
100
268330
2000
그 1 제곱미터 면적의 손톱을 통과해 나가게 되죠.
04:30
But you don't feel them, because the weak force
101
270330
2000
하지만 당신은 그것들을 느낄수 없어요. 왜냐면 그것들의 힘이 약하기 때문이죠.
04:32
is correctly named --
102
272330
2000
마치 약력이라고 이름 지어진 것처럼요.
04:34
very short range and very weak,
103
274330
2000
아주 짧은 범위에다 매우 약하죠,
04:36
so they just fly through you.
104
276330
2000
그렇기 때문에 그것들은 그냥 여러분을 통과해 지나갑니다.
04:38
And these particles have been discovered
105
278330
2000
이런 입자들은
04:40
over the last century, pretty much.
106
280330
2000
약 한세기 전쯤에 발견되었어요.
04:42
The first one, the electron, was discovered in 1897,
107
282330
2000
첫번째 것인 '전자'는 1897년에 발견되었구요,
04:44
and the last one, this thing called the tau neutrino,
108
284330
3000
그리고 마지막 것인 '타우 뉴트리노'는
04:47
in the year 2000. Actually just --
109
287330
2000
2000년에 발견되었죠. 사실 방금 막
04:49
I was going to say, just up the road in Chicago. I know it's a big country,
110
289330
3000
저는 시카고의 길 위를 이야기 하려 했었습니다.
04:52
America, isn't it?
111
292330
2000
미국은 정말 큰 나라죠. 그렇지 않나요?
04:55
Just up the road.
112
295330
2000
길 위 라구요.
04:58
Relative to the universe, it's just up the road.
113
298330
3000
우주와 비교해 본다면 미국은 그냥 길위의 한점일 뿐이죠.
05:01
(Laughter)
114
301330
2000
(웃음)
05:03
So, this thing was discovered in the year 2000,
115
303330
2000
그리하여, 이것은 2000년에 발견되었습니다.
05:05
so it's a relatively recent picture.
116
305330
3000
그래서 이 그림은 비교적 매우 최근의 것이죠.
05:08
One of the wonderful things, actually, I find,
117
308330
2000
제가 찾아낸 것중에 확실히 놀라운 이것이
05:10
is that we've discovered any of them, when you realize how tiny they are.
118
310330
3000
얼마나 작은것인지 여러분이 알게 된다면 정말 놀랄겁니다.
05:13
You know, they're a step in size
119
313330
2000
여러분들이 아시듯, 그것 (뉴트리노)의 크기는
05:15
from the entire observable universe.
120
315330
2000
전체 관측 가능한 우주의 크기에 비해 매우 작죠.
05:17
So, 100 billion galaxies,
121
317330
2000
무슨 말이냐면 1000억개의 은하,
05:19
13.7 billion light years away --
122
319330
3000
137억 광년이나 떨어진 은하들의
05:22
a step in size from that to Monterey, actually,
123
322330
3000
크기와 몬터레이(TED개최지)의 크기의 차이는 사실
05:25
is about the same as from Monterey to these things.
124
325330
3000
몬터레이와 뉴트리노 입자들의 크기의 차이와 대략 같죠.
05:28
Absolutely, exquisitely minute,
125
328330
3000
확실히, 우리들은 정교하고 치밀하게
05:31
and yet we've discovered pretty much the full set.
126
331330
3000
지금껏 대부분의 입자들을 발견해 왔습니다.
05:35
So, one of my most illustrious forebears
127
335330
3000
그리하여, 저의 가장 존경하는
05:38
at Manchester University, Ernest Rutherford,
128
338330
2000
맨체스터 대학의 선배, 어네스트 러더포드 -
05:40
discoverer of the atomic nucleus,
129
340330
2000
원자핵을 발견한 이분은 이렇게
05:42
once said, "All science is either physics
130
342330
2000
말씀하셨죠, "모든 과학은 물리학이거나
05:44
or stamp collecting."
131
344330
2000
또는 우표 수집이다."
05:46
Now, I don't think he meant to insult
132
346330
3000
저는 그의 말이 다른 과학분야에 대한
05:49
the rest of science,
133
349330
2000
모독이 아니라고 생각합니다.
05:51
although he was from New Zealand, so it's possible.
134
351330
3000
비록 그가 뉴질랜드에서 왔다고 하더라고요, 뭐 아닐수도 있지만요.
05:54
(Laughter)
135
354330
2000
(웃음)
05:56
But what he meant was that what we've done, really,
136
356330
2000
하지만 그가 말한것이 우리가 지금껏 해온 것입니다, 정말로요.
05:58
is stamp collect there.
137
358330
2000
그러니 우표 모으기 같은 것이지요.
06:00
OK, we've discovered the particles,
138
360330
2000
자, 우리는 이제까지 입자들을 발견해 왔습니다,
06:02
but unless you understand the underlying
139
362330
2000
하지만 여러분이 숨겨진
06:04
reason for that pattern -- you know, why it's built the way it is --
140
364330
3000
패턴 : "도대체 왜 그것들이 그렇게 만들어 졌나?" 를 이해하기 전까진
06:07
really you've done stamp collecting. You haven't done science.
141
367330
3000
정말로 여러분들은 우표수집을 한겁니다. -- 과학을 한 것은 아니죠.
06:10
Fortunately, we have
142
370330
2000
다행스럽게죠, 우리는
06:12
probably one of the greatest scientific achievements of the twentieth century
143
372330
3000
20세기의 최대 과학적 성과를
06:15
that underpins that pattern.
144
375330
2000
이 패턴을 밝혀 냄으로서 이루었죠.
06:17
It's the Newton's laws, if you want,
145
377330
2000
이건 뉴턴의 법칙입니다. 만일 여러분이
06:19
of particle physics.
146
379330
2000
입자 물리학을 필요로 한다면.
06:21
It's called the standard model -- beautifully simple mathematical equation.
147
381330
3000
이건 "표준모형" 이라고 불리죠 -- 아름답게도 간단한 수학공식이죠.
06:24
You could stick it on the front of a T-shirt,
148
384330
2000
여러분은 이걸 T셔츠에
06:26
which is always the sign of elegance.
149
386330
3000
엘레강스함의 상징이라고 붙이고 다닐 수 있어요.
06:29
This is it.
150
389330
2000
바로 이겁니다.
06:31
(Laughter)
151
391330
2000
(웃음)
06:33
I've been a little disingenuous, because I've expanded it out
152
393330
2000
제가 좀 지나치긴 했습니다. 왜냐면 제가 이 공식을
06:35
in all its gory detail.
153
395330
2000
아주 자세한 부분까지 전개했기 때문이지요.
06:37
This equation, though, allows you to calculate everything --
154
397330
2000
그럼에도 불구하고 이 공식은 여러분에게 모든것을 계산할수 있게 해줍니다.
06:39
other than gravity -- that happens in the universe.
155
399330
3000
중력을 제외한 우주에 일어나는 모든 것들요.
06:42
So, you want to know why the sky is blue, why atomic nuclei stick together --
156
402330
3000
그리하여 여러분이하늘이 왜 파란지, 원자핵들이 왜 서로 결합하는지 알고 싶다면.
06:45
in principle, you've got a big enough computer --
157
405330
2000
기본적으로, 당신이 충분히 큰 컴퓨터를 지니고 있다면.
06:47
why DNA is the shape it is.
158
407330
2000
왜 DNA가 그렇게 생겼는지 알고 싶다면.
06:49
In principle, you should be able to calculate it from that equation.
159
409330
3000
대체로 이 공식을 계산함으로서 알아낼 수 있습니다.
06:52
But there's a problem.
160
412330
2000
하지만 여기엔 문제가 있어요.
06:55
Can anyone see what it is?
161
415330
3000
그게 뭔지 아시겠어요?
06:59
A bottle of champagne for anyone that tells me.
162
419330
3000
누구든지 이해할수 있도록
07:02
I'll make it easier, actually, by blowing one of the lines up.
163
422330
2000
정말로 제가 이걸 쉽게 이야기 해드리죠, 이중 한 줄을 확대해서요.
07:05
Basically, each of these terms
164
425330
2000
보통, 이 부분들은
07:07
refers to some of the particles.
165
427330
2000
어떤 입자를 의미합니다.
07:09
So those Ws there refer to the Ws, and how they stick together.
166
429330
3000
그래서 저 "Ws"들은 "W"로 불리고, 어떻게 같이 붙어 있는지 설명합니다.
07:12
These carriers of the weak force, the Zs, the same.
167
432330
3000
약력을 운반하는 "Zed"도 역시 마찬가지지요.
07:15
But there's an extra symbol in this equation: H.
168
435330
2000
하지만 여기엔 추가적인 "H"라는 기호가 있는데요.
07:17
Right, H.
169
437330
2000
예, "H" 요.
07:19
H stands for Higgs particle.
170
439330
2000
"H"는 힉스입자를 의미합니다.
07:21
Higgs particles have not been discovered.
171
441330
3000
힉스입자는 아직 발견되지 않았어요.
07:24
But they're necessary: they're necessary
172
444330
2000
하지만 필요하죠. 그 힉스입자들은
07:26
to make that mathematics work.
173
446330
2000
저 수학공식이 유효하기 위해서 필요합니다.
07:28
So all the exquisitely detailed calculations we can do
174
448330
2000
그리하여 우리가 저 멋진 공식을 가지고
07:30
with that wonderful equation
175
450330
2000
수행할수 있는 모든 명확하고 세밀한 계산들이
07:32
wouldn't be possible without an extra bit.
176
452330
2000
저 한개(힉스) 없이는 불가능하죠.
07:34
So it's a prediction:
177
454330
2000
그래서 예상하는 겁니다.
07:36
a prediction of a new particle.
178
456330
2000
새로운 입자(힉스입자)가 존재한다구요.
07:38
What does it do?
179
458330
2000
그럼 이게 뭘 하는걸까요?
07:40
Well, we had a long time to come up with good analogies.
180
460330
2000
자, 좋은 설명을 하기 위해서 좀 옛날 이야기를 해야 겠군요.
07:42
And back in the 1980s, when we wanted the money
181
462330
3000
1980년대로 돌아가서, 저희는 LHC를 건설하기 위해서
07:45
for the LHC from the U.K. government,
182
465330
2000
영국 정부에 자금지원을 요청했습니다.
07:47
Margaret Thatcher, at the time, said,
183
467330
2000
그때 당시에 마거릿 대처(당시 영국수상)이 이렇게 말했습니다.
07:49
"If you guys can explain, in language
184
469330
2000
만약 당신들이
07:51
a politician can understand,
185
471330
2000
정치가들이 이해할수 있는 언어로
07:53
what the hell it is that you're doing, you can have the money.
186
473330
3000
당신들이 뭘 할려고 하는지 설명할수 있다면 자금을 지원해 주겠다.
07:56
I want to know what this Higgs particle does."
187
476330
2000
나는 도대체 힉스입자가 뭔지 알고 싶다."
07:58
And we came up with this analogy, and it seemed to work.
188
478330
2000
우리는 적당한 비유를 하나 생각해 냈고, 이게 먹혀들어갔습니다.
08:00
Well, what the Higgs does is, it gives mass to the fundamental particles.
189
480330
3000
자, 힉스입자가 뭘 하는거냐면 기초 입자에 질량을 주는 겁니다.
08:03
And the picture is that the whole universe --
190
483330
2000
전체 우주를 함 그려보세요.
08:05
and that doesn't mean just space, it means me as well, and inside you --
191
485330
3000
그냥 우주뿐만 아니라 당신 내부도 포함해서요.
08:08
the whole universe is full of something called a Higgs field.
192
488330
3000
전체 우주는 힉스장이라 불리는 것으로 채워져 있죠.
08:11
Higgs particles, if you will.
193
491330
2000
그러니까 힉스입자들로요.
08:13
The analogy is that these people in a room
194
493330
2000
사람들이 들어있는 방을 한번 빗대어 보죠
08:15
are the Higgs particles.
195
495330
2000
사람들은 힉스 입자라 생각하구요.
08:17
Now when a particle moves through the universe,
196
497330
2000
이제 입자가 우주를 지나가면
08:19
it can interact with these Higgs particles.
197
499330
3000
이런 힉스 입자들과 상호작용을 하게 됩니다.
08:22
But imagine someone who's not very popular moves through the room.
198
502330
3000
하지만 생각해보세요. 누군가 별로 유명하지 않은 사람이 방을 지나가면
08:25
Then everyone ignores them. They can just pass through the room very quickly,
199
505330
3000
모두가 이를 무시하죠. 그래서 그들은 방을 매우 빨리 지나갈수 있습니다.
08:28
essentially at the speed of light. They're massless.
200
508330
3000
거의 빛의 속도에 맞먹게 말이죠. 이것들은 질량이 없는거에요.
08:31
And imagine someone incredibly important
201
511330
2000
그리고 누군가 엄청 중요하고
08:33
and popular and intelligent
202
513330
2000
유명하고 똑똑한 사람이
08:35
walks into the room.
203
515330
3000
방으로 걸어들어온다고 생각해보세요.
08:38
They're surrounded by people, and their passage through the room is impeded.
204
518330
3000
그들은 사람들에게 둘러 싸이게 됩니다. 그리고 그들이 지나갈 길은 방해되죠.
08:41
It's almost like they get heavy. They get massive.
205
521330
3000
이건 그것들이 무거워 지는것과 마찬가지입니다. 그것들은 질량을 가지게 되죠.
08:44
And that's exactly the way the Higgs mechanism works.
206
524330
3000
그리고 그게 힉스 매커니즘이 동작하는 방식입니다.
08:47
The picture is that the electrons and the quarks
207
527330
2000
이 그림은 전자와 쿼크,
08:49
in your body and in the universe that we see around us
208
529330
3000
여러분의 몸속에도 있고 우리 주변에도 있는 그것들이
08:52
are heavy, in a sense, and massive,
209
532330
2000
무겁다는것을 그리고 질량이 있다는 것을 시사합니다.
08:54
because they're surrounded by Higgs particles.
210
534330
2000
왜냐면 이것들은 힉스 입자로 둘러싸여 있기 때문이죠.
08:56
They're interacting with the Higgs field.
211
536330
3000
그것들은 힉스장과 상호작용하게 되는 겁니다.
08:59
If that picture's true,
212
539330
2000
이 가정이 사실이라면,
09:01
then we have to discover those Higgs particles at the LHC.
213
541330
3000
우리는 LHC를 통해서 이 힉스입자들을 발견해 내야되고.
09:05
If it's not true -- because it's quite a convoluted mechanism,
214
545330
2000
만일 사실이 아니라면, 이 (질량생성)매커니즘은 꽤 복잡하기 때문에
09:07
although it's the simplest we've been able to think of --
215
547330
3000
비록 그것(힉스장)이 우리가 생각할수 있는 가장 간단한 방법이라고 해도
09:10
then whatever does the job of the Higgs particles
216
550330
2000
힉스 입자가 무엇을 하는지는
09:12
we know have to turn up
217
552330
2000
LHC에서 우리가
09:14
at the LHC.
218
554330
2000
밝혀내야 할 것들입니다.
09:16
So, that's one of the prime reasons we built this giant machine.
219
556330
3000
그리하여 그것이 우리가 이 거대한 기계를 만들어야 하는 첫번째 이유이지요.
09:19
I'm glad you recognize Margaret Thatcher.
220
559330
2000
여러분이 마거릿 대처를 알아보시다니 다행이네요.
09:21
Actually, I thought about making it more culturally relevant, but --
221
561330
3000
사실, 저는 이것을 좀더 그럴싸하게 만들려고 했는데요, 하지만...
09:24
(Laughter)
222
564330
3000
(웃음)
09:27
anyway.
223
567330
2000
어쨌든.
09:29
So that's one thing.
224
569330
2000
그래서 그것이
09:31
That's essentially a guarantee of what the LHC will find.
225
571330
3000
LHC가 무엇을 찾아 낼것인지를 확실히 보장하는 것이지요.
09:34
There are many other things. You've heard
226
574330
2000
여기엔 다른 많은 것들이 있습니다. 여러분이 들어왔듯이
09:36
many of the big problems in particle physics.
227
576330
2000
입자물리학에서는 많은 큰 문제들이 있지요.
09:38
One of them you heard about: dark matter, dark energy.
228
578330
3000
그중에 하나가 바로 암흑물질, 암흑 에너지일 것입니다.
09:41
There's another issue,
229
581330
2000
여기엔 또다른 이슈가 있는데요,
09:43
which is that the forces in nature -- it's quite beautiful, actually --
230
583330
2000
실제로도 자연의 힘은 꽤 아름답죠.
09:45
seem, as you go back in time,
231
585330
2000
과거로 돌아갈수록,
09:47
they seem to change in strength.
232
587330
2000
(자연의)힘들은 그 세기가 변화하는 것처럼 보이죠.
09:49
Well, they do change in strength.
233
589330
2000
그러니까, 그 힘들의 세기가 변화하죠.
09:51
So, the electromagnetic force, the force that holds us together,
234
591330
3000
따라서, 우리의 몸을 구성하는 원자들을 하나로 묶어주는 전자기력이
09:54
gets stronger as you go to higher temperatures.
235
594330
3000
온도가 올라갈수록 강력해집니다.
09:57
The strong force, the strong nuclear force, which sticks nuclei together,
236
597330
3000
강력한 힘, 즉 핵들을 묶어주는 강한 핵력이
10:00
gets weaker. And what you see is the standard model --
237
600330
3000
약해집니다. 그리고 여러분이 보는 표준모형 -
10:03
you can calculate how these change -- is the forces,
238
603330
2000
여러분은 이제 이러한 변화들을 계산할수 있죠 - 이 힘들 -
10:05
the three forces, other than gravity,
239
605330
2000
중력을 제외한 나머지 3개의 힘들이
10:07
almost seem to come together at one point.
240
607330
2000
거의 하나로 뭉치는 것처럼 보입니다.
10:09
It's almost as if there was one beautiful
241
609330
2000
마치 하나의 초강력한 힘이
10:11
kind of super-force, back at the beginning of time.
242
611330
3000
존재하는 것처럼요, 시간이 시작될 때 말이죠.
10:14
But they just miss.
243
614330
2000
하지만 금방 없어지죠.
10:16
Now there's a theory called super-symmetry,
244
616330
2000
이제 초대칭이라는 이론이 있습니다.
10:18
which doubles the number of particles in the standard model,
245
618330
3000
표준모형의 입자의 수를 두배로 늘리는 것이죠.
10:21
which, at first sight, doesn't sound like a simplification.
246
621330
2000
딱 봐서는 전혀 간단해 보이지 않지요.
10:23
But actually, with this theory,
247
623330
2000
하지만 실제로, 이 이론을 통해서,
10:25
we find that the forces of nature
248
625330
2000
우리는 자연의 힘들이
10:27
do seem to unify together, back at the Big Bang --
249
627330
3000
빅뱅 때에는 하나로 통일되어 있는 것으로 알 수 있었습니다.
10:30
absolutely beautiful prophecy. The model wasn't built to do that,
250
630330
3000
정말 아름다운 예측이죠. 이 모델은 이것때문에 만들어지진 않았지만,
10:33
but it seems to do it.
251
633330
2000
마치 그렇게 하는것처럼 보이죠.
10:35
Also, those super-symmetric particles
252
635330
2000
게다가 이 초대칭 입자들은
10:37
are very strong candidates for the dark matter.
253
637330
2000
굉장히 강력한 암흑물질 후보입니다.
10:39
So a very compelling theory
254
639330
2000
그래서 이건 굉장히 앞선 이론이자
10:41
that's really mainstream physics.
255
641330
2000
진짜 주류 물리학이죠.
10:43
And if I was to put money on it, I would put money on --
256
643330
2000
그리고 만일 제가 돈을 건다면, 저는 -
10:45
in a very unscientific way -- that
257
645330
2000
좀 매우 비 과학적인 방법이지만 -
10:47
that these things would also crop up at the LHC.
258
647330
2000
이러한 초대칭 입자들이 LHC에 잡힐것에 걸겠습니다.
10:50
Many other things that the LHC could discover.
259
650330
3000
다른 많은 것들도 LHC가 발견해 낼 수 있습니다.
10:53
But in the last few minutes, I just want to give you
260
653330
3000
하지만 마지막 몇분동안, 저는 여러분에게
10:56
a different perspective
261
656330
2000
저의 입자 물리학과 우주론에 대한 다른 생각을
10:58
of what I think -- what particle physics
262
658330
2000
보여드리고 싶습니다. - 입자 물리학이
11:00
really means to me -- particle physics and cosmology.
263
660330
3000
진짜 저에게 어떠한 의미인지요-
11:03
And that's that I think it's given us a wonderful
264
663330
3000
입자 물리학과 우주론은 우리에게 멋진 나레이션을 떠올리게 합니다.
11:06
narrative -- almost a creation story,
265
666330
3000
여러분이 좋아하는 창조 이야기,
11:09
if you'd like -- about the universe,
266
669330
2000
우주의 창조 이야기,
11:11
from modern science over the last few decades.
267
671330
3000
이것들은 현대 과학에서부터 이후 수십년 동안의 연구에서 나온것이지요.
11:14
And I'd say that it deserves,
268
674330
2000
그리고 이것이 이런 가치가 있다고 생각합니다.
11:16
in the spirit of Wade Davis' talk,
269
676330
2000
즉, 웨이드 데이비스의 정신에 기초하여,
11:18
to be at least put up there with these wonderful creation stories
270
678330
3000
적어도 이러한 창조에 대한 이야기를
11:21
of the peoples of the high Andes and the frozen north.
271
681330
4000
높은 안데스와 얼어붙은 북구의 사람들에게도 전해야 한다고요.
11:25
This is a creation story, I think, equally as wonderful.
272
685330
3000
이 창조 이야기는 제가 생각하기엔 기적과도 같다고 생각합니다.
11:29
The story goes like this: we know that
273
689330
2000
이이기는 이런식으로 흘러갑니다 :
11:31
the universe began 13.7 billion years ago,
274
691330
3000
우리는 우주가 137 억년전에 생겼고,
11:34
in an immensely hot, dense state,
275
694330
3000
엄청나게 뜨겁고, 빽빽한 상태였으며,
11:37
much smaller than a single atom.
276
697330
2000
한개의 원자보다도 훨씬 작은 상태였다는 것을 압니다.
11:39
It began to expand about
277
699330
2000
우주는 커지기 시작했었죠 약
11:41
a million, billion, billion, billion billionth
278
701330
3000
수 백만의 억 억 억 억 분의
11:44
of a second -- I think I got that right -- after the Big Bang.
279
704330
4000
일초후 - 제 생각이 옳다면 - 빅뱅후에 말입니다.
11:48
Gravity separated away from the other forces.
280
708330
2000
중력이 다른 힘들에서 분리되어 나왔고
11:50
The universe then underwent
281
710330
2000
우주는 인플레이션이라 불리는
11:52
an exponential expansion called inflation.
282
712330
3000
기하급수적인 확장을 시작했죠.
11:55
In about the first billionth of a second or so,
283
715330
2000
약 수억분의 일초가 시작될 쯤에는
11:57
the Higgs field kicked in, and the quarks
284
717330
2000
힉스장이 생성되고, 쿼크와
11:59
and the gluons and the electrons
285
719330
3000
글루온들과 전자들이 생겨
12:02
that make us up got mass.
286
722330
2000
우리들이 질량을 가지도록 해주죠.
12:04
The universe continued to expand and cool.
287
724330
3000
우주는 계속 커지고 차가워지죠.
12:07
After about a few minutes,
288
727330
2000
약 수분이 지난 후에,
12:09
there was hydrogen and helium in the universe. That's all.
289
729330
3000
수소와 헬륨이 우주에 생겨나죠. 그게 전부입니다.
12:12
The universe was about 75 percent hydrogen,
290
732330
3000
우주의 약 75퍼센트가 수소이고,
12:15
25 percent helium. It still is today.
291
735330
3000
25퍼센트가 헬륨입니다. 지금도 그렇습니다.
12:18
It continued to expand
292
738330
2000
우주는 지속적으로 커졌습니다.
12:20
about 300 million years.
293
740330
2000
약 3억년 동안 말이죠.
12:22
Then light began to travel through the universe.
294
742330
2000
그리고 나서 빛이 우주를 돌아다니기 시작했습니다.
12:24
It was big enough to be transparent to light,
295
744330
2000
우주가 충분히 커져서 빛이 돌아다닐수 있을만큼 투명해졌기 때문이죠.
12:26
and that's what we see in the cosmic microwave background
296
746330
2000
그리고 그것이 우리가 우주 배경 복사라 부르는겁니다.
12:28
that George Smoot described
297
748330
2000
조지 스무트가
12:30
as looking at the face of God.
298
750330
2000
신의 얼굴이라고 이야기 한 것이지요.
12:32
After about 400 million years, the first stars formed,
299
752330
3000
약 4억년 후에 첫번째 별들이 생겨났지요.
12:35
and that hydrogen, that helium, then began to cook
300
755330
2000
그리고 수소와 헬룸이 합쳐지면서
12:37
into the heavier elements.
301
757330
2000
좀 더 무거운 원소들이 생겨나기 시작했습니다.
12:39
So the elements of life --
302
759330
2000
그리하여 우리가 생명을 이루는 원소들 --
12:41
carbon, and oxygen and iron,
303
761330
2000
탄소, 산소 그리고 철등
12:43
all the elements that we need to make us up --
304
763330
2000
우리를 구성하는 모든 원소들이
12:45
were cooked in those first generations of stars,
305
765330
3000
이러한 첫 세대의 별에서 만들어졌습니다.
12:48
which then ran out of fuel, exploded,
306
768330
2000
그리고 별의 연료가 소멸되자, 폭발하면서
12:50
threw those elements back into the universe.
307
770330
3000
이러한 원소들을 다시 우주로 뿌렸죠.
12:53
They then re-collapsed into another generation
308
773330
2000
이 원소들은 다시 다른 별들과 행성들을
12:55
of stars and planets.
309
775330
3000
생성하면서 뭉쳤습니다.
12:58
And on some of those planets, the oxygen, which had been created
310
778330
3000
그리고 이들 몇몇의 행성들에는
13:01
in that first generation of stars, could fuse with hydrogen
311
781330
3000
초기에 생성된 별에서 만들어진 산소가 수소와 융합하여
13:04
to form water, liquid water on the surface.
312
784330
3000
물을 만들어 냅니다. 표면에 물이 흐르게 되죠.
13:07
On at least one, and maybe only one of those planets,
313
787330
3000
이런 행성중에 적어도 하나, 또는 정말 한개의 행성에서,
13:10
primitive life evolved,
314
790330
2000
초기의 생명이 진화합니다.
13:13
which evolved over millions of years into
315
793330
2000
이 생명은 수백만년에 걸쳐
13:15
things that walked upright and left footprints
316
795330
2000
두발로 걸을 정도의 존재로 진화하여 발자국을 남깁니다.
13:17
about three and a half million years ago in the mud flats of Tanzania,
317
797330
3000
약 3백 5십만년 전의 탄자니아의 진흙밭에 말이죠.
13:20
and eventually
318
800330
2000
그리고 나아가
13:22
left a footprint on another world.
319
802330
2000
다른 세상에 발자국을 남깁니다.
13:24
And built this civilization,
320
804330
2000
그리고 이 문명을 만들어 냈죠.
13:26
this wonderful picture,
321
806330
2000
여기 멋진 그림이 있습니다.
13:28
that turned the darkness into light,
322
808330
3000
어둠을 빛으로 바꿈으로서 우리는
13:31
and you can see the civilization from space.
323
811330
2000
우주에서 문명을 바라볼수 있게 되었죠.
13:33
As one of my great heroes, Carl Sagan, said,
324
813330
3000
저의 위대한 영웅중 한 사람인 칼 세이건이 말하길,
13:36
these are the things -- and actually, not only these,
325
816330
2000
"이것들이 그것이다."라 했습니다. 그리고 정말로, 오직 이것들 뿐만이 아니라,
13:38
but I was looking around -- these are the things,
326
818330
2000
제 주변의 이것들이 정말 "그것"(수소에서 이뤄진 것들)입니다.
13:40
like Saturn V rockets, and Sputnik,
327
820330
3000
새턴 V 로켓이나, 스푸트니크
13:43
and DNA, and literature and science --
328
823330
2000
DNA, 그리고 문학과 과학
13:45
these are the things that hydrogen atoms do
329
825330
2000
이러한 것들이 수소원자들이 이뤄내는 것들이지요.
13:47
when given 13.7 billion years.
330
827330
4000
137억년전에 만들어진 수소원자들이요.
13:51
Absolutely remarkable.
331
831330
2000
정말로 놀라운 일이자
13:53
And, the laws of physics. Right?
332
833330
2000
물리의 법칙 이지요. 그렇지 않습니까?
13:55
So, the right laws of physics --
333
835330
2000
그리하여, 올바른 물리의 법칙들이
13:57
they're beautifully balanced.
334
837330
2000
아름답게 균형을 이루고 있지요.
13:59
If the weak force had been a little bit different,
335
839330
2000
만일 약력이 약간만 달랐다고 한다면,
14:01
then carbon and oxygen wouldn't be stable
336
841330
2000
탄소나 수소는 안정되지 못했을 겁니다.
14:03
inside the hearts of stars,
337
843330
2000
별의 심장속에 있는 것들이요,
14:05
and there would be none of that in the universe.
338
845330
3000
그리고 우주에는 무엇도 존재할수 없었을 겁니다.
14:08
And I think that's
339
848330
2000
그리고 저는 그러한 것,
14:10
a wonderful and significant story.
340
850330
2000
그러한 사실이 놀랍고 멋지다고 생각합니다.
14:12
50 years ago, I couldn't have told that story,
341
852330
2000
50년전에 이러한 이야기를 할 수 없었습니다.
14:14
because we didn't know it.
342
854330
2000
왜냐면 잘 몰랐으니까요.
14:16
It makes me really feel that
343
856330
2000
제게 이건 이런 느낌을 줍니다.
14:18
that civilization --
344
858330
2000
저 문명이 -
14:20
which, as I say, if you believe
345
860330
2000
제 말처럼, 만일 여러분이
14:22
the scientific creation story,
346
862330
2000
이런 과학적 창조론을 믿는다면 -
14:24
has emerged purely as a result of the laws of physics,
347
864330
3000
그러니까 문명이 물리법칙의 결과로서 순수하게 등장했으며
14:27
and a few hydrogen atoms --
348
867330
2000
몇개의 수소 원자를 바탕으로 한 것들이라는 것을 믿는다면
14:29
then I think, to me anyway,
349
869330
2000
그렇다면, 저로서는 어찌되었든,
14:32
it makes me feel incredibly valuable.
350
872330
2000
매우 큰 보람을 느낄 것입니다.
14:34
So that's the LHC.
351
874330
2000
이제, 저것이 LHC입니다.
14:36
The LHC is certainly, when it turns on in summer,
352
876330
3000
LHC가 올 여름에 동작하게 되면
14:39
going to write the next chapter of that book.
353
879330
3000
책(역사)의 새로운 페이지를 쓰게될 것입니다.
14:42
And I'm certainly looking forward with
354
882330
2000
그리고 저는 매우 흥분된 상태로
14:44
immense excitement to it being turned on.
355
884330
2000
LHC가 가동되기를 손꼽아 기다리고 있습니다.
14:46
Thanks.
356
886330
2000
감사합니다.
14:48
(Applause)
357
888330
5000
(박수)

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