How we explore unanswered questions in physics | James Beacham

107,388 views ・ 2017-01-20

TED


Proszę kliknąć dwukrotnie na poniższe angielskie napisy, aby odtworzyć film.

00:00
Translator: Leslie Gauthier Reviewer: Camille Martínez
0
0
7000
Tłumaczenie: Anna Kowalczyk Korekta: Rysia Wand
00:13
There is something about physics
1
13087
4185
Pewne zagadnienie w fizyce nie daje mi spokoju już od wczesnego dzieciństwa.
00:17
that has been really bothering me since I was a little kid.
2
17296
4000
00:23
And it's related to a question
3
23010
1809
Ma związek z pytaniem, które naukowcy stawiają sobie od niemal stu lat
00:24
that scientists have been asking for almost 100 years,
4
24843
3244
i wciąż nie znają odpowiedzi.
00:28
with no answer.
5
28111
1169
00:31
How do the smallest things in nature,
6
31108
3010
Co łączy najmniejsze elementy przyrody,
00:34
the particles of the quantum world,
7
34142
2153
cząstki świata kwantowego,
00:36
match up with the largest things in nature --
8
36319
3031
z największymi obiektami w przyrodzie,
00:39
planets and stars and galaxies held together by gravity?
9
39374
3247
planetami, gwiazdami i galaktykami, związanymi siłą grawitacji?
00:43
As a kid, I would puzzle over questions just like this.
10
43250
2773
Jako dziecko nieustannie się nad tym głowiłem.
Majstrowałem przy mikroskopie, bawiłem się elektromagnesami,
00:46
I would fiddle around with microscopes and electromagnets,
11
46047
2892
00:48
and I would read about the forces of the small
12
48963
2195
czytałem o siłach w mikroskali i o mechanice kwantowej,
00:51
and about quantum mechanics
13
51182
1334
00:52
and I would marvel at how well that description matched up
14
52540
3564
zachwycałem się opisem naukowym, który tak dokładnie odpowiada obserwacjom.
00:56
to our observation.
15
56128
1170
00:58
Then I would look at the stars,
16
58220
1583
Potem spoglądałem w gwiazdy, czytałem o tym, jak rozumiemy grawitację,
00:59
and I would read about how well we understand gravity,
17
59827
2524
01:02
and I would think surely, there must be some elegant way
18
62375
3350
i myślałem, że z pewnością jest jakiś elegancki sposób, aby połączyć te systemy.
01:05
that these two systems match up.
19
65749
2645
01:09
But there's not.
20
69021
1401
Ale takiego sposobu nie ma.
01:11
And the books would say,
21
71673
1160
Książki mówią, że, owszem, wiemy wiele o każdej z tych dziedzin z osobna,
01:12
yeah, we understand a lot about these two realms separately,
22
72857
3183
ale gdy tylko próbujemy połączyć je za pomocą matematycznych równań,
01:16
but when we try to link them mathematically,
23
76064
2610
01:18
everything breaks.
24
78698
1330
wszystko się rozlatuje.
01:20
And for 100 years,
25
80674
1310
Przez 100 lat żadna hipoteza proponująca rozwiązanie tej fizycznej katastrofy
01:22
none of our ideas as to how to solve this basically physics disaster,
26
82008
5028
01:27
has ever been supported by evidence.
27
87060
1814
nie została poparta dowodami.
01:30
And to little old me --
28
90271
1654
Dla małego, dociekliwego, sceptycznego Jamesa, jakim wtedy byłem,
01:31
little, curious, skeptical James --
29
91949
1810
01:33
this was a supremely unsatisfying answer.
30
93783
2868
to była wysoce niezadowalająca odpowiedź.
01:38
So, I'm still a skeptical little kid.
31
98011
2233
Nadal jestem sceptycznym dzieciakiem.
01:40
Flash-forward now to December of 2015,
32
100268
3810
Przenieśmy się błyskawicznie do grudnia 2015 roku,
gdy trafiłem w sam środek świata fizyki,
01:45
when I found myself smack in the middle
33
105029
2474
01:47
of the physics world being flipped on its head.
34
107527
2940
który właśnie został wywrócony do góry nogami.
01:51
It all started when we at CERN saw something intriguing in our data:
35
111999
3320
Wszystko zaczęło się w CERN,
gdy w naszych danych pojawiło się coś intrygującego:
01:55
a hint of a new particle,
36
115343
2274
ślad nowej cząstki, podejrzenie istnienia niezwykłej odpowiedzi na to pytanie.
01:57
an inkling of a possibly extraordinary answer to this question.
37
117641
4216
02:03
So I'm still a skeptical little kid, I think,
38
123777
2127
Nadal jestem sceptycznym dzieciakiem, ale jestem również łowcą cząstek.
02:05
but I'm also now a particle hunter.
39
125928
2133
Jestem fizykiem, pracuję w CERN przy Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC),
02:08
I am a physicist at CERN's Large Hadron Collider,
40
128085
3463
02:11
the largest science experiment ever mounted.
41
131572
3471
naukowym eksperymencie o największej skali w dziejach świata.
02:15
It's a 27-kilometer tunnel on the border of France and Switzerland
42
135877
3535
To 27-kilometrowy tunel zakopany 100 m pod granicą francusko-szwajcarską,
02:19
buried 100 meters underground.
43
139436
1850
02:21
And in this tunnel,
44
141310
1154
W tunelu używamy nadprzewodzących magnesów
02:22
we use superconducting magnets colder than outer space
45
142488
3953
zimniejszych od przestrzeni kosmicznej
02:26
to accelerate protons to almost the speed of light
46
146465
3061
do przyspieszania protonów do prędkości równej niemal prędkości światła
02:29
and slam them into each other millions of times per second,
47
149550
3877
i zderzamy je ze sobą miliony razy na sekundę,
02:33
collecting the debris of these collisions
48
153451
2826
aby zebrać szczątki tych zderzeń
i na ich podstawie szukać
02:36
to search for new, undiscovered fundamental particles.
49
156301
3971
nowych, dotąd nieodkrytych cząstek fundamentalnych.
02:40
Its design and construction took decades of work
50
160727
2464
Projekt i konstrukcja LHC kosztowały dziesiątki lat pracy
02:43
by thousands of physicists from around the globe,
51
163215
3032
tysięcy fizyków ze wszystkich krańców Ziemi.
02:46
and in the summer of 2015,
52
166271
2541
W lecie 2015 roku pracowaliśmy bez wytchnienia nad rozruchem LHC
02:48
we had been working tirelessly to switch on the LHC
53
168836
3424
02:52
at the highest energy that humans have ever used in a collider experiment.
54
172284
4467
na najwyższej energii, z jaką kiedykolwiek przeprowadzano eksperymenty tego typu.
02:57
Now, higher energy is important
55
177735
2523
Wysoka energia jest istotna,
03:00
because for particles, there is an equivalence
56
180282
2187
ponieważ istnieje równoważność między masą a energią cząstek.
03:02
between energy and particle mass,
57
182493
2201
03:04
and mass is just a number put there by nature.
58
184718
2461
Masa jest tylko liczbą nadaną cząstkom przez naturę.
03:08
To discover new particles,
59
188068
1318
Aby znaleźć nowe cząstki, musimy sięgać tych większych liczb.
03:09
we need to reach these bigger numbers.
60
189410
2122
03:11
And to do that, we have to build a bigger, higher energy collider,
61
191556
3254
Aby to zrobić trzeba budować większe zderzacze o większej mocy,
03:14
and the biggest, highest energy collider in the world
62
194834
2565
a największym i najpotężniejszym z nich jest Wielki Zderzacz Hadronów.
03:17
is the Large Hadron Collider.
63
197423
1466
03:20
And then, we collide protons quadrillions of times,
64
200271
4899
Potem zderzamy protony kwadryliony razy
03:25
and we collect this data very slowly, over months and months.
65
205194
4284
i miesiącami gromadzimy dane.
03:30
And then new particles might show up in our data as bumps --
66
210813
4335
Nowe cząstki mogą się pojawić na wykresach jako garbki,
03:35
slight deviations from what you expect,
67
215172
2445
niewielkie odstępstwa od oczekiwań,
03:37
little clusters of data points that make a smooth line not so smooth.
68
217641
3967
małe grupy punktów, przez które gładka linia nie jest już taka gładka.
03:42
For example, this bump,
69
222379
1721
Na przykład ten garbek
03:45
after months of data-taking in 2012,
70
225010
2533
po miesiącach gromadzenia danych w 2012 roku
03:47
led to the discovery of the Higgs particle --
71
227567
2129
doprowadził do odkrycia bozonu Higgsa
03:49
the Higgs boson --
72
229720
1205
03:50
and to a Nobel Prize for the confirmation of its existence.
73
230949
3365
i Nagrody Nobla przyznanej za potwierdzenie jego istnienia.
03:55
This jump up in energy in 2015
74
235972
3558
Ten skok energetyczny
w 2015 roku dawał największe szanse,
04:00
represented the best chance that we as a species had ever had
75
240628
3292
jakie kiedykolwiek trafiły się naszemu gatunkowi,
04:03
of discovering new particles --
76
243944
1477
na odkrycie nowych cząstek
04:05
new answers to these long-standing questions,
77
245445
2112
i nowych odpowiedzi na odwieczne pytania,
04:07
because it was almost twice as much energy as we used
78
247581
3097
bo użyto niemal dwa razy tyle energii
04:10
when we discovered the Higgs boson.
79
250702
1922
niż wtedy, gdy odkryliśmy bozon Higgsa.
04:12
Many of my colleagues had been working their entire careers for this moment,
80
252648
3741
Wielu moich kolegów pracowało na ten moment przez całe życie zawodowe,
04:16
and frankly, to little curious me,
81
256413
2076
i, szczerze mówiąc, ja również czekałem na ten moment całe życie.
04:18
this was the moment I'd been waiting for my entire life.
82
258513
2910
04:21
So 2015 was go time.
83
261447
1731
2015 rok to był ten czas.
04:24
So June 2015,
84
264654
2210
W czerwcu 2015 roku
04:27
the LHC is switched back on.
85
267722
2659
LHC ponownie włączono.
04:31
My colleagues and I held our breath and bit our fingernails,
86
271040
2877
Razem z kolegami wstrzymaliśmy oddech
04:33
and then finally we saw the first proton collisions
87
273941
2511
i ujrzeliśmy pierwsze zderzenie protonów o niespotykanie wysokiej energii.
04:36
at this highest energy ever.
88
276476
1956
04:38
Applause, champagne, celebration.
89
278456
2076
Brawa, szampan, świętowanie.
04:40
This was a milestone for science,
90
280556
3596
To był milowy krok w nauce.
Nie mieliśmy pojęcia, co znajdziemy w naszych najświeższych danych.
04:44
and we had no idea what we would find in this brand-new data.
91
284176
4622
04:51
And then a few weeks later, we found a bump.
92
291990
2178
Po kilku tygodniach znaleźliśmy garbek.
04:56
It wasn't a very big bump,
93
296192
1676
Garbek był niewielki.
04:58
but it was big enough to make you raise your eyebrow.
94
298952
2512
Ale na tyle duży, by unieść kilka brwi.
05:01
But on a scale of one to 10 for eyebrow raises,
95
301488
2251
Na skali uniesień brwi od 1 do 10, gdzie 10 oznacza odkrycie nowej cząstki,
05:03
if 10 indicates that you've discovered a new particle,
96
303763
2610
zdobył może 4.
05:06
this eyebrow raise is about a four.
97
306397
1727
(Śmiech)
05:08
(Laughter)
98
308148
1150
05:10
I spent hours, days, weeks in secret meetings,
99
310432
5211
Spędziłem godziny, dni, tygodnie na tajnych spotkaniach
05:15
arguing with my colleagues over this little bump,
100
315667
2360
spierając się o niego z kolegami,
05:18
poking and prodding it with our most ruthless experimental sticks
101
318051
3236
trącając go i szturchając
najbezwzględniejszymi kijami eksperymentów,
05:21
to see if it would withstand scrutiny.
102
321311
1977
patrząc uważnie czy wytrzyma badanie.
05:23
But even after months of working feverishly --
103
323988
3461
Mimo miesięcy gorączkowej pracy,
05:27
sleeping in our offices and not going home,
104
327473
2432
spania w biurze,
05:29
candy bars for dinner,
105
329929
2077
batoników na kolację
05:32
coffee by the bucketful --
106
332030
1570
i hektolitrów kawy
05:33
physicists are machines for turning coffee into diagrams --
107
333624
4243
- fizycy to maszyny do zamieniania kawy w wykresy -
05:37
(Laughter)
108
337891
1399
(Śmiech)
05:39
This little bump would not go away.
109
339314
2536
garbek nie chciał zniknąć.
05:42
So after a few months,
110
342704
2138
Po kilku miesiącach przedstawiliśmy go światu
05:44
we presented our little bump to the world with a very clear message:
111
344866
3710
z bardzo jasnym przekazem:
05:49
this little bump is interesting but it's not definitive,
112
349457
2711
jest interesujący, ale nie jednoznaczny,
05:52
so let's keep an eye on it as we take more data.
113
352192
3329
miejmy go na oku i zbierzmy więcej danych.
05:55
So we were trying to be extremely cool about it.
114
355872
2291
Staraliśmy się zachować spokój.
05:59
And the world ran with it anyway.
115
359463
2188
Ale machina i tak ruszyła.
06:02
The news loved it.
116
362383
1632
Brzuszek stał się medialnym hitem.
06:04
People said it reminded them of the little bump
117
364735
2555
Mówiono, że przypomina ten garbek,
06:07
that was shown on the way toward the Higgs boson discovery.
118
367314
3423
który doprowadził do odkrycia bozonu Higgsa.
06:10
Better than that, my theorist colleagues --
119
370761
3128
Co więcej, moi koledzy-teoretycy
06:14
I love my theorist colleagues --
120
374548
2317
- kocham moich kolegów-teoretyków -
06:16
my theorist colleagues wrote 500 papers about this little bump.
121
376889
3612
koledzy-teoretycy napisali 500 artykułów na temat garbka.
06:20
(Laughter)
122
380525
1455
(Śmiech)
06:22
The world of particle physics had been flipped on its head.
123
382574
3966
Świat fizyki cząstek stanął na głowie.
06:27
But what was it about this particular bump
124
387745
4242
Co sprawiło, że tysiące fizyków kolektywnie straciło dla niego głowę?
06:32
that caused thousands of physicists to collectively lose their cool?
125
392011
4090
06:37
This little bump was unique.
126
397596
1436
Garbek był wyjątkowy.
06:40
This little bump indicated
127
400198
1369
Jego obecność oznaczała widok niespodziewanie wielkiej liczby zderzeń,
06:41
that we were seeing an unexpectedly large number of collisions
128
401591
3022
06:44
whose debris consisted of only two photons,
129
404637
3331
których szczątki składały się tylko z dwóch fotonów, dwóch cząstek światła.
06:47
two particles of light.
130
407992
1244
06:49
And that's rare.
131
409260
1237
A to rzadko spotykane.
06:51
Particle collisions are not like automobile collisions.
132
411069
2620
Zderzenia cząstek nie przypominają kolizji drogowych;
06:53
They have different rules.
133
413713
1519
podlegają innym prawom.
06:55
When two particles collide at almost the speed of light,
134
415256
2650
Gdy cząstki zderzają się niemal z prędkości światła,
06:57
the quantum world takes over.
135
417930
1421
prawa mechaniki kwantowej biorą górę.
06:59
And in the quantum world,
136
419375
1260
W świecie kwantów te dwie cząstki mogą na chwilę utworzyć nową cząstkę,
07:00
these two particles can briefly create a new particle
137
420659
3193
07:03
that lives for a tiny fraction of a second
138
423876
2780
która istnieje przez ułamki sekund, a zaraz potem rozpada się na inne cząstki,
07:06
before splitting into other particles that hit our detector.
139
426680
2881
które uderzają w nasz detektor.
07:09
Imagine a car collision where the two cars vanish upon impact,
140
429585
3405
Wyobraźcie sobie kolizję drogową: w momencie zderzenia auta znikają,
07:13
a bicycle appears in their place --
141
433014
2269
a zamiast nich zjawia się rower,
07:15
(Laughter)
142
435307
1071
(Śmiech)
07:16
And then that bicycle explodes into two skateboards,
143
436402
2461
który zaraz potem eksploduje i rozpada się na dwie deskorolki,
07:18
which hit our detector.
144
438887
1181
uderzające w nasz detektor.
07:20
(Laughter)
145
440092
1379
(Śmiech)
07:21
Hopefully, not literally.
146
441495
1953
Nie dosłownie, mam nadzieję; nasze detektory są bardzo drogie.
07:23
They're very expensive.
147
443472
1342
Przypadki, kiedy tylko dwa fotony uderzają w detektor są bardzo rzadkie.
07:26
Events where only two photons hit out detector are very rare.
148
446191
3748
07:29
And because of the special quantum properties of photons,
149
449963
3722
Ze względu na specjalne własności kwantowe fotonów
07:33
there's a very small number of possible new particles --
150
453709
3788
istnieje bardzo niewiele hipotetycznych cząstek,
07:37
these mythical bicycles --
151
457521
1497
- tych mitycznych rowerów -
07:39
that can give birth to only two photons.
152
459042
2243
które mogą zrodzić tylko dwa fotony.
07:41
But one of these options is huge,
153
461812
2836
Jedna z opcji ma kolosalne znaczenie
07:44
and it has to do with that long-standing question
154
464672
2836
i związek z tymi odwiecznymi pytaniami, które nie dają mi spokoju od dzieciństwa,
07:47
that bothered me as a tiny little kid,
155
467532
2522
07:50
about gravity.
156
470078
1360
z pytaniami o naturę grawitacji.
07:53
Gravity may seem super strong to you,
157
473946
2672
Siła grawitacji może się wam wydawać duża,
07:56
but it's actually crazily weak compared to the other forces of nature.
158
476642
4100
ale tak naprawdę jest szalenie słaba w porównaniu z innymi siłami natury.
08:00
I can briefly beat gravity when I jump,
159
480766
2631
Mogę chwilowo pokonać grawitację jednym skokiem,
08:04
but I can't pick a proton out of my hand.
160
484390
2843
ale nie mogę wyjąć protonu z własnej ręki.
08:08
The strength of gravity compared to the other forces of nature?
161
488463
3216
Jaka jest siła grawitacji w porównaniu z innymi siłami natury?
08:12
It's 10 to the minus 39.
162
492480
2190
10 do minus 39.
08:14
That's a decimal with 39 zeros after it.
163
494694
2537
To jest ułamek dziesiętny z 39 zerami.
08:17
Worse than that,
164
497255
1157
Co gorsza, wszystkie pozostałe siły idealnie opisuje Model Standardowy,
08:18
all of the other known forces of nature are perfectly described
165
498436
3027
08:21
by this thing we call the Standard Model,
166
501487
2037
08:23
which is our current best description of nature at its smallest scales,
167
503548
3435
nasz obowiązujący, najdokładniejszy opis świata w najmniejszej skali,
08:27
and quite frankly,
168
507007
1156
stanowiący jedno z największych osiągnięć gatunku ludzkiego,
08:28
one of the most successful achievements of humankind --
169
508187
4177
08:32
except for gravity, which is absent from the Standard Model.
170
512388
4012
z wyjątkiem grawitacji, którą Model Standardowy pomija.
08:36
It's crazy.
171
516424
1150
To jakiś obłęd!
08:38
It's almost as though most of gravity has gone missing.
172
518046
3100
To prawie tak, jakby większość grawitacji zaginęła.
08:42
We feel a little bit of it,
173
522394
1667
Czujemy jej niewielką część, ale gdzie jest reszta?
08:44
but where's the rest of it?
174
524085
1676
08:45
No one knows.
175
525785
1282
Nie wiadomo.
08:48
But one theoretical explanation proposes a wild solution.
176
528003
4403
Jedno z teoretycznych wyjaśnień stawia kuriozalną hipotezę.
08:54
You and I --
177
534120
1339
Wy i ja,
08:55
even you in the back --
178
535483
1578
nawet ty, tam, z tyłu,
08:57
we live in three dimensions of space.
179
537085
2145
żyjemy w przestrzeni trójwymiarowej.
08:59
I hope that's a non-controversial statement.
180
539254
2557
Mam nadzieję, że to zdanie nie budzi kontrowersji.
09:01
(Laughter)
181
541835
1829
(Śmiech)
09:03
All of the known particles also live in three dimensions of space.
182
543688
3438
Wszystkie znane nam cząstki również żyją w przestrzeni trójwymiarowej.
09:07
In fact, a particle is just another name
183
547150
2190
"Cząstka" to tak właściwie inna nazwa pobudzenia w polu trójwymiarowym,
09:09
for an excitation in a three-dimensional field;
184
549364
3009
09:12
a localized wobbling in space.
185
552397
1920
miejscowego kołysania w przestrzeni.
09:15
More importantly, all the math that we use to describe all this stuff
186
555288
3529
Co ważniejsze, cała matematyka, której używamy do opisu tych zjawisk,
09:18
assumes that there are only three dimensions of space.
187
558841
3073
zakłada, że istnieją tylko trzy wymiary przestrzeni.
09:21
But math is math, and we can play around with our math however we want.
188
561938
3381
Ale matma to matma, można się nią dowolnie bawić.
09:25
And people have been playing around with extra dimensions of space
189
565343
3166
Ludzie od wieków eksperymentują z dodatkowymi wymiarami,
09:28
for a very long time,
190
568533
1155
09:29
but it's always been an abstract mathematical concept.
191
569712
2585
ale to zawsze były abstrakcyjne matematyczne idee.
09:32
I mean, just look around you -- you at the back, look around --
192
572321
3172
Spójrzcie dookoła, ty z tyłu - rozejrzyj się,
09:35
there's clearly only three dimensions of space.
193
575517
2281
naturalnie istnieją tylko trzy wymiary.
09:38
But what if that's not true?
194
578954
1559
A co jeśli to nieprawda?
09:42
What if the missing gravity is leaking into an extra-spatial dimension
195
582109
6255
Co, jeśli brakująca grawitacja wycieka do innego wymiaru,
09:48
that's invisible to you and I?
196
588388
1956
który jest dla nas niewidoczny?
09:51
What if gravity is just as strong as the other forces
197
591355
3094
Co, jeśli siła grawitacji jest równa innym siłom przyrody,
09:54
if you were to view it in this extra-spatial dimension,
198
594473
3141
jeśli spojrzeć na nią w tym dodatkowym wymiarze,
09:57
and what you and I experience is a tiny slice of gravity
199
597638
2900
a to, czego doświadczamy tutaj, to tylko jej niewielki kawałek
10:00
make it seem very weak?
200
600562
1897
i dlatego wydaje się taka słaba?
10:04
If this were true,
201
604158
1175
Jeśli to prawda, trzeba by rozszerzyć Model Standardowy o nową cząstkę,
10:05
we would have to expand our Standard Model of particles
202
605357
2748
10:08
to include an extra particle, a hyperdimensional particle of gravity,
203
608129
4086
hiperwymiarową cząstkę grawitacji, grawiton żyjący w dodatkowym wymiarze.
10:12
a special graviton that lives in extra-spatial dimensions.
204
612239
2995
10:15
I see the looks on your faces.
205
615258
1465
Widzę wasze zdumione spojrzenia.
10:16
You should be asking me the question,
206
616747
1819
Powinniście zapytać:
10:18
"How in the world are we going to test this crazy, science fiction idea,
207
618590
3644
"Jak, u licha, mamy zweryfikować ten szalony pomysł rodem z sci-fi
10:22
stuck as we are in three dimensions?"
208
622258
2491
skoro tkwimy w przestrzeni trójwymiarowej?".
10:24
The way we always do,
209
624773
1282
Tak jak zawsze: zderzając ze sobą dwa protony,
10:26
by slamming together two protons --
210
626079
2139
10:28
(Laughter)
211
628242
1152
(Śmiech)
10:29
Hard enough that the collision reverberates
212
629418
2564
z taką siłą, żeby zderzenie rozniosło się w ten domniemany dodatkowy wymiar,
10:32
into any extra-spatial dimensions that might be there,
213
632006
2691
10:34
momentarily creating this hyperdimensional graviton
214
634721
2599
tworząc hiperwymiarowy grawiton,
10:37
that then snaps back into the three dimensions of the LHC
215
637344
4380
który momentalnie wróciłby do trzech wymiarów LHC
10:41
and spits off two photons,
216
641748
1822
i rozpadł się na dwa fotony,
10:44
two particles of light.
217
644278
1338
dwie cząstki światła.
10:47
And this hypothetical, extra-dimensional graviton
218
647417
2910
Ten hipotetyczny, hiperwymiarowy grawiton
10:50
is one of the only possible, hypothetical new particles
219
650351
3707
jest jedyną nową hipotetyczną cząstką o takich własnościach kwantowych,
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
która mogłaby zrodzić nasz mały, dwu-fotonowy garbek.
11:02
So, the possibility of explaining the mysteries of gravity
222
662000
5820
Zatem możliwość wyjaśnienia tajemnic grawitacji
11:07
and of discovering extra dimensions of space --
223
667844
3498
i odkrycie dodatkowych wymiarów przestrzeni...
11:11
perhaps now you get a sense
224
671366
1592
Być może już rozumiecie,
11:12
as to why thousands of physics geeks collectively lost their cool
225
672982
4124
dlaczego tysiące maniaków fizyki
potraciło naraz głowy dla dwu-fotonowego garbka.
11:17
over our little, two-photon bump.
226
677130
1882
11:19
A discovery of this type would rewrite the textbooks.
227
679036
2900
Odkrycie tego rodzaju zmuszałoby do pisania od nowa podręczników.
11:22
But remember,
228
682739
1152
Ale pamiętajcie, że my, fizycy eksperymentalni,
11:23
the message from us experimentalists
229
683915
1724
11:25
that actually were doing this work at the time,
230
685663
2239
którzy prowadzili te badania, mówiliśmy jasno: "Potrzeba więcej danych".
11:27
was very clear:
231
687926
1154
11:29
we need more data.
232
689104
1174
11:30
With more data,
233
690302
1519
Większa ilość danych przekształciłaby garbek albo w nowiuteńką Nagrodę Nobla,
11:31
the little bump will either turn into a nice, crisp Nobel Prize --
234
691845
4024
11:35
(Laughter)
235
695893
1760
(Śmiech)
11:37
Or the extra data will fill in the space around the bump
236
697677
2964
albo wypełniła przestrzeń i przekształciła go w gładką linię.
11:40
and turn it into a nice, smooth line.
237
700665
1866
11:43
So we took more data,
238
703515
1218
Zebraliśmy pięć razy więcej danych i po kilku miesiącach garbek...
11:44
and with five times the data, several months later,
239
704757
2577
11:47
our little bump
240
707358
1690
11:49
turned into a smooth line.
241
709072
2348
stał się gładką linią.
11:55
The news reported on a "huge disappointment," on "faded hopes,"
242
715217
3484
Media donosiły o "wielkim rozczarowaniu", "zawiedzionych nadziejach"
11:58
and on particle physicists "being sad."
243
718725
2510
i "smutnych fizykach cząstek".
12:01
Given the tone of the coverage,
244
721259
1811
Z tonu tych doniesień można by wywnioskować,
12:03
you'd think that we had decided to shut down the LHC and go home.
245
723094
3488
że zamknęliśmy LHC i poszliśmy do domu.
12:06
(Laughter)
246
726606
1150
(Śmiech)
12:08
But that's not what we did.
247
728628
1603
Ale nie zrobiliśmy tego.
12:13
But why not?
248
733057
2014
Ale dlaczego nie?
12:16
I mean, if I didn't discover a particle -- and I didn't --
249
736475
2845
Jeśli nie odkryłem nowej cząstki, a przecież nie odkryłem,
12:20
if I didn't discover a particle, why am I here talking to you?
250
740209
3029
skoro nie odkryłem nowej cząstki, dlaczego dzisiaj do was mówię?
12:23
Why didn't I just hang my head in shame
251
743262
2437
Dlaczego nie spuściłem ze wstydem głowy i nie poszedłem do domu?
12:25
and go home?
252
745723
1224
12:31
Particle physicists are explorers.
253
751169
3351
Fizycy cząstek są odkrywcami.
12:35
And very much of what we do is cartography.
254
755421
2952
Dużą część naszej pracy stanowi kartografia.
12:39
Let me put it this way: forget about the LHC for a second.
255
759468
2852
Albo inaczej, zapomnijcie na chwilę o LHC.
Wyobraźcie sobie, że jako kosmonauci
12:42
Imagine you are a space explorer arriving at a distant planet,
256
762344
3382
docieracie na odległą planetę w poszukiwaniu obcych.
12:45
searching for aliens.
257
765750
1325
12:47
What is your first task?
258
767099
1522
Jakie jest wasze pierwsze zadanie?
12:49
To immediately orbit the planet, land, take a quick look around
259
769931
3076
Szybko okrążyć planetę, wylądować, pobieżnie się rozejrzeć,
12:53
for any big, obvious signs of life,
260
773031
1886
szukając oczywistych śladów życia, i przesłać wstępny raport do bazy.
12:54
and report back to home base.
261
774941
1819
12:56
That's the stage we're at now.
262
776784
1624
Na takim właśnie etapie jesteśmy.
12:59
We took a first look at the LHC
263
779269
1487
Rzuciliśmy pierwsze spojrzenie na LHC,
13:00
for any new, big, obvious-to-spot particles,
264
780780
2284
szukając nowych, dużych, łatwych do spostrzeżenia cząstek,
13:03
and we can report that there are none.
265
783088
1950
i możemy zaraportować, że takich nie ma.
13:05
We saw a weird-looking alien bump on a distant mountain,
266
785631
2673
Zobaczyliśmy dziwny, obcy garbek na odległej górze,
13:08
but once we got closer, we saw it was a rock.
267
788328
2170
ale z bliska okazało się, że to kamień,
13:10
But then what do we do? Do we just give up and fly away?
268
790816
2640
I co teraz robimy? Poddajemy się i wracamy do domu?
13:13
Absolutely not;
269
793480
1287
Kategorycznie nie.
13:14
we would be terrible scientists if we did.
270
794791
2305
Tak robią koszmarni naukowcy.
13:17
No, we spend the next couple of decades exploring,
271
797120
3613
Teraz spędzamy kilka kolejnych dziesięcioleci na badaniach,
13:20
mapping out the territory,
272
800757
1480
oznaczając terytorium,
13:22
sifting through the sand with a fine instrument,
273
802261
2365
przeszukując piasek z pomocą specjalistycznego sprzętu,
13:24
peeking under every stone,
274
804650
1458
zerkając pod każdy kamień, wiercąc pod powierzchnią.
13:26
drilling under the surface.
275
806132
1554
13:28
New particles can either show up immediately
276
808106
2593
Nowe cząstki mogą pojawić się natychmiast jako duże i łatwe do zauważenia garby
13:30
as big, obvious-to-spot bumps,
277
810723
2133
13:32
or they can only reveal themselves after years of data taking.
278
812880
3941
lub ujawnić swoją obecność po latach gromadzenia danych.
13:38
Humanity has just begun its exploration at the LHC at this big high energy,
279
818103
4410
Ludzkość dopiero zaczęła poszukiwania na tak dużych energiach
13:42
and we have much searching to do.
280
822537
1791
i mamy mnóstwo badań do przeprowadzenia.
13:44
But what if, even after 10 or 20 years, we still find no new particles?
281
824352
5825
Ale co, jeśli nawet po 10-20 latach nie znajdziemy nowych cząstek?
13:51
We build a bigger machine.
282
831053
1695
Zbudujemy większy sprzęt.
13:52
(Laughter)
283
832772
1574
(Śmiech)
13:54
We search at higher energies.
284
834370
1690
Będziemy szukać na wyższych energiach.
13:56
We search at higher energies.
285
836476
1570
13:58
Planning is already underway for a 100-kilometer tunnel
286
838946
3053
Planuje się budowę tunelu o długości 100 km, który umożliwi
14:02
that will collide particles at 10 times the energy of the LHC.
287
842612
2976
zderzanie cząstek z energią 10 razy większą niż LHC.
14:05
We don't decide where nature places new particles.
288
845612
2337
Nie mamy wpływu na to, gdzie natura umieszcza cząstki,
14:08
We only decide to keep exploring.
289
848366
1646
mamy wpływ tylko na kontynuowanie poszukiwań.
14:10
But what if, even after a 100-kilometer tunnel
290
850036
2558
A co, jeśli 100-kilometrowy tunel, albo 500-kilometrowy,
14:12
or a 500-kilometer tunnel
291
852618
1860
14:14
or a 10,000-kilometer collider floating in space
292
854502
2841
albo 10 000-kilometrowy zderzacz unoszący się między Ziemią a Księżycem
14:17
between the Earth and the Moon,
293
857367
1578
14:18
we still find no new particles?
294
858969
3062
nie doprowadzi do odkrycia nowych cząstek?
14:23
Then perhaps we're doing particle physics wrong.
295
863597
2694
Wówczas być może okaże się, że źle uprawiamy fizykę.
14:26
(Laughter)
296
866315
1791
(Śmiech)
14:28
Perhaps we need to rethink things.
297
868130
1957
Być może trzeba wszystko jeszcze raz przemyśleć.
14:31
Maybe we need more resources, technology, expertise
298
871127
3262
Być może potrzeba więcej środków, technologii, ekspertyz niż te, które mamy.
14:34
than what we currently have.
299
874413
1508
14:36
We already use artificial intelligence and machine learning techniques
300
876610
3341
Częściowo korzystamy już
ze sztucznej inteligencji i samouczenia maszyn w LHC,
14:39
in parts of the LHC,
301
879975
1153
14:41
but imagine designing a particle physics experiment
302
881152
2406
ale wyobraźcie sobie eksperyment z użyciem tak złożonego algorytmu,
14:43
using such sophisticated algorithms
303
883582
1669
14:45
that it could teach itself to discover a hyperdimensional graviton.
304
885275
3168
że mógłby sam uczyć się szukać hiperwymiarowego grawitonu.
14:48
But what if?
305
888467
1157
Ostateczne pytanie:
14:49
What if the ultimate question:
306
889648
1445
co, jeśli sztuczna inteligencja nie pomoże odpowiedzieć na te pytania?
14:51
What if even artificial intelligence can't help us answer our questions?
307
891117
3473
Co, jeśli te otwarte od wieków pytania
14:54
What if these open questions, for centuries,
308
894614
2111
14:56
are destined to be unanswered for the foreseeable future?
309
896749
2669
są skazane na brak odpowiedzi w najbliższej przyszłości?
14:59
What if the stuff that's bothered me since I was a little kid
310
899442
2929
Co, jeśli pytania,
które nie dają mi spokoju od dzieciństwa,
15:02
is destined to be unanswered in my lifetime?
311
902395
2523
nie znajdą odpowiedzi za mojego życia?
15:06
Then that ...
312
906395
1156
Wówczas to wszystko...
15:08
will be even more fascinating.
313
908282
2094
... okaże się tym bardziej fascynujące.
15:12
We will be forced to think in completely new ways.
314
912144
3225
Zmusi nas do myślenia w zupełnie inny sposób.
15:16
We'll have to go back to our assumptions,
315
916361
2058
Będziemy musieli zrewidować założenia
15:18
and determine if there was a flaw somewhere.
316
918443
2339
i zastanowić się, czy gdzieś nie ma błędu.
15:21
And we'll need to encourage more people to join us in studying science
317
921401
3395
Będziemy musieli zachęcić więcej osób do studiowania nauk ścisłych,
15:24
since we need fresh eyes on these century-old problems.
318
924820
3062
bo będzie potrzebne świeże spojrzenie na odwieczne problemy.
15:27
I don't have the answers, and I'm still searching for them.
319
927906
3134
Ja nie znam odpowiedzi i wciąż ich szukam.
15:31
But someone -- maybe she's in school right now,
320
931064
2329
Ale być może ktoś, kto jeszcze chodzi do szkoły
15:33
maybe she's not even born yet --
321
933417
1684
albo jeszcze się nawet nie urodził,
15:35
could eventually guide us to see physics in a completely new way,
322
935783
3133
mógłby nas kiedyś poprowadzić w kierunki innego spojrzenia na fizykę,
15:38
and to point out that perhaps we're just asking the wrong questions.
323
938940
4268
i zwrócić uwagę, że być może zadajemy niewłaściwe pytania.
15:44
Which would not be the end of physics,
324
944112
2410
To nie byłby koniec fizyki,
15:46
but a novel beginning.
325
946546
1406
tylko jej obiecujący początek.
15:49
Thank you.
326
949204
1150
Dziękuję.
15:50
(Applause)
327
950378
2541
(Brawa)
O tej stronie

Na tej stronie poznasz filmy z YouTube, które są przydatne do nauki języka angielskiego. Zobaczysz lekcje angielskiego prowadzone przez najlepszych nauczycieli z całego świata. Kliknij dwukrotnie na angielskie napisy wyświetlane na stronie każdego filmu, aby odtworzyć film od tego miejsca. Napisy przewijają się synchronicznie z odtwarzaniem filmu. Jeśli masz jakieś uwagi lub prośby, skontaktuj się z nami za pomocą formularza kontaktowego.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7