Why our universe might exist on a knife-edge | Gian Giudice

Translator: Valton Marku Reviewer: Helena Bedalli

So last year, on the Fourth of July,

Vitin e kaluar, me Katër Korrik

experiments at the Large Hadron Collider

eksperimentet ne "Large Hadron Collider"

discovered the Higgs boson.

zbuluan bosonin e Higgs.

It was a historical day.

Ishte ditë historike.

There's no doubt that from now on,

Nuk ka dyshim se që nga sot,

the Fourth of July will be remembered

Katër Korriku do të mbahet mend

not as the day of the Declaration of Independence,

jo vetëm si dita e Deklaratës së Pavaresisë,

but as the day of the discovery of the Higgs boson.

por edhe si dita e zbulimit të bosonit të Higgs.

Well, at least, here at CERN.

Të pakten, këtu në "CERN".

But for me, the biggest surprise of that day

Por për mua, befasia më e madhe e asaj dite

was that there was no big surprise.

ishte se nuk ishte befasi e madhe.

In the eye of a theoretical physicist,

Në sytë e teoricienit fizik,

the Higgs boson is a clever explanation

bosoni i Higgs është shpjegim i mençur

of how some elementary particles gain mass,

se si disa grimca elementare fitojnë masë,

but it seems a fairly unsatisfactory

por duket zgjidhje mjaft

and incomplete solution.

e pakompletuar dhe e pakenaqshme.

Too many questions are left unanswered.

Shumë pyetje janë lënë pa përgjigje.

The Higgs boson does not share the beauty,

Bosoni i Higgs nuk e ndan bukurinë,

the symmetry, the elegance,

simetrinë, elegancen e pjeses tjeter

of the rest of the elementary particle world.

te botës së grimces elementare.

For this reason, the majority of theoretical physicists

Për këtë arsye, shumica e teoricienëve fizikë

believe that the Higgs boson could not

besojnë që bosoni i Higgs nuk mundet

be the full story.

të jetë tregim i plotë,

We were expecting new particles and new phenomena

Ne po prisnim grimca e dukuri të reja

accompanying the Higgs boson.

që shoqërojnë bosonin e Higgs.

Instead, so far, the measurements

Në vend te tyre, deri tani, matjet

coming from the LHC show no signs of new particles

që vinë nga "LHC" nuk tregojnë shenja të grimcave të reja

or unexpected phenomena.

ose dukuri të papritura.

Of course, the verdict is not definitive.

Sigurisht, verdikti nuk është definitiv.

In 2015, the LHC will almost double

Në vitin 2015, "LHC" do të dyfishojë

the energy of the colliding protons,

energjine e protoneve të përplasura,

and these more powerful collisions

dhe këto përplasje më të fuqishme

will allow us to explore further the particle world,

do të na lejojnë që të zbulojmë edhe më tej boten e grimcave,

and we will certainly learn much more.

dhe ne sigurisht do të mësojmë më tepër,

But for the moment, since we have found

Por në këtë moment, ndersa nuk kemi

no evidence for new phenomena, let us suppose

gjetur dëshmi për dukuritë e reja, le të supozojmë

that the particles that we know today,

që grimcat që ne njohim sot,

including the Higgs boson,

përfshirë edhe bosonin e Higgs

are the only elementary particles in nature,

janë të vetmet grimca elementare në natyrë,

even at energies much larger

madje edhe më energjitike

than what we have explored so far.

se që kemi zbuluar deri tani.

Let's see where this hypothesis is going to lead us.

Le të shohim se nga do të na shpien këto hipoteza.

We will find a surprising and intriguing result

Do të shohim një rezultat befasues e intrigues

about our universe, and to explain my point,

rreth gjithësisë sonë, dhe për të përshkruar qëllimin tim,

let me first tell you what the Higgs is about,

më lejoni që fillimisht t'ju tregoj rreth Higgs,

and to do so, we have to go back

dhe për të bërë këte, ne duhet të kthehemi

to one tenth of a billionth of a second

në një të dhjetën e miliardit të sekondës

after the Big Bang.

pas Big-Bang.

And according to the Higgs theory,

Dhe sipas teorisë së Higgs

at that instant, a dramatic event took place

në atë çast, ndodhi një ngjarje dramatike

in the universe.

në gjithësi.

Space-time underwent a phase transition.

Koha e hapësires pësoi fazë tranzicioni.

It was something very similar to the phase transition

Ishte një gjë shumë e ngjashme me fazën e tranzicionit

that occurs when water turns into ice

qe ndodh kur uji shndërrohet në akull

below zero degrees.

në temperaturat nën zero.

But in our case, the phase transition

Por në rastin tonë, faza e tranzicionit

is not a change in the way the molecules

nuk ndryshon mënyren se si molekulat

are arranged inside the material,

janë përshtatur brenda materialit,

but is about a change

por është gati të ndryshojë

of the very fabric of space-time.

strukturen e hapësires kohore.

During this phase transition, empty space

Gjatë kësaj faze tranzicioni, hapësira boshe

became filled with a substance

mbushet me një substancë

that we now call Higgs field.

që ne sot e quajmë fusha e Higgs.

And this substance may seem invisible to us,

dhe kjo substancë mund të duket e padukshme për ne,

but it has a physical reality.

por është realitet fizik.

It surrounds us all the time,

Na rrethon ne në çdo kohë

just like the air we breathe in this room.

ashtu si ajri që thithim në këtë dhomë.

And some elementary particles interact

Dhe disa grimca elementare bashkëveprojnë

with this substance, gaining energy in the process.

me këtë substancë, duke fituar energji në proces.

And this intrinsic energy is what we call

Dhe këtë energji të brendshme është ajo që ne e quajmë

the mass of a particle,

masa e grimces,

and by discovering the Higgs boson, the LHC

dhe me zbulimin e bosonit të Higgs, "LHC"

has conclusively proved that this substance is real,

përfundimisht ka provuar që kjo substancë është reale,

because it is the stuff the Higgs bosons are made of.

sepse është materiali nga është bërë bosoni i Higgs.

And this, in a nutshell, is the essence of the Higgs story.

Dhe kjo, në thelb, është esenca e tregimit të Higgs.

But this story is far more interesting than that.

Por tregimi është shume më interesant se kaq.

By studying the Higgs theory,

Duke studiuar teorinë e Higgs,

theoretical physicists discovered,

teoricienët fizike zbuluan,

not through an experiment

jo nepërmjet eksperimentit

but with the power of mathematics,

por nga fuqia e matematikës,

that the Higgs field does not necessarily exist

se fusha e Higgs nuk ekziston domosdoshmërisht

only in the form that we observe today.

vetëm në formën që ne e vëzhgojmë sot.

Just like matter can exist as liquid or solid,

Ashtu si lenda ekziston si lëng apo e ngurtë,

so the Higgs field, the substance that fills all space-time,

kështu edhe fusha e Higgs, substanca që mbush gjithë hapësiren kohore,

could exist in two states.

nuk mund të ekzistojë në dy gjendje.

Besides the known Higgs state,

Përveç gjendjes së njohur të Higgs,

there could be a second state in which the Higgs field

mund të jetë nje gjendje e dytë ku fusha e Higgs

is billions and billions times denser

ështe miliarda e miliarda herë me e dendur

than what we observe today,

se sa e vëzhgojmë ne sot,

and the mere existence of another state

dhe thjesht ekzistenca e një gjendje tjetër

of the Higgs field poses a potential problem.

e fushës se Higgs përbën një problem te madh.

This is because, according to the laws

Kjo është sepse, sipas ligjeve

of quantum mechanics, it is possible

të mekanikes kuantike, është e mundshme

to have transitions between two states,

të ketë tranzicione mes dy gjendjeve,

even in the presence of an energy barrier

edhe në prezencën e një pengese energjitike

separating the two states,

që ndan dy gjendjet,

and the phenomenon is called,

dhe dukuria quhet,

quite appropriately, quantum tunneling.

mjaft me vend, tuneli kuantik.

Because of quantum tunneling,

Për shkak të tunelit kuantik,

I could disappear from this room

unë mund të zhdukem nga kjo dhomë

and reappear in the next room,

dhe të shfaqem në dhomën tjetër,

practically penetrating the wall.

praktikisht duke zhbiruar murin.

But don't expect me to actually perform the trick

Por mos pritni që aktualisht të shfaq dredhinë

in front of your eyes, because the probability

para syve tuaj, sepse gjasat

for me to penetrate the wall is ridiculously small.

për mua që të zhbiroj këtë mur janë të vogla.

You would have to wait a really long time

Ju duhet të prisni për një kohë të gjatë

before it happens, but believe me,

para se të ndodhe, por më besoni,

quantum tunneling is a real phenomenon,

tuneli kuantik është dukuri reale,

and it has been observed in many systems.

dhe është vëzhguar në shumë sisteme.

For instance, the tunnel diode,

Për shembul, dioda e tunelit,

a component used in electronics,

komponent i përdorur në elektronikë,

works thanks to the wonders

punon falë mrekullisë

of quantum tunneling.

së tunelit kuantik.

But let's go back to the Higgs field.

Por le të kthehemi tek fusha e Higgs.

If the ultra-dense Higgs state existed,

Nëse gjendja ultra e dendur e Higgs do të ekzistonte,

then, because of quantum tunneling,

atëherë, për shkak tunelit kuantik,

a bubble of this state could suddenly appear

një flluskë e kësaj gjendje befas mund të shfaqej

in a certain place of the universe at a certain time,

një një vend e kohë të caktuar të gjithësisë,

and it is analogous to what happens when you boil water.

dhe është i ngjashëm me atë se çka ndodh kur ne vlojmë ujin.

Bubbles of vapor form inside the water,

Flluskat e avullit krijohen brenda ujit,

then they expand, turning liquid into gas.

pastaj zgjerohen, duke e kthyer lëngun në gaz.

In the same way, a bubble of the ultra-dense Higgs state

Në të njejtën mënyre, nje flluske e gjendjes ultra të dendur të Higgs

could come into existence because of quantum tunneling.

mund të ekzistojë për shkak të tunelit kuantik.

The bubble would then expand at the speed of light,

Flluska do të zgjerohej me shpejtësinë e dritës,

invading all space, and turning the Higgs field

duke e pushtuar gjithë hapësiren, dhe duke e kthyer fushën e Higgs,

from the familiar state into a new state.

nga gjendja e njohur, në nje gjendje të re.

Is this a problem? Yes, it's a big a problem.

A është ky problem? Po, i madh.

We may not realize it in ordinary life,

Ne nuk mund ta vërejmë ate në jetën e përditshme,

but the intensity of the Higgs field is critical

por fuqia e fushës së Higgs është kritike

for the structure of matter.

për strukturën e lendës,

If the Higgs field were only a few times more intense,

Nëse fusha e Higgs do të ishte vetem pak herë më intensive,

we would see atoms shrinking, neutrons decaying

ne do të shihnim atomet duke u tkurrur, neutronet të dobësohen

inside atomic nuclei, nuclei disintegrating,

brenda bërthames atomike, bërthama do të copëtohej,

and hydrogen would be

dhe hidrogjeni do të

the only possible chemical element in the universe.

mbetej ndoshta i vetmi element kimik në gjithësi.

And the Higgs field, in the ultra-dense Higgs state,

Fusha e Higgs, në gjendjen ultra të dendur të Higgs,

is not just a few times more intense than today,

nuk është vetëm disa herë më e fuqishme se sot,

but billions of times,

por miliarda herë,

and if space-time were filled by this Higgs state,

dhe nëse hapësira kohore do të mbushej nga kjo gjendje e Higgs,

all atomic matter would collapse.

e gjithe materja atomike do të shkatërrohej.

No molecular structures would be possible, no life.

Nuk do të kishte strukturë molekulare, nuk do të kishte jetë,

So, I wonder, is it possible

Pra, hamendem se, a është e mundshme

that in the future, the Higgs field

që në të ardhmen, fusha e Higgs,

will undergo a phase transition and,

do të kalojë nje fazë tranzitore dhe,

through quantum tunneling, will be transformed

nepërmjet tunelit kuantik, do të transferohet

into this nasty, ultra-dense state?

në këtë gjendje ultra të dendur?

In other words, I ask myself, what is the fate

Me fjalë të tjera, pyes vetën, cili është fati

of the Higgs field in our universe?

i fushës së Higgs në gjithësinë tonë?

And the crucial ingredient necessary

Dhe përbërësi kryesor i nevojshem

to answer this question is the Higgs boson mass.

për t'i dhënë përgjigje është masa e bosonit te Higgs.

And experiments at the LHC found that the mass

Provat e bëra në "LHC" kanë gjetur se masa e

of the Higgs boson is about 126 GeV.

bosonit të Higgs është rreth 126 GeV (gigaelektron volt).

This is tiny when expressed in familiar units,

Kjo është e vockel kur shprehet në njësitë e njohura,

because it's equal to something like

sepse është e barabartë me diçka si

10 to the minus 22 grams,

10 në minus 22 gram,

but it is large in particle physics units,

por është e madhe në njësite e fizikes se grimcave,

because it is equal to the weight

sepse është e barabartë me peshën

of an entire molecule

e një molekule të plotë

of a DNA constituent.

të përbërësit të DNA-së.

So armed with this information from the LHC,

I pajisur me këtë informacion nga LHC,

together with some colleagues here at CERN,

bashkë me disa kolegë këtu në CERN,

we computed the probability

kemi llogaritur gjasat

that our universe could quantum tunnel

se gjithësia jonë mund të përdore tunelin kuantik

into the ultra-dense Higgs state,

në gjendjen ultra të dendur të Higgs,

and we found a very intriguing result.

dhe kemi parë rezultat shumë intrigues.

Our calculations showed

Kalkulimet tona kanë treguar

that the measured value of the Higgs boson mass

që vlera e matur e masës së bosonit të Higgs

is very special.

është shumë e veçantë.

It has just the right value

Ka vlerën e duhur

to keep the universe hanging

të mbajë gjithësinë të varur

in an unstable situation.

në një situate te paqendrueshme.

The Higgs field is in a wobbly configuration

Fusha e Higgs është në një konfigurim të dredhur

that has lasted so far

që ka zgjatur deri tani

but that will eventually collapse.

por eventualisht do të shkatërrohet.

So according to these calculations,

Pra sipas këtyre kalkulimeve

we are like campers

ne jemi si kampistët

who accidentally set their tent

të cilët aksidentalisht kanë vendosur tenden e tyre

at the edge of a cliff.

buzë shkëmbinjëve.

And eventually, the Higgs field

Dhe eventualisht, fusha e Higgs

will undergo a phase transition

do të kalojë fazën e tranzicionit

and matter will collapse into itself.

dhe materia do të shkatërrohet vetëvetiu.

So is this how humanity is going to disappear?

Pra kjo është se si do të zhduket njerëzimi?

I don't think so.

Nuk ma merr mendja.

Our calculation shows that quantum tunneling

Kalkulimet tona tregojnë se tuneli kuantik

of the Higgs field is not likely to occur

i fushës së Higgs nuk ka gjasa të ndodhe

in the next 10 to the 100 years,

në 10 deri në 100 vitet e ardhshme,

and this is a very long time.

e kjo është kohë e gjatë.

It's even longer than

Eshte edhe më gjatë se

the time it takes for Italy to form a stable government.

për Italinë të krijojë një qeveri te qendrueshme.

(Laughter)

(Të qeshura)

Even so, we will be long gone by then.

Megjithatë, ne do të jemi zhdukur deri atëherë.

In about five billion years,

Në rreth pesë miliardë vjet,

our sun will become a red giant,

dielli do të shndërrohet në një gjigand të kuq,

as large as the Earth's orbit,

i madh aq sa orbita e Tokës,

and our Earth will be kaput,

dhe Toka jonë do të bëhët "kaput" (zhduket),

and in a thousand billion years,

dhe në qindra miliarda vjet,

if dark energy keeps on fueling

nëse energjia e zezë do të vazhdojë të mbushe

space expansion at the present rate,

zgjerimin e hapësirës në shkallën e tanishme,

you will not even be able to see as far as your toes,

ne nuk do të mund të shohim as deri tek këpucët,

because everything around you

sepse çdo gjë rreth nesh

expands at a rate faster than the speed of light.

zgjerohet në një shkallë më të shpejtë se sa shpejtësia e dritës.

So it is really unlikely

Pra është me të vërtetë e pamundur

that we will be around to see the Higgs field collapse.

qe ne do të arrijme te shohim fushën e Higgs te shkatërrohet.

But the reason why I am interested

Por arsyeja që jam i interesuar

in the transition of the Higgs field

në tranzicionin e fushës së Higgs,

is because I want to address the question,

është se dua të drejtoj këtë pyetje,

why is the Higgs boson mass so special?

pse është masa e bosonit të Higgs kaq e veçantë?

Why is it just right to keep the universe

Pse është e drejtë të mbajmë gjithësinë

at the edge of a phase transition?

në buzë të fazës së tranzicionit?

Theoretical physicists always ask "why" questions.

Teoricienët fizik gjithmonë bëjnë pyetje "pse".

More than how a phenomenon works,

Më shumë se sa punon një dukuri,

theoretical physicists are always interested in

teoricienët fizik përherë janë të interesuar në atë

why a phenomenon works in the way it works.

se pse një dukuri punon në atë mënyrë që punon.

We think that this these "why" questions

Mendojmë që këto pyetje

can give us clues

mund të na japin të dhëna

about the fundamental principles of nature.

për principet thelbësore të natyrës.

And indeed, a possible answer to my question

Dhe me të vërtetë, përgjigjia e mundshme e pyetjes sime

opens up new universes, literally.

hap gjithësi të reja, vërtet.

It has been speculated that our universe

Ishte spekuluar se gjithësia jonë

is only a bubble in a soapy multiverse

është vetëm një flluskë në një shkumë multiversi

made out of a multitude of bubbles,

krijuar nga turma flluskash,

and each bubble is a different universe

dhe secila flluskë është nje gjithësi tjetër

with different fundamental constants

me konstante thelbësisht të ndryshme

and different physical laws.

dhe me ligje fizike të ndryshme.

And in this context, you can only talk about

Në këtë kontekst, ne vetëm mund të flasim

the probability of finding a certain value of the Higgs mass.

rreth gjasave për të gjetur një vlerë të sigurt të masës së Higgsit.

Then the key to the mystery

Pastaj celësi i misterit

could lie in the statistical properties

mund të shtrihet në vecorite statistikore

of the multiverse.

te multiversit.

It would be something like what happens

Do të ishte si diçka që ndodh

with sand dunes on a beach.

me dunat e rërës në plazh.

In principle, you could imagine to find sand dunes

Në parim, ju mund të imagjinoni të gjeni duna rëre

of any slope angle in a beach,

në çdo kënd të plazhit,

and yet, the slope angles of sand dunes

dhe ende, këndet e pjerresise së dunave të rërës

are typically around 30, 35 degrees.

janë diku rreth 30, 35 gradë.

And the reason is simple:

Dhe arsyeja është e thjeshtë:

because wind builds up the sand, gravity makes it fall.

sepse era e ngre rërën, graviteti e bën që të bjerë.

As a result, the vast majority of sand dunes

Si rezultat, pjesa më e madhe e dunave të rërës

have slope angles around the critical value,

ka kënde pjerrësie rreth vlerës kritike,

near to collapse.

afër shkatërrimit.

And something similar could happen

Dhe e njejta mund të ndodhë

for the Higgs boson mass in the multiverse.

me masën e bosonit të Higgs në multivers.

In the majority of bubble universes,

Në shumicen e gjithësive të flluskave,

the Higgs mass could be around the critical value,

masa e Higgs mund të jetë rreth vlerës kritike,

near to a cosmic collapse of the Higgs field,

afër shkatërrimit kozmik të fushës së Higgs,

because of two competing effects,

për shkak të dy efekteve konkurruese,

just as in the case of sand.

e njejtë si në rastin e rërës.

My story does not have an end,

Tregimi im nuk ka fund,

because we still don't know the end of the story.

sepse ne nuk e dimë akoma përfundimin e tregimit.

This is science in progress,

Kjo shkencë është në zhvillim,

and to solve the mystery, we need more data,

dhe për të zgjidhur misterin, na nevojitën më shumë të dhëna,

and hopefully, the LHC will soon add new clues

dhe shpresojmë që LHC së shpejt do t'i shtojë

to this story.

disa të dhëna te tjera këtij tregimi.

Just one number, the Higgs boson mass,

Vetëm një numër, masa e bosonit të Higgs,

and yet, out of this number we learn so much.

dhe ende, nga ky numër ne kemi mësuar shumë.

I started from a hypothesis, that the known particles

Fillova nga një hipotezë, që grimcat e njohura

are all there is in the universe,

është gjithçka që ekziston në gjithësi,

even beyond the domain explored so far.

madje përtej fushës së eksploruar deri tani.

From this, we discovered that the Higgs field

Nga kjo, ne zbuluam që fusha e Higgs

that permeates space-time may be standing

që depërton hapësirën kohore mund të qëndrojë

on a knife edge, ready for cosmic collapse,

në teh thike, gati për shkatërrimin kozmik,

and we discovered that this may be a hint

dhe ne zbuluam se kjo mund të jetë paralajmërim

that our universe is only a grain of sand

se gjithësia jonë është vetëm grimcë e rërës

in a giant beach, the multiverse.

në një plazh gjigand, në multivers.

But I don't know if my hypothesis is right.

Por nuk e di nëse hipotezat e mia janë të sakta.

That's how physics works: A single measurement

Kështu funksionon fizika: Një matje e vetme

can put us on the road to a new understanding

mund të na shpjerë në rrugvn e një kuptimi të ri

of the universe

të gjithësisë

or it can send us down a blind alley.

ose mund të na shpjerë në rrugë pa krye.

But whichever it turns out to be,

Por cila që të jetë

there is one thing I'm sure of:

për një gjë jam i sigurtë:

The journey will be full of surprises.

Rrugëtimi do të jetë përplot befasi.

Thank you.

Faleminderit.

(Applause)

(Duartrokitje)