How we explore unanswered questions in physics | James Beacham

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TED


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00:00
Translator: Leslie Gauthier Reviewer: Camille Martínez
0
0
7000
Tradutor: Claudia Sander Revisor: Custodio Marcelino
00:13
There is something about physics
1
13087
4185
Existe algo na física
00:17
that has been really bothering me since I was a little kid.
2
17296
4000
que tem realmente me incomodado desde que eu era criança.
00:23
And it's related to a question
3
23010
1809
E está relacionado a uma pergunta
00:24
that scientists have been asking for almost 100 years,
4
24843
3244
que os cientistas vêm fazendo há quase 100 anos,
00:28
with no answer.
5
28111
1169
sem achar uma resposta.
00:31
How do the smallest things in nature,
6
31108
3010
Como as menores coisas da natureza,
00:34
the particles of the quantum world,
7
34142
2153
as partículas do mundo quântico,
00:36
match up with the largest things in nature --
8
36319
3031
estão relacionadas às maiores coisas da natureza,
00:39
planets and stars and galaxies held together by gravity?
9
39374
3247
planetas, estrelas, galáxias mantidas juntas pela gravidade?
00:43
As a kid, I would puzzle over questions just like this.
10
43250
2773
Quando criança, eu ficava intrigado com questões como essa.
00:46
I would fiddle around with microscopes and electromagnets,
11
46047
2892
Eu ficava dando voltas com microscópios e eletromagnetos,
00:48
and I would read about the forces of the small
12
48963
2195
e lia sobre as forças das pequenas coisas
00:51
and about quantum mechanics
13
51182
1334
e sobre mecânica quântica
00:52
and I would marvel at how well that description matched up
14
52540
3564
e me maravilhava com como aquela descrição coincidia com nossa observação.
00:56
to our observation.
15
56128
1170
00:58
Then I would look at the stars,
16
58220
1583
Então eu olhava para as estrelas
00:59
and I would read about how well we understand gravity,
17
59827
2524
e lia sobre como entendíamos bem a gravidade,
01:02
and I would think surely, there must be some elegant way
18
62375
3350
e eu tinha certeza que devia haver uma forma elegante
01:05
that these two systems match up.
19
65749
2645
de esses dois sistemas coincidirem.
01:09
But there's not.
20
69021
1401
Mas não há.
01:11
And the books would say,
21
71673
1160
E os livros diziam: "Sim, entendemos muito sobre esses dois domínios separadamente,
01:12
yeah, we understand a lot about these two realms separately,
22
72857
3183
01:16
but when we try to link them mathematically,
23
76064
2610
mas quando tentamos conectá-los matematicamente,
01:18
everything breaks.
24
78698
1330
tudo se desfaz.
01:20
And for 100 years,
25
80674
1310
E por 100 anos
01:22
none of our ideas as to how to solve this basically physics disaster,
26
82008
5028
nenhuma das nossas ideias para solucionar esse desastre físico
01:27
has ever been supported by evidence.
27
87060
1814
foi apoiada por evidências.
01:30
And to little old me --
28
90271
1654
E para a criança que eu era,
01:31
little, curious, skeptical James --
29
91949
1810
o pequeno, curioso e cético James,
01:33
this was a supremely unsatisfying answer.
30
93783
2868
essa era uma resposta extremamente não satisfatória.
01:38
So, I'm still a skeptical little kid.
31
98011
2233
Então, ainda sou uma criança cética.
01:40
Flash-forward now to December of 2015,
32
100268
3810
Vamos avançar para dezembro de 2015,
01:45
when I found myself smack in the middle
33
105029
2474
quando me vi revolucionando o mundo da física.
01:47
of the physics world being flipped on its head.
34
107527
2940
01:51
It all started when we at CERN saw something intriguing in our data:
35
111999
3320
Tudo começou quando vimos algo intrigante em nossos dados, no CERN:
01:55
a hint of a new particle,
36
115343
2274
o indício de uma nova partícula,
01:57
an inkling of a possibly extraordinary answer to this question.
37
117641
4216
uma insinuação de uma possível e extraordinária resposta a essa questão.
02:03
So I'm still a skeptical little kid, I think,
38
123777
2127
Então ainda sou uma criança cética,
02:05
but I'm also now a particle hunter.
39
125928
2133
mas agora também sou um caçador de partículas.
02:08
I am a physicist at CERN's Large Hadron Collider,
40
128085
3463
Sou físico no Grande Colisor de Hádrons do CERN, o LHC,
02:11
the largest science experiment ever mounted.
41
131572
3471
o maior experimento científico já construído.
02:15
It's a 27-kilometer tunnel on the border of France and Switzerland
42
135877
3535
Um túnel de 27 km, na fronteira entre a França e a Suíça,
02:19
buried 100 meters underground.
43
139436
1850
100 metros abaixo do solo.
02:21
And in this tunnel,
44
141310
1154
E nesse túnel
02:22
we use superconducting magnets colder than outer space
45
142488
3953
usamos ímãs supercondutores mais frios que o espaço sideral
02:26
to accelerate protons to almost the speed of light
46
146465
3061
para acelerar prótons até quase a velocidade da luz
02:29
and slam them into each other millions of times per second,
47
149550
3877
e fazê-los colidir uns nos outros milhões de vezes por segundo,
02:33
collecting the debris of these collisions
48
153451
2826
coletando os vestígios dessas colisões
02:36
to search for new, undiscovered fundamental particles.
49
156301
3971
em busca partículas fundamentais ainda não descobertas.
02:40
Its design and construction took decades of work
50
160727
2464
Seu projeto e construção consumiu décadas de trabalho
02:43
by thousands of physicists from around the globe,
51
163215
3032
de milhares de físicos de todo o mundo,
02:46
and in the summer of 2015,
52
166271
2541
e em meados de 2015,
02:48
we had been working tirelessly to switch on the LHC
53
168836
3424
trabalhamos incansavelmente para conectar o LHC
02:52
at the highest energy that humans have ever used in a collider experiment.
54
172284
4467
à maior energia que humanos já usaram em um experimento de colisão.
02:57
Now, higher energy is important
55
177735
2523
Energia máxima é importante
03:00
because for particles, there is an equivalence
56
180282
2187
porque, para as partículas, há uma equivalência
03:02
between energy and particle mass,
57
182493
2201
entre a energia e a massa das partículas,
03:04
and mass is just a number put there by nature.
58
184718
2461
e a massa é só um número colocado lá pela natureza.
03:08
To discover new particles,
59
188068
1318
Para descobrir novas partículas, precisamos atingir números maiores.
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
Para isso precisamos construir um colisor de energia maior e mais potente,
03:14
and the biggest, highest energy collider in the world
62
194834
2565
e o maior e mais potente colisor do mundo
03:17
is the Large Hadron Collider.
63
197423
1466
é o Grande Colisor de Hádrons.
03:20
And then, we collide protons quadrillions of times,
64
200271
4899
Então colidimos prótons quadrilhões de vezes
03:25
and we collect this data very slowly, over months and months.
65
205194
4284
e coletamos esses dados, lentamente, por vários meses.
03:30
And then new particles might show up in our data as bumps --
66
210813
4335
Então novas partículas podem aparecer em nossos dados como saliências,
03:35
slight deviations from what you expect,
67
215172
2445
pequenos desvios do que se espera,
03:37
little clusters of data points that make a smooth line not so smooth.
68
217641
3967
pequenos agrupamentos de pontos de dados que tornam uma linha tênue não tão tênue.
03:42
For example, this bump,
69
222379
1721
Por exemplo, esta saliência,
03:45
after months of data-taking in 2012,
70
225010
2533
que depois de meses de coleta de dados em 2012,
03:47
led to the discovery of the Higgs particle --
71
227567
2129
levou à descoberta da partícula de Higgs,
03:49
the Higgs boson --
72
229720
1205
o bóson de Higgs,
03:50
and to a Nobel Prize for the confirmation of its existence.
73
230949
3365
e a um Prêmio Nobel pela confirmação da sua existência.
03:55
This jump up in energy in 2015
74
235972
3558
Esta subida brusca de energia em 2015
04:00
represented the best chance that we as a species had ever had
75
240628
3292
representou a melhor chance que já tivemos, como espécie,
04:03
of discovering new particles --
76
243944
1477
de descobrir novas partículas,
04:05
new answers to these long-standing questions,
77
245445
2112
novas respostas a questões tão antigas,
04:07
because it was almost twice as much energy as we used
78
247581
3097
porque era quase duas vezes a quantidade de energia que usamos
04:10
when we discovered the Higgs boson.
79
250702
1922
quando descobrimos o bóson de Higgs.
04:12
Many of my colleagues had been working their entire careers for this moment,
80
252648
3741
Muitos dos meus colegas trabalharam toda sua carreira por este momento,
04:16
and frankly, to little curious me,
81
256413
2076
e, sinceramente, para o pequeno e curioso James,
04:18
this was the moment I'd been waiting for my entire life.
82
258513
2910
este foi o momento que esperei por toda minha vida.
04:21
So 2015 was go time.
83
261447
1731
Então esse foi o momento!
04:24
So June 2015,
84
264654
2210
Em junho de 2015,
04:27
the LHC is switched back on.
85
267722
2659
o LHC foi acionado novamente.
04:31
My colleagues and I held our breath and bit our fingernails,
86
271040
2877
Meus colegas e eu prendemos a respiração e roemos as unhas,
04:33
and then finally we saw the first proton collisions
87
273941
2511
e finalmente vimos a primeira colisão de prótons
04:36
at this highest energy ever.
88
276476
1956
à mais alta energia já utilizada.
04:38
Applause, champagne, celebration.
89
278456
2076
Aplausos, espumante, comemoração.
04:40
This was a milestone for science,
90
280556
3596
Esse foi um marco para a ciência,
04:44
and we had no idea what we would find in this brand-new data.
91
284176
4622
e não tínhamos ideia do que encontraríamos nesses novos dados.
04:51
And then a few weeks later, we found a bump.
92
291990
2178
E algumas semanas depois, encontramos uma saliência.
04:56
It wasn't a very big bump,
93
296192
1676
Não era uma saliência enorme,
04:58
but it was big enough to make you raise your eyebrow.
94
298952
2512
mas era grande o suficiente para franzir a sombrancelha.
05:01
But on a scale of one to 10 for eyebrow raises,
95
301488
2251
Numa escala de um a dez para sombrancelhas franzidas,
05:03
if 10 indicates that you've discovered a new particle,
96
303763
2610
se dez indica a descoberta de uma nova partícula,
05:06
this eyebrow raise is about a four.
97
306397
1727
era um franzido de nível quatro.
05:08
(Laughter)
98
308148
1150
(Risos)
05:10
I spent hours, days, weeks in secret meetings,
99
310432
5211
Passei horas, dias, semanas em reuniões secretas,
05:15
arguing with my colleagues over this little bump,
100
315667
2360
argumentando com meus colegas sobre essa pequena saliência,
05:18
poking and prodding it with our most ruthless experimental sticks
101
318051
3236
cutucando-a e espetando-a com nossas varetas experimentais
05:21
to see if it would withstand scrutiny.
102
321311
1977
para ver se resistiria a um escrutínio.
05:23
But even after months of working feverishly --
103
323988
3461
Mas mesmo depois de meses de trabalho febril,
05:27
sleeping in our offices and not going home,
104
327473
2432
dormindo no trabalho, sem ir para casa,
05:29
candy bars for dinner,
105
329929
2077
jantando barras de chocolate
05:32
coffee by the bucketful --
106
332030
1570
e tomando baldes de café --
05:33
physicists are machines for turning coffee into diagrams --
107
333624
4243
físicos são máquinas de transformar café em diagramas --
05:37
(Laughter)
108
337891
1399
(Risos)
05:39
This little bump would not go away.
109
339314
2536
essa pequena saliência não sumiu.
05:42
So after a few months,
110
342704
2138
Então depois de alguns meses
05:44
we presented our little bump to the world with a very clear message:
111
344866
3710
apresentamos nossa pequena saliência ao mundo, com uma mensagem bem clara:
05:49
this little bump is interesting but it's not definitive,
112
349457
2711
essa pequena saliência é interessante, mas não é definitiva,
05:52
so let's keep an eye on it as we take more data.
113
352192
3329
então vamos ficar de olho nela, enquanto coletamos mais dados.
05:55
So we were trying to be extremely cool about it.
114
355872
2291
Estávamos tentando pegar leve com ela.
05:59
And the world ran with it anyway.
115
359463
2188
E ainda assim o mundo se apropriou dela.
06:02
The news loved it.
116
362383
1632
Os noticiários amaram.
06:04
People said it reminded them of the little bump
117
364735
2555
As pessoas disseram que ela lembrava a pequena saliência
06:07
that was shown on the way toward the Higgs boson discovery.
118
367314
3423
mostrada durante o processo de descoberta do bóson de Higgs.
06:10
Better than that, my theorist colleagues --
119
370761
3128
Melhor do que isso, meus colegas teóricos,
06:14
I love my theorist colleagues --
120
374548
2317
amo meus colegas teóricos,
06:16
my theorist colleagues wrote 500 papers about this little bump.
121
376889
3612
meus colegas teóricos escreveram 500 artigos sobre essa pequena saliência.
06:20
(Laughter)
122
380525
1455
(Risos)
06:22
The world of particle physics had been flipped on its head.
123
382574
3966
Isso revolucionou o mundo da física das partículas.
06:27
But what was it about this particular bump
124
387745
4242
Mas o que havia com essa saliência em especial
06:32
that caused thousands of physicists to collectively lose their cool?
125
392011
4090
que fez com que milhares de físicos coletivamente saíssem do sério?
06:37
This little bump was unique.
126
397596
1436
Essa pequena saliência era única.
06:40
This little bump indicated
127
400198
1369
Ela indicava que estávamos vendo um enorme e inesperado número de colisões,
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
cujos vestígios consistiam em apenas dois fótons,
06:47
two particles of light.
130
407992
1244
duas partículas de luz.
06:49
And that's rare.
131
409260
1237
E isso é raro.
06:51
Particle collisions are not like automobile collisions.
132
411069
2620
Colisões de partículas não são como colisões de automóveis.
06:53
They have different rules.
133
413713
1519
Elas têm regras diferentes: quando duas partículas colidem,
06:55
When two particles collide at almost the speed of light,
134
415256
2650
quase na velocidade da luz, o controle passa ao mundo quântico.
06:57
the quantum world takes over.
135
417930
1421
06:59
And in the quantum world,
136
419375
1260
E no mundo quântico essas duas partículas podem criar brevemente uma nova partícula,
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
que dura uma pequena fração de segundo antes de se dividir em outras partículas
07:06
before splitting into other particles that hit our detector.
139
426680
2881
que atingem nosso detetor.
07:09
Imagine a car collision where the two cars vanish upon impact,
140
429585
3405
Imaginem uma colisão de automóvel na qual os carros somem com o impacto,
07:13
a bicycle appears in their place --
141
433014
2269
uma bicicleta aparece em seu lugar...
07:15
(Laughter)
142
435307
1071
(Risos)
07:16
And then that bicycle explodes into two skateboards,
143
436402
2461
e então essa bicicleta explode em dois skates, que atingem nosso detetor.
07:18
which hit our detector.
144
438887
1181
07:20
(Laughter)
145
440092
1379
(Risos)
07:21
Hopefully, not literally.
146
441495
1953
Espero que não literalmente.
07:23
They're very expensive.
147
443472
1342
Eles são muito caros.
07:26
Events where only two photons hit out detector are very rare.
148
446191
3748
Eventos em que apenas dois fótons atingem nosso detetor são muito raros.
07:29
And because of the special quantum properties of photons,
149
449963
3722
E devido a essa propriedade quântica especial dos fótons,
07:33
there's a very small number of possible new particles --
150
453709
3788
há um número muito pequeno de novas partículas possíveis,
07:37
these mythical bicycles --
151
457521
1497
essas bicicletas míticas,
07:39
that can give birth to only two photons.
152
459042
2243
que podem originar apenas dois fótons.
07:41
But one of these options is huge,
153
461812
2836
Mas uma dessas opções é enorme,
07:44
and it has to do with that long-standing question
154
464672
2836
e tem a ver com aquela antiga questão
07:47
that bothered me as a tiny little kid,
155
467532
2522
que me incomodava quando eu era uma pequena criança,
07:50
about gravity.
156
470078
1360
sobre a gravidade.
07:53
Gravity may seem super strong to you,
157
473946
2672
A gravidade pode parecer superforte para vocês,
07:56
but it's actually crazily weak compared to the other forces of nature.
158
476642
4100
mas na verdade ela é incrivelmente fraca, comparada com outras forças da natureza.
08:00
I can briefly beat gravity when I jump,
159
480766
2631
Posso ganhar da gravidade brevemente, quando pulo,
08:04
but I can't pick a proton out of my hand.
160
484390
2843
mas não posso tirar um próton da minha mão.
08:08
The strength of gravity compared to the other forces of nature?
161
488463
3216
A força da gravidade comparada a outras forças da natureza?
08:12
It's 10 to the minus 39.
162
492480
2190
É 10 elevado a menos 39.
08:14
That's a decimal with 39 zeros after it.
163
494694
2537
É um decimal com 39 zeros depois da vírgula.
08:17
Worse than that,
164
497255
1157
Pior do que isso, todas as outras forças conhecidas da natureza
08:18
all of the other known forces of nature are perfectly described
165
498436
3027
são perfeitamente descritas pelo chamado Modelo Padrão,
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
que é a melhor descrição que temos da natureza em pequena escala,
e, francamente, uma das conquistas de maior sucesso da humanidade;
08:27
and quite frankly,
168
507007
1156
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
a não ser pela gravidade, que não consta no Modelo Padrão.
08:36
It's crazy.
171
516424
1150
É uma loucura.
08:38
It's almost as though most of gravity has gone missing.
172
518046
3100
É como se a maior parte da gravidade estivesse faltando.
08:42
We feel a little bit of it,
173
522394
1667
Nós sentimos um pouco dela,
08:44
but where's the rest of it?
174
524085
1676
mas onde está o resto?
08:45
No one knows.
175
525785
1282
Ninguém sabe.
08:48
But one theoretical explanation proposes a wild solution.
176
528003
4403
Mas uma explicação teórica propõe uma solução selvagem.
08:54
You and I --
177
534120
1339
Todos nós,
08:55
even you in the back --
178
535483
1578
mesmo vocês no fundo,
08:57
we live in three dimensions of space.
179
537085
2145
vivemos em um espaço tridimensional.
08:59
I hope that's a non-controversial statement.
180
539254
2557
Espero que essa colocação não seja controversa.
09:01
(Laughter)
181
541835
1829
(Risos)
09:03
All of the known particles also live in three dimensions of space.
182
543688
3438
Todas as partículas conhecidas também existem em um espaço tridimensional.
09:07
In fact, a particle is just another name
183
547150
2190
De fato, partícula é só um outro nome
09:09
for an excitation in a three-dimensional field;
184
549364
3009
para uma agitação em um campo tridimensional;
09:12
a localized wobbling in space.
185
552397
1920
uma oscilação localizada no espaço.
09:15
More importantly, all the math that we use to describe all this stuff
186
555288
3529
E, mais importante, toda a matemática usada para descrever essas coisas
09:18
assumes that there are only three dimensions of space.
187
558841
3073
assume que só existem três dimensões.
09:21
But math is math, and we can play around with our math however we want.
188
561938
3381
Mas matemática é matemática, podemos flertar com ela o quanto quisermos.
09:25
And people have been playing around with extra dimensions of space
189
565343
3166
E as pessoas vêm brincando com dimensões extras no espaço
09:28
for a very long time,
190
568533
1155
há muito tempo, mas esse sempre tem sido um conceito matemático abstrato.
09:29
but it's always been an abstract mathematical concept.
191
569712
2585
09:32
I mean, just look around you -- you at the back, look around --
192
572321
3172
Quero dizer, olhem ao redor... você aí no fundo, olhe ao redor...
09:35
there's clearly only three dimensions of space.
193
575517
2281
claramente existem apenas três dimensões de espaço.
09:38
But what if that's not true?
194
578954
1559
Mas e se isso não for verdade?
09:42
What if the missing gravity is leaking into an extra-spatial dimension
195
582109
6255
E se a gravidade faltante estiver vazando para uma dimensão extraespacial
09:48
that's invisible to you and I?
196
588388
1956
invisível para nós?
09:51
What if gravity is just as strong as the other forces
197
591355
3094
E se a gravidade for tão forte quanto as outras forças,
09:54
if you were to view it in this extra-spatial dimension,
198
594473
3141
se for vista nessa dimensão extraespacial,
09:57
and what you and I experience is a tiny slice of gravity
199
597638
2900
e o que nós experienciamos é uma pequena parcela da gravidade
10:00
make it seem very weak?
200
600562
1897
que faz ela parecer muito fraca?
10:04
If this were true,
201
604158
1175
Se isso fosse verdade,
10:05
we would have to expand our Standard Model of particles
202
605357
2748
teríamos que expandir nosso Modelo Padrão das partículas
10:08
to include an extra particle, a hyperdimensional particle of gravity,
203
608129
4086
para incluir uma partícula extra,
uma partícula hiperdimensional de gravidade,
10:12
a special graviton that lives in extra-spatial dimensions.
204
612239
2995
um gráviton especial que existe em dimensões extraespaciais.
10:15
I see the looks on your faces.
205
615258
1465
Vejo a expressão nos rostos de vocês.
10:16
You should be asking me the question,
206
616747
1819
Vocês deveriam estar me perguntando:
10:18
"How in the world are we going to test this crazy, science fiction idea,
207
618590
3644
"Como diabos vamos testar essa ideia maluca de ficção científica,
10:22
stuck as we are in three dimensions?"
208
622258
2491
presos como estamos em três dimensões?"
10:24
The way we always do,
209
624773
1282
Da forma que sempre fazemos, colidindo dois prótons...
10:26
by slamming together two protons --
210
626079
2139
10:28
(Laughter)
211
628242
1152
(Risos)
10:29
Hard enough that the collision reverberates
212
629418
2564
Forte o suficiente para a colisão reverberar
em alguma dimensão extraespacial que possa estar ali,
10:32
into any extra-spatial dimensions that might be there,
213
632006
2691
10:34
momentarily creating this hyperdimensional graviton
214
634721
2599
criando momentaneamente esse gráviton hiperdimensional
10:37
that then snaps back into the three dimensions of the LHC
215
637344
4380
que depois retorna rapidamente para as três dimensões do LHC
10:41
and spits off two photons,
216
641748
1822
e libera dois fótons,
10:44
two particles of light.
217
644278
1338
duas partículas de luz.
10:47
And this hypothetical, extra-dimensional graviton
218
647417
2910
E esse gráviton extradimensional hipotético
10:50
is one of the only possible, hypothetical new particles
219
650351
3707
é uma das poucas novas partículas hipotéticas possíveis
10:54
that has the special quantum properties
220
654082
2135
com as propriedades quânticas especiais
10:56
that could give birth to our little, two-photon bump.
221
656241
4236
que podem originar a nossa pequena saliência de dois fótons.
11:02
So, the possibility of explaining the mysteries of gravity
222
662000
5820
Então, a possibilidade de explicar os mistérios da gravidade
11:07
and of discovering extra dimensions of space --
223
667844
3498
e de descobrir dimensões extras do espaço...
11:11
perhaps now you get a sense
224
671366
1592
talvez agora vocês entendam
11:12
as to why thousands of physics geeks collectively lost their cool
225
672982
4124
por que milhares de físicos tenham ficado coletivamente empolgados
com nossa pequena saliência de dois fótons.
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
Uma descoberta desse tipo faria com que os compêndios fossem reescritos.
11:22
But remember,
228
682739
1152
Mas lembrem-se, a mensagem dos experimentalistas que realmente
11:23
the message from us experimentalists
229
683915
1724
11:25
that actually were doing this work at the time,
230
685663
2239
estavam trabalhando naquele momento, foi bem clara:
11:27
was very clear:
231
687926
1154
precisamos de mais dados.
11:29
we need more data.
232
689104
1174
11:30
With more data,
233
690302
1519
Com mais dados,
11:31
the little bump will either turn into a nice, crisp Nobel Prize --
234
691845
4024
ou a pequena saliência vai se tornar um lindo e delicioso Prêmio Nobel...
11:35
(Laughter)
235
695893
1760
(Risos)
11:37
Or the extra data will fill in the space around the bump
236
697677
2964
ou os dados extra irão preencher o espaço ao redor da saliência
11:40
and turn it into a nice, smooth line.
237
700665
1866
e transformá-la em uma linha linda e suave.
11:43
So we took more data,
238
703515
1218
Então coletamos mais dados,
11:44
and with five times the data, several months later,
239
704757
2577
e muitos meses depois, com cinco vezes a quantidade de dados,
11:47
our little bump
240
707358
1690
nossa pequena saliência
11:49
turned into a smooth line.
241
709072
2348
se transformou em uma linha suave.
11:55
The news reported on a "huge disappointment," on "faded hopes,"
242
715217
3484
As notícias relataram um "enorme desapontamento",
"esperanças desvanecidas" e físicos de partículas "tristes".
11:58
and on particle physicists "being sad."
243
718725
2510
12:01
Given the tone of the coverage,
244
721259
1811
Com o tom da cobertura,
12:03
you'd think that we had decided to shut down the LHC and go home.
245
723094
3488
vocês pensariam que tínhamos decidido desligar o LHC e ir pra casa.
12:06
(Laughter)
246
726606
1150
(Risos)
12:08
But that's not what we did.
247
728628
1603
Mas não fizemos isso.
12:13
But why not?
248
733057
2014
Mas por que não?
12:16
I mean, if I didn't discover a particle -- and I didn't --
249
736475
2845
Quer dizer, se não descobri uma partícula, e não descobri,
12:20
if I didn't discover a particle, why am I here talking to you?
250
740209
3029
por que estou aqui falando com vocês?
Por que simplesmente não baixo minha cabeça de vergonha
12:23
Why didn't I just hang my head in shame
251
743262
2437
12:25
and go home?
252
745723
1224
e vou pra casa?
12:31
Particle physicists are explorers.
253
751169
3351
Físicos de partículas são exploradores.
12:35
And very much of what we do is cartography.
254
755421
2952
E muito do que fazemos é cartografia.
12:39
Let me put it this way: forget about the LHC for a second.
255
759468
2852
Vamos colocar desta forma: esqueçam o LHC por um segundo.
12:42
Imagine you are a space explorer arriving at a distant planet,
256
762344
3382
Imaginem que são exploradores do espaço chegando a um planeta distante,
12:45
searching for aliens.
257
765750
1325
em busca de alienígenas.
Qual é a primeira tarefa de vocês?
12:47
What is your first task?
258
767099
1522
12:49
To immediately orbit the planet, land, take a quick look around
259
769931
3076
Orbitar imediatamente o planeta, aterrissar,
dar uma rápida olhada ao redor em busca de algum grande e óbvio sinal de vida
12:53
for any big, obvious signs of life,
260
773031
1886
12:54
and report back to home base.
261
774941
1819
e relatar para a base.
12:56
That's the stage we're at now.
262
776784
1624
É nesse estágio que estamos, agora.
12:59
We took a first look at the LHC
263
779269
1487
Demos uma primeira olhada no LHC
13:00
for any new, big, obvious-to-spot particles,
264
780780
2284
em busca de alguma partícula nova, grande e facilmente visível,
13:03
and we can report that there are none.
265
783088
1950
e podemos relatar que não há nenhuma.
13:05
We saw a weird-looking alien bump on a distant mountain,
266
785631
2673
Vimos uma estranha saliência em uma montanha distante,
13:08
but once we got closer, we saw it was a rock.
267
788328
2170
mas quando chegamos perto vimos que era uma pedra.
13:10
But then what do we do? Do we just give up and fly away?
268
790816
2640
O que fazemos, então? Simplesmente desistimos e vamos embora?
13:13
Absolutely not;
269
793480
1287
Claro que não;
13:14
we would be terrible scientists if we did.
270
794791
2305
seríamos péssimos cientistas se fizéssemos isso.
13:17
No, we spend the next couple of decades exploring,
271
797120
3613
Não, passaremos as próximas décadas explorando,
13:20
mapping out the territory,
272
800757
1480
mapeando o território,
13:22
sifting through the sand with a fine instrument,
273
802261
2365
peneirando a areia com um instrumento de precisão,
13:24
peeking under every stone,
274
804650
1458
olhando embaixo de cada pedra,
13:26
drilling under the surface.
275
806132
1554
perfurando abaixo da superfície.
13:28
New particles can either show up immediately
276
808106
2593
Novas partículas podem surgir imediatamente,
13:30
as big, obvious-to-spot bumps,
277
810723
2133
como saliências grandes e visíveis,
13:32
or they can only reveal themselves after years of data taking.
278
812880
3941
ou podem se revelar apenas depois de anos de coleta de dados.
13:38
Humanity has just begun its exploration at the LHC at this big high energy,
279
818103
4410
A humanidade começou agora a explorar com o LHC a esse nível de energia,
13:42
and we have much searching to do.
280
822537
1791
e temos muita pesquisa a fazer.
13:44
But what if, even after 10 or 20 years, we still find no new particles?
281
824352
5825
Mas e se depois de 10 ou 20 anos ainda não tivermos encontrado nenhuma partícula?
13:51
We build a bigger machine.
282
831053
1695
Construímos uma máquina maior.
13:52
(Laughter)
283
832772
1574
(Risos)
13:54
We search at higher energies.
284
834370
1690
Pesquisamos em níveis mais altos de energia.
13:56
We search at higher energies.
285
836476
1570
Pesquisamos em níveis ainda mais altos de energia.
13:58
Planning is already underway for a 100-kilometer tunnel
286
838946
3053
Já está sendo planejado um túnel de 100 km que vai colidir partículas
14:02
that will collide particles at 10 times the energy of the LHC.
287
842612
2976
a um nível de energia dez vezes maior que o LHC.
14:05
We don't decide where nature places new particles.
288
845612
2337
Nós não decidimos onde a natureza coloca novas partículas.
14:08
We only decide to keep exploring.
289
848366
1646
Só decidimos continuar explorando.
Mas e se mesmo com um túnel de 100 km
14:10
But what if, even after a 100-kilometer tunnel
290
850036
2558
14:12
or a 500-kilometer tunnel
291
852618
1860
ou de 500 km
14:14
or a 10,000-kilometer collider floating in space
292
854502
2841
ou um colisor de 10 mil km flutuando no espaço
14:17
between the Earth and the Moon,
293
857367
1578
entre a Terra e a Lua,
14:18
we still find no new particles?
294
858969
3062
ainda não tivermos encontrado novas partículas?
14:23
Then perhaps we're doing particle physics wrong.
295
863597
2694
Então talvez estejamos fazendo a física das partículas de forma errada.
14:26
(Laughter)
296
866315
1791
(Risos)
14:28
Perhaps we need to rethink things.
297
868130
1957
Talvez seja preciso repensar algumas coisas.
14:31
Maybe we need more resources, technology, expertise
298
871127
3262
Talvez sejam necessários mais recursos, tecnologia e expertise
14:34
than what we currently have.
299
874413
1508
do que temos atualmente.
14:36
We already use artificial intelligence and machine learning techniques
300
876610
3341
Já usamos inteligência artificial e aprendizado de máquina em partes do LHC,
14:39
in parts of the LHC,
301
879975
1153
mas imaginem projetar um experimento de física das partículas
14:41
but imagine designing a particle physics experiment
302
881152
2406
14:43
using such sophisticated algorithms
303
883582
1669
com algoritmos tão sofisticados que ensinassem a si próprios
14:45
that it could teach itself to discover a hyperdimensional graviton.
304
885275
3168
como descobrir um gráviton hiperdimensional.
14:48
But what if?
305
888467
1157
E se?
14:49
What if the ultimate question:
306
889648
1445
A última pergunta:
e se nem a inteligência artificial ajudar a responder nossas perguntas?
14:51
What if even artificial intelligence can't help us answer our questions?
307
891117
3473
E se essas perguntas, há séculos sem resposta,
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
estiverem destinadas a continuarem assim no futuro?
14:59
What if the stuff that's bothered me since I was a little kid
310
899442
2929
E se as coisas que me incomodam desde que eu era pequeno
15:02
is destined to be unanswered in my lifetime?
311
902395
2523
estiverem destinadas a continuarem sem resposta por toda minha vida?
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Then that ...
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Então...
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will be even more fascinating.
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isso será ainda mais fascinante.
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We will be forced to think in completely new ways.
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Seremos forçados a pensar de formas completamente novas.
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We'll have to go back to our assumptions,
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Teremos que retornar a nossas hipóteses,
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and determine if there was a flaw somewhere.
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e determinar se houve alguma falha em algum ponto.
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And we'll need to encourage more people to join us in studying science
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Precisaremos encorajar mais pessoas a unirem-se a nós no estudo da ciência,
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since we need fresh eyes on these century-old problems.
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pois precisaremos de novos olhares sobre esses problemas seculares.
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I don't have the answers, and I'm still searching for them.
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Eu não tenho as respostas e ainda estou buscando por elas.
Mas alguém que talvez esteja no ensino médio, agora,
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But someone -- maybe she's in school right now,
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maybe she's not even born yet --
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que talvez ainda nem tenha nascido,
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could eventually guide us to see physics in a completely new way,
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pode por fim nos levar a ver a física de uma forma completamente nova,
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and to point out that perhaps we're just asking the wrong questions.
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e mostrar que talvez só estejamos fazendo as perguntas erradas.
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Which would not be the end of physics,
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O que não seria o fim da física,
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but a novel beginning.
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1406
mas um novo começo.
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Thank you.
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949204
1150
Obrigado.
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(Applause)
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2541
(Aplausos)
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