Claire Malone: The missing 96 percent of the universe | TED

Transcriber:

번역: 성준 안 검토: Juhyeon Kim

3D 영화를 보다가 3D 안경을 벗어보셨나요?

화면이 흐릿해서

무슨 장면인지 알기 힘들 겁니다.

Have you ever taken your 3-D glasses off at the cinema?

왜냐하면 3D 안경은 각각의 렌즈 필터를 사용해

The picture looks blurry

and it can be difficult to see exactly what is happening.

빛의 색상을 조절해 우리 뇌를 속이고

This is because 3-D glasses trick our brain into forming a 3-D image

3D 영상을 만들기 때문입니다.

이처럼 때로 뭔가를 다른 방식으로 바라본다면

by controlling the color of the light that each sees

using a different filter in each lens.

더 명확하고 쉽게 이해할 수 있습니다.

You could say sometimes seeing things from a different perspective

이런 방식은 우주에 대한 근본 질문에

can make them look clearer and easier to understand.

답을 찾으려는 제 연구에

도움이 된 방식입니다.

This is exactly the approach that has helped me with my research,

이런 식으로 현 상황을 볼 때

looking to answer some of the most fundamental questions

여러분이 제 목소리를 알아듣기 힘들다는 걸 압니다.

we have about our universe.

제 뇌성마비가

To put this in a different context,

TED 강연을 하는 걸 가로막는 장벽이죠.

I could see some people finding my voice difficult to understand

청중에게 말을 전달하기 어려운 사람을 위한

due to my cerebral palsy

as an insurmountable barrier to giving a TED Talk.

다른 방법도 있는데,

영혼 없는 건조한 기계음을 사용하면

Even if I saw that there are alternative ways

모두 5분 내로 잠들 것 같으니

for people who have difficulties with communication

to speak to an audience,

사용을 미룰까 했죠.

I could be put off from using them,

thinking that this dry computerized voice has no life in it

그 대신, 어설픈 영국 억양의 여성 목소리 합성음을

and would put you all to sleep within five minutes.

수용할 수도 있어요.

조잡한 농담을 더하고 때론 기계음을 비난하며

Alternatively, I could see the dodgy female British synthesized voice

여러분을 즐겁게 하고

as something to be embraced,

pepper this talk with jokes and gags,

제 강연에 귀 기울이게 할 수 있겠죠.

sometimes at the poor communication aid's expense,

다행히도 오늘은 후자를 선택했습니다..

and hopefully make you laugh

and keep you engaged with what I want to tell you about.

오늘 강연의 주제는 무엇일까요?

Luckily for you, I have chosen the second option.

존재하는 전 우주의 96%를 우리가 완전히 잊어버렸다는걸

And what do I want to tell you about?

말씀드리려고 합니다.

I'm here to tell you

that we have completely misplaced 96 percent of the entire universe,

잃어버린 양말처럼요.

everything in existence.

저는 입자 물리학자로,

CERN의 대형 강입자 가속기 데이터를 분석해

That's an awful lot of missing socks.

우주의 근본 질문에 답을 찾는 연구를 합니다.

I am a particle physicist

analyzing data from the Large Hadron Collider at CERN in Switzerland

학창 시절에 저는 수업이 끝나길 기다려

to answer the most fundamental questions about our universe.

과학실로 달려가는 전형적인 괴짜였습니다.

At school, I was the archetypal geeky kid

제가 지금 집중하는 연구는

just wanting to get the other lessons done to get into the science lab.

금세기 가장 위대한 과학 업적의 하나입니다.

My work now focuses on what I truly believe

우주 모든 입자의 특징과 행동을

is one of the greatest achievements of scientific research

설명하는 과학 모델 연구입니다.

in the last century.

입자물리학자는 상상력이 부족해서

A scientific model that describes the properties and behavior

이걸 표준 모형이라고 이름 지었습니다.

of all the known particles in the universe.

강력한 표준 모형 덕분에

And as particle physicists have no imagination,

자연을 가장 근본적인 단계까지

we call it the Standard Model.

설명할 수 있다고 생각합니다.

For me, having one model with so much power

표준 모형을 처음 알았을 때 정말 충격을 받았고

is as close as science gets to describing nature

at its most basic level.

물리학 연구에 열정을 갖게 되었습니다.

When I first heard about the Standard Model,

it really blew my mind

동시에 다른 동료 연구원과는 조금 다르게 표준 모형을

and gave me the passion to focus on my studies in physics.

생각해야 할 필요를 깨달았죠.

예를 들어 제가 배운 입자 실험 기술을 알려주려면

But I also knew

that I would have to think about them a little differently

to my fellow students.

시연을 해야 합니다.

For example, I had to demonstrate in examinations that I had understood

하지만 제 장애 때문에

몸을 마음대로 가누지 못해

the practical techniques that I had been taught.

실험실 장비를 제대로 사용할 수 없죠.

Due to my disability,

I don't have enough control of my hands

그러니 다른 사람의 손을 빌려야 합니다.

to be able to pick up laboratory equipment and use it.

그래서 실험을 하기 위해 장비 사용법에 대해

So I had to effectively borrow someone else's hands.

극도로 상세하게 설명하는 걸 연습했습니다.

I practiced giving extremely detailed instructions to my assistant

이렇게 단계별로 최대한 명확하게 지시하면서

about how to use the equipment in order to perform the experiment.

실험을 지켜봤던 경험 덕분에

실험을 잘 수행하려면

Seeing experiments from the perspective of a series of instructions

어떤 사고방식을 가져야 하는지 깨달았습니다.

that I had to give as clearly as possible

really helped me get into the mindset I needed

그렇게 다른 관점으로 문제를 바라보는 인식 덕분에

to understand how I could perform well in my practicals, which I did.

신체적 한계에 굴하지 않고

Recognizing that I was able to look at such issues in a different way,

과학 연구의 실용적 부분애 숙달하는

끈기를 가질 수 있었습니다.

helped me to find the tenacity to persevere with mastering

the practical side of my scientific studies

대형 강입자 가속기 연구에서는

rather than letting my physical limitations stop me.

표준 모형 연구에 사용된 데이터를 분석하기 위해

대량의 코드를 작성합니다.

Now, my research with the Large Hadron Collider

그래서 조수가 타이핑할 수 있도록

involves me writing a lot of code to analyze the data

직접 천천히 공들여 쓰듯이 발음합니다.

used to study the standard model.

I dictate what I would like my assistants to type,

글로 쓸 때와 말로 할 때는 또 미묘하게 다릅니다.

as typing it for myself would be too slow and effortful.

여러분이 배운 수업은 모두

It does take a slightly different mindset to speak your work rather than write it,

빠르게 필기할 수 있는 사람이 대상이었죠.

especially when all the education you receive

어쨌든 다른 사람이 하는 동작을

is aimed at people who can quickly scribble things down.

제가 하는 것을 되뇌이면서

물리학에 대한 열정을 쫓아

However, I have found that telling myself

나아갈 수 있었습니다.

that I am doing basically the same actions as everyone else

이제 제연구 방식을 아셨죠.

has helped me to understand how to proceed

제가 좋아하고 여러분도 그랬으면 하는 표준모형 이야기로 돌아갑시다.

in pursuing my passion for physics.

Now, you know how I do my research.

안타깝게도 표준 모형에는 큰 걸림돌이 있습니다.

Let's get back to my favorite model and hopefully yours after this talk,

표준 모형은 우주의 4% 밖에 설명할 수 없습니다.

because unfortunately, we have a bit of a major snag.

왜 그런가 알려면

The Standard Model only describes four percent of the universe.

은하가 얼마나 빠르게 회전하는지 알아야 합니다.

뉴턴의 법칙에 따르면

To understand why,

you have to look at how fast galaxies are spinning.

물체를 끌어당겨 모으는 거대질량 물체가 없으면

물체는 떨어져 날아갑니다.

Newton's laws tell us that they would simply fly apart

사라진 거대질량을 암흑물질이라 하고,

if there wasn't some other kind of massive substance within them

관측상 우주의 23%에 달합니다.

to bring them together.

This missing mass is called dark matter,

그 나머지는 뭐냐구요?

and we observe that it accounts for 23 percent of the universe.

우주 팽창 속도가 가속되고 있고

So what about the rest?

중력 때문에 감소하지 않는다는 것은

Well, the discovery that the expansion of the universe is accelerating

중력과 반대인 힘이 존재하는 거겠죠.

rather than decelerating due to gravitational attraction,

이를 암흑 에너지라 하며

points to the existence of a force acting against gravity.

우주의 73%를 이룹니다.

암흑 물질과 암흑 에너지 모두 표준 모형에 들어있지 않습니다.

We call this force dark energy,

and it accounts for the remaining 73 percent of the universe.

즉 우주의 96%를

Neither dark matter nor dark energy are included in the Standard Model.

우리는 전혀 모른다는 말이죠.

So there is a staggering 96 percent of the universe

처음에는 제가 좋아하는 표준 모형이

that we know absolutely nothing about.

우주의 모든 입자를 설명할 수 있을 줄 알았지만

그리 포괄적이지 않았습니다.

Therefore, it turns out that my favorite model,

that I thought could describe every particle in the universe,

그렇다면 표준 모형이

isn't as all encompassing as I initially thought.

이미 설명한 입자를 조금 다른 방식으로 보면

미지의 입자를 발견할 수 있을까요?

So is there a way to look at the particles

that are already described by the Standard Model differently

있는지 조차 알 수 없는 입자의 사진을 찍을 수 있는

in order to discover these absent particles?

검출기를 만드는 건 두뇌를 고문하는 거겠죠.

You might think that we would be racking our brains to design detectors

잃어버린 뭔가를 찾으려면

that could produce some kind of photograph of these elusive particles

그걸 검출해야 한다고 생각하시겠죠?

to prove that they are there.

Surely if you want to find something that's missing,

아닙니다.

어떤 짓을 해도 이 잃어버린 입자는

that's the general approach you have to take, right?

우리 검출기에 반응하지 않는다는 사실을

Wrong.

받아들여야 합니다.

We actually just have to accept the fact that these missing particles

하지만 그걸로 끝은 아닙니다.

are not going to interact with our detectors,

제가 혼자서 실험하지 못하더라도

whatever we do.

다른 사람의 손을 빌려서

But that's not game over.

포기하지 않았던 것처럼,

In the same way that I didn't give up

검출 가능한 입자를 이용해

on being able to do laboratory experiments myself,

숨어있는 물질을 살펴볼 수 있습니다.

but instead used someone else's hands,

we use the particles that we can detect

to spy on the particles that we think are there but hiding.

대형 강입자 가속기는

입자를 광속에 가깝게 가속한 뒤

서로 충돌시켜 거대한 에너지를 내뿜습니다.

At the Large Hadron Collider,

we accelerate particles to speeds very close to the speed of light

원자의 양성자를 이용하는데

such that they smash into each other

우리 주변의 모든 물질을 구성하는 물질이죠.

and release enormous amounts of energy.

We use protons that are found in the atoms

이 양성자가 충돌할 때

that comprise all the matter that we see around us,

including you and me.

정말 흥미로운 물리 현상이 일어납니다.

However, it is when these protons collide head on

엄청난 에너지가 방출되면서

우리가 시작했던 양성자와는 근본적으로 다른

that the really interesting physics happens.

입자가 생겨납니다.

Such colossal amounts of energy are released

that particles that are fundamentally different from the protons

여러분이 사과 두 개를 서로 부딪혔는데

that we began with

체리 따위의 완전히 다른 물질로

are created.

변하는 것과 같습니다.

It's a bit like if you smashed two apples against each other,

매우 정교한 검출기를 사용한다면

expecting them to turn into something completely different,

어떤 입자가 생성됐는지 알 수 있겠지만

like a pile of cherries.

이미 알고있는 종류 뿐입니다.

Using extremely sophisticated detectors,

we are able to tell what kinds of particles have been made,

그렇다면 정체불명의 입자를 어떻게 찾아낼까요?

but only the types we already know about.

다행히도 자연의 기본 법칙으로

So how are we going to find these other mysterious particles?

입자 충돌을 다른 관점에서 연구할 수 있습니다.

Fortunately, a fundamental law of nature comes to our rescue

에너지는 생겨나거나 사라지지 않고 이동하기만 합니다.

and allows us to study these particle collisions from a different perspective.

입자 충돌 전과 후의 에너지를 비교하면

Energy can neither be created nor destroyed, only transferred.

둘의 에너지는 차이가 없습니다.

If you add up the energy of the particles before and after the collision,

우리는 충돌하는 양성자의 에너지를 알고

충돌 후 방출되는 입자의 에너지를

you would find that they are equal.

정확히 측정합니다.

We know the energy of the protons entering the collision

두 에너지가 똑같지 않다면 경고등이 울립니다.

and we make very sensitive measurements of the energy of the particles

that come out.

그런 경우 자연을 이해하는 근본 법칙인

If those two energies are not identical, alarm bells start to ring.

에너지 보존 법칙이 틀렸겠죠.

Perhaps one of the principles that underpin our understanding of nature,

아니면 모두가 바라듯

검출기에서 감지되지 않은 입자가

conservation of energy, is incorrect.

사라진 에너지를 가져가서,

오늘날 물리학의 근본 질문에

Or as everyone is hoping,

the missing energy could have been stolen by particles

답을 줄 지도 모르죠.

that elude our detectors

이제 여러분은 묻겠죠.

and could help us answer some of the most fundamental questions

we have in physics today.

그래서 미지의 입자를 찾아냈나요?

Now, I know what you are going to ask me.

슬프게도 못찾았습니다.

우주를 구성하는 기본 요소도

Have you found the missing particles yet?

완벽히 이해할 수 없다는 생각에

Sadly, we haven't.

실망할 사람도 있을 겁니다.

Some people might see this as a reason to lose hope

하지만 저는 오히려 발견할 게 아직 많아

that we are ever going to fully understand

the basic building blocks of the cosmos.

기초 물라학 연구가

흥미진진하다고 생각합니다.

However, I believe that this is perhaps the most exciting time

과학계의 흥미로운 의문을 생각하는 것과 별개로

to be conducting fundamental physics

as we have so much left to discover.

어떤 상황을 다른 관점에서 보는 열린 자세는

But aside from thinking about some of the most exciting questions in science,

개인 차원에서도 의미있다고 생각합니다.

I find that being open to seeing a situation from a different perspective

아무리 힘들더라도 이런 사고방식은

is most meaningful when applied on a personal scale.

각 사람에게서 긍정 요소를 찾고

자기 자신 뿐만 아니라 주변 사람들에게서도

It encourages you to seek out the positive in each person

가능성을 끌어냅니다.

and situation, no matter how difficult,

이는 오늘날 모두에게 도움이 된다고 생각합니다.

and use it to bring out not only our own potential,

but that of those around us.

I feel this is something we could all benefit from at the moment.

원하는 것을 바로 찾거나 쉽게 찾는 방법을

뜻하지는 않습니다.

하지만 이런 사고방식 덕분에 저는 오늘에 이르렀고

It doesn't always mean that you will find what you're looking for right away

계속 나아가고 있습니다.

or that it will be easy.

오늘날 우리 주변 세상에는

But for me, this mindset helped me get where I am today,

명확한 답이 없는 질문이 가득합니다.

and it keeps me going.

Looking at the world around us today,

전혀 다른 관점인 사람의 의견을 존중하는

we are surrounded by big questions without obvious answers.

새로운 사고방식을 갖춘다면

모두가 직면한 문제의 새로운 해결책을

Perhaps by embracing a new way of thinking,

찾을 수 있을지도 모릅니다.

by being truly open to other people who don't share our perspective,

감사합니다.

we might just be able to discover new solutions

to the problems we are all facing.

Thank you.