Making sense of string theory | Brian Greene

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Kanawat Senanan

In the year 1919,

ในปี 1919

a virtually unknown German mathematician, named Theodor Kaluza

นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันที่แทบจะไม่เป็นที่รู้จัก นามว่า ทีโอดอร์ คาลุสซา (Theodor Kaluza)

suggested a very bold and, in some ways, a very bizarre idea.

ให้แนวคิดที่อาจหาญและ ออกจะดูแปลกประหลาด

He proposed that our universe

เขาเสนอว่า เอกภพของเรานั้น

might actually have more than the three dimensions

ที่จริงแล้วอาจจะมีมากว่าสามมิติ

that we are all aware of.

ซึ่งพวกเรารู้จักกัน

That is in addition to left, right, back, forth and up, down,

นั่นมันเป็นอะไรที่มากกว่า ซ้าย ขวา หน้า หลัง บน ล่าง

Kaluza proposed that there might be additional dimensions of space

คาลุสซาเสนอไว้ว่า มันอาจเป็นไปได้ที่มีมิติอื่นๆอีกในอวกาศ

that for some reason we don't yet see.

ที่ไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตาม เรายังมิอาจมองเห็น

Now, when someone makes a bold and bizarre idea,

ทีนี้ เมื่อใครสักคนออกความคิดที่กล้าบ้าบิ่น และพิลึก

sometimes that's all it is -- bold and bizarre,

บางทีมันก็เป็นแค่นั้น กล้าบ้าบิ่นและพิลึก

but it has nothing to do with the world around us.

แต่ไม่ได้มีอะไรสลักสำคัญกับโลกรอบๆตัวเราเลย

This particular idea, however --

แต่อย่างไรก็ดี สำหรับความคิดนี้

although we don't yet know whether it's right or wrong,

แม้ว่าเรายังไม่อาจรู้ได้ว่ามันผิดหรือถูก

and at the end I'll discuss experiments which, in the next few years,

และในช่วงท้ายผมจะพูดถึงการทดลอง ซึ่งในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

may tell us whether it's right or wrong --

จะบอกเราว่ามันผิดหรือถูก

this idea has had a major impact on physics in the last century

ความคิดนี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อสาขาวิชาฟิสิกส์ ในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา

and continues to inform a lot of cutting-edge research.

และจะยังคงแสดงให้เราเห็นถึงงานวิจัยล้ำสมัยอีกมากมาย

So, I'd like to tell you something about the story of these extra dimensions.

ดังนั้น ผมอยากที่จะเล่าให้คุณฟังเกี่ยวกับ เรื่องของมิติที่นอกเหนือจากสามมิติที่เราคุ้นเคย

So where do we go?

เราจะไปทางไหนกันดี

To begin we need a little bit of back story. Go to 1907.

เพื่อเป็นการเริ่มต้น เราต้องปูพื้นเรืองเสียก่อน ไปยังปี 1907

This is a year when Einstein is basking in the glow

นี่เป็นปีซึ่ง ไอสไตน์ กำลังเจิดจรัสอยู่ในแสงไฟ

of having discovered the special theory of relativity

เพราะเขาได้ทำการค้นพบทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (special theory of relativity)

and decides to take on a new project,

และตัดสินใจที่จะลงมือกับโครงการใหม่

to try to understand fully the grand, pervasive force of gravity.

เพื่อที่จะพยายามทำความเข้าใจกับพลังอันยิ่งใหญ่ ที่พบได้ทั่วไปของแรงดึงดูด

And in that moment, there are many people around

และในวินาทีนั้น มีคนมากมาย

who thought that that project had already been resolved.

ที่คิดว่าโครงการที่ว่านี้มันได้รับความกระจ่างแล้ว

Newton had given the world a theory of gravity in the late 1600s

นิวตันได้มองทฤษฎีแรงโน้มถ่วงให้กับโลกเรา เมื่อปลายศตวรรษที่ 16

that works well, describes the motion of planets,

มันก็ใช้การได้ดี อธิบายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์

the motion of the moon and so forth,

การเคลื่อนที่ของดวงจันทร์และอื่นๆ

the motion of apocryphal of apples falling from trees,

การเคลื่อนที่ของแอปเปิ้ลในเรื่องเล่าที่หล่นจากต้นไม้

hitting people on the head.

กระแทกใครบางคนที่หัว

All of that could be described using Newton's work.

ทั้งหมดนั้นสามารถอธิบายได้โดยใช้งานวิจัยของนิวตัน

But Einstein realized that Newton had left something out of the story,

แต่ไอสไตน์รู้ว่า นิวตันไม่ได้รวมอะไรบางอย่างเข้าไปในเรื่องนั้น

because even Newton had written

เพราะว่าแม้แต่นิวตันยังเขียนไว้เองว่า

that although he understood how to calculate the effect of gravity,

แม้ว่าเขาจะเข้าใจว่า จะคำนวณผลกระทบของแรงดึงดูดได้อย่างไร

he'd been unable to figure out how it really works.

เขาก็ยังไม่สามารถเข้าใจได้ว่าแรงดึงดูดนั้นทำงานอย่างไร

How is it that the Sun, 93 million miles away,

ดวงอาทิตย์ที่ห่างออกไป 93 ล้านไมล์

[that] somehow it affects the motion of the Earth?

ทำไมยังคงมีผลกระทบต่อการเคลื่อนที่ของโลก

How does the Sun reach out across empty inert space and exert influence?

ดวงอาทิตย์ส่งผลกระทบนี้ข้ามห้วงอวกาศเวิ้งว้างได้อย่างไร

And that is a task to which Einstein set himself --

และนี่ก็เป็นภารกิจที่ไอสไตน์ตั้งไว้ให้กับตนเอง

to figure out how gravity works.

เพื่อที่จะค้นหาว่า แรงดึงดูดนั้นทำงานอย่างไร

And let me show you what it is that he found.

ให้ผมแสดงให้คุณชมว่าอะไรที่เขาค้นพบ

So Einstein found

ไอสไตน์พบว่า

that the medium that transmits gravity is space itself.

ตัวกลางที่ส่งผ่านแรงดึงดูดนั้นคืออวกาศเอง

The idea goes like this:

ไอเดียเป็นแบบนี้ครับ

imagine space is a substrate of all there is.

ลองจินตนาการอวกาสเป็นมวลสารทั่งหมดที่มี

Einstein said space is nice and flat, if there's no matter present.

ไอสไตน์กล่าวว่า อวกาศนั้นราบเรียบดี ถ้าไม่มีสสารใดปรากฎ

But if there is matter in the environment, such as the Sun,

แต่ถ้ามันมีสสารในสิ่งแวดลอมนั้น เช่นดวงอาทิตย์

it causes the fabric of space to warp, to curve.

มันทำให้ผืนอวกาศเบี้ยวบิด ทำให้มันโค้ง

And that communicates the force of gravity.

และนั่นคือการสื่อแรงดึงดูด

Even the Earth warps space around it.

แม้กระทั่งโลกก็บิดเบือนอวกาศรอบๆ ตัวมัน

Now look at the Moon.

ทีนี้ลองดูดวงจันทร์

The Moon is kept in orbit, according to these ideas,

ดวงจันทร์นั้นโคจรรอบโลก ตามแนวความคิดนี้

because it rolls along a valley in the curved environment

เพราะว่ามันกลิ้งไปตามหุบร่อง ในสิ่งแวดล้อมที่โค้ง

that the Sun and the Moon and the Earth can all create by virtue of their presence.

ที่ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และโลก ร่วมกันสร้างขึ้นด้วยมวลของพวกมันเอง

We go to a full-frame view of this.

เราลองไปมองภาพรวมของสิ่งนี้

The Earth itself is kept in orbit

โลกเองก็โคจรไปรอบๆดวงอาทิตย์

because it rolls along a valley in the environment that's curved

เพราะว่ามันกลิ้งไปตามหุบร่องของสิ่งแวดล้อมที่โค้ง

because of the Sun's presence.

เพราะว่าการมีอยู่ของดวงอาทิตย์

That is this new idea about how gravity actually works.

นี่เป็นความคิดใหม่เกี่ยวกับว่า แรงดึงดูดทำงานได้อย่างไร

Now, this idea was tested in 1919 through astronomical observations.

ทีนี้ ความคิดดังกล่าวได้รับการทดสอบใน 1919 ผ่านทางการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์

It really works. It describes the data.

มันใช้การได้จริงๆ มันอธิบายข้อมูล

And this gained Einstein prominence around the world.

และนี่แหละที่สร้างชื่อให้ไอสไตน์ไปทั่วโลก

And that is what got Kaluza thinking.

และนั่นเป็นสิ่งที่ทำให้คาลุสซ่าครุ่นคิด

He, like Einstein, was in search of what we call a unified theory.

เช่นเดียวกับไอสไตน์ เขาตามหาสิ่งที่เราเรียกว่า ทฤษฎีรวม (unified theory)

That's one theory

มันคือหนึ่งทฤษฎี

that might be able to describe all of nature's forces from one set of ideas,

ที่จะสามารถอธิบายแรงทั้งหมดในธรรมชาติ จากชุดแนวความคิดเดียวได้

one set of principles, one master equation, if you will.

หลักการชุดเดียว สมการหลักสมการเดียว จะเรียกอย่างนั้นก็ได้

So Kaluza said to himself,

คาลุสซ่าบอกกับตัวเองว่า

Einstein has been able to describe gravity

ไอสไตน์สามารถที่จะอธิบายแรงดึงดูดได้

in terms of warps and curves in space --

ในบริบทของการบิดและการโค้งของอวกาศ

in fact, space and time, to be more precise.

อันที่จริง อวกาศและเวลา ถ้าจะให้มันถูกต้องจริงๆ

Maybe I can play the same game with the other known force,

บางที ผมอาจจะลองเล่นแนวเดียวกันกับแรงอื่นที่เรารู้จัก

which was, at that time, known as the electromagnetic force --

ซึ่งในขณะนั้นรู้จักกันในนาม แรงแม่เหล็กไฟฟ้า

we know of others today, but at that time

เรารู้จักแรงอย่างอื่นอีกในปัจจุบัน แต่ในเวลานั้น

that was the only other one people were thinking about.

นั่นเป็นเพียงอีกแรงเดียวที่คนคิดถึง

You know, the force responsible for electricity

เป็นแรงที่เกี่ยวข้องกับกระแสไฟฟ้า

and magnetic attraction and so forth.

และแรงแม่เหล็กและอื่นๆ

So Kaluza says, maybe I can play the same game

คาลุสช่ากล่าวว่า บางทีผมน่าจะลองในแนวนี้บ้าง

and describe electromagnetic force in terms of warps and curves.

และอธิบายแรงแม่เหล็กไฟฟ้าในบริบทของการบิดโค้ง

That raised a question: warps and curves in what?

นั่นมันทำให้เกิดคำถามว่า การบิดโค้งของอะไรล่ะ

Einstein had already used up space and time,

ไอสไตน์ได้ใช้อวกาศกับเวลาไปแล้ว

warps and curves, to describe gravity.

การบิดโค้ง ใช้ในการอธิบายแรงดึงดูดไปแล้ว

There didn't seem to be anything else to warp or curve.

มันไม่น่าจะมีอะไรอีกแล้วให้บิดหรือโค้ง

So Kaluza said, well, maybe there are more dimensions of space.

คาลุสซ่ากล่าวว่า เอาล่ะ บางที มันมีมิติมากกว่านี้อีกในอวกาศ

He said, if I want to describe one more force,

เขาบอกว่า ถ้าผมอยากที่จะอธิบายแรงเพิ่มอีกหนึ่งแรง

maybe I need one more dimension.

บางที ผมต้องการอีกหนึ่งมิติ

So he imagined that the world had four dimensions of space, not three,

ดังนั้น เขาจินตนาการว่าโลกมีสี่มิติของอวกาศ ไม่ใช่สาม

and imagined that electromagnetism was warps and curves

และจินตนาการว่า แรงแม่เหล็กไฟฟ้านั้นทำให้มิติที่สี่

in that fourth dimension. Now here's the thing:

บิดและโค้ง เอาล่ะ ทีนี้

when he wrote down the equations describing warps and curves

เมื่อเขาเขียนสมการอธิบายการบิดโค้ง

in a universe with four space dimensions, not three,

ในเอกภพที่มีอวกาศสี่มิติ ไม่ใช่สาม

he found the old equations that Einstein had already derived in three dimensions --

เขาพบว่าสมการเดิมที่ไอสไตน์ได้แปลงมันเรียบร้อยแล้ว ให้รับกับอวกาศสามมิติ

those were for gravity --

นั่นสำหรับแรงดึงดูด

but he found one more equation because of the one more dimension.

แต่เขาพบกับสมการอีกอันหนึ่ง เพราะว่าอีกมิติหนึ่งที่เพิ่มเข้ามา

And when he looked at that equation,

และเมื่อเขาดูสมการนั้น

it was none other than the equation

มันไม่ได้เป็นอะไรไปมากกว่าสมการ

that scientists had long known to describe the electromagnetic force.

ที่นักวิทยาศาสาตร์รู้จักกันมาเนิ่นนาน ซึ่งมันใช้อธิบาย แรงแม่เหล็กไฟฟ้า

Amazing -- it just popped out.

น่าทึ่ง อยู่ดีๆมันก็โผล่ออกมาซะอย่างนั้น

He was so excited by this realization

เขารู้สึกตื่นเต้นกับสิ่งที่ประจักษ์แจ้งนี้

that he ran around his house screaming, "Victory!" --

ซึ่งทำให้เขาวิ่งไปรอบบ้าน ตะโกนร้อง "ไชโย"

that he had found the unified theory.

ว่าเขาได้ค้นพบทฤษฎีรวมแล้ว

Now clearly, Kaluza was a man who took theory very seriously.

ทีนี้ มันเป็นที่แน่ชัดว่า คาลุสซ่า เป็นบุรุษที่เอาจริงเอาจังกับทฤษฎีมากๆ

He, in fact --

อันที่จริง

there is a story that when he wanted to learn how to swim,

มีเรื่องเล่าว่า เมื่อเขาต้องการที่จะเรียนว่ายน้ำ

he read a book, a treatise on swimming --

เขาจะอ่านหนังสือ บทความเกี่ยวกับการว่ายน้ำ

(Laughter)

(เสียงหัวเราะ)

-- then dove into the ocean.

แล้วก็กระโดดลงทะเลไปเลย

This is a man who would risk his life on theory.

เขาเป็นคนที่จะเสี่ยงชีวิตกับทฤษฎี

Now, but for those of us who are a little bit more practically minded,

แต่สำหรับพวกเราที่มีความนึกคิดยึดแนวปฎิบัติมากกว่า

two questions immediately arise from his observation.

สองคำถามก็ปรากฎขึ้นจากข้อสังเกตของเขา

Number one: if there are more dimensions in space, where are they?

ประการแรก ถ้ามันมีมากกว่าหนึ่งมิติในอวกาศ แล้วไหนล่ะ

We don't seem to see them.

พวกเราไม่ยักเห็นมันเลย

And number two: does this theory really work in detail,

และประการที่สอง ทฤษฎีที่ว่านี้มันใช้งานได้จริงๆ ในรายละเอียดหรือเปล่า

when you try to apply it to the world around us?

เมื่อคุณลองพยายามประยุกต์มันเข้ากับโลกของเรา

Now, the first question was answered in 1926

เอาล่ะ คำถามแรกได้ถูกไขคำตอบไปในปี 1926

by a fellow named Oskar Klein.

โดยเพื่อนของเรานามว่า ออสก้า คลิน (Oskar Klein)

He suggested that dimensions might come in two varieties --

เขาได้แนะว่ามิตินั้นอาจมีอยู่สองชนิด

there might be big, easy-to-see dimensions,

คือแบบที่ใหญ่ เห็นได้ง่ายๆ

but there might also be tiny, curled-up dimensions,

และอาจมีแบบที่เล็ก ม้วนขดอยู่

curled up so small, even though they're all around us,

ซึ่งมันขดเล็กมาก แม้ว่าพวกมันจะอยู่รอบๆเรา

that we don't see them.

เราก็ไม่อาจมองเห็นมันได้

Let me show you that one visually.

ให้ผมแสดงให้คุณเห็นภาพชัดๆ

So, imagine you're looking at something

ลองจินตนาการว่าคุณมองอะไรบางอย่าง

like a cable supporting a traffic light.

เช่นสายเคเบิลที่ยึดไฟจราจรไว้

It's in Manhattan. You're in Central Park -- it's kind of irrelevant --

มันอยู่ในแมนฮัตตัน คุณยู่ที่เซนทรัลพาร์ค อันนี้ไม่ได้เกี่ยวเท่าไร

but the cable looks one-dimensional from a distant viewpoint,

แต่สายเคเบิลนั่นเหมือนกับมีแค่หนึ่งมิติเมื่อมองจากระยะไกล

but you and I all know that it does have some thickness.

แต่ผมและคุณก็รู้ว่ามันมีความหนา

It's very hard to see it, though, from far away.

มันยากที่จะมองเห็น จากระยะที่ไกลออกไป

But if we zoom in and take the perspective of, say,

แต่ถ้าเรามองใกล้เข้าไป และมองในมุมมองของ

a little ant walking around --

มดตัวเล็กๆ ที่เดินไปรอบๆ

little ants are so small that they can access all of the dimensions --

มดตัวน้อยนั้น ตัวเล็กมาก มันจึงสามารถเข้าได้ถึงทุกมิติ

the long dimension,

ด้านยาว

but also this clockwise, counter-clockwise direction.

และยังมีทิศตามเข็มนาฬิกา ทวนเข็มนาฬิกา

And I hope you appreciate this.

และผมหวังว่าคุณจะชอบนะครับเนี่ย

It took so long to get these ants to do this.

ใช่เวลานานโขเลยกว่าพวกมดจะยอมร่วมมือ

(Laughter)

(เสียงหัวเราะ)

But this illustrates the fact that dimensions can be of two sorts:

แต่นี่มันแสดงถึงความจริงให้เห็นว่า มิตินั้นสามารถเป็นไปได้สองแบบ

big and small. And the idea that maybe the big dimensions around us

คือใหญ่และเล็ก และความคิดที่ว่ามิติขนาดใหญ่ที่อยู่รอบๆเรา

are the ones that we can easily see,

เป็นมิติที่เราสามารถมองเห็นได้โดยง่าย

but there might be additional dimensions curled up,

แต่มันยังมีมิติอื่นๆอีกที่ม้วนอยู่

sort of like the circular part of that cable,

เช่นเดียวกับเส้นรอบวงของสายเคเบิล

so small that they have so far remained invisible.

ซึ่งเล็กมากจนเราจนถึงตอนนี้เราก็ยังมองไม่เห็น

Let me show you what that would look like.

ให้ผมแสดงให้คุณดูว่ามันน่าจะมีหน้าตาเป็นอย่างไร

So, if we take a look, say, at space itself --

ถ้าคุณลองมองไปยังอวกาศ

I can only show, of course, two dimensions on a screen.

ผมสามารถแสดงให้คุณดูได้แค่สองมิติบนจอ

Some of you guys will fix that one day,

คงมีใครบางคนพัฒนามันได้สักวันครับ

but anything that's not flat on a screen is a new dimension,

แต่อะไรก็ตามที่ไม่แบนราบไปบนจอคืออีกมิติหนึ่ง

goes smaller, smaller, smaller,

ซอยให้เล็กย่อยๆลงไป

and way down in the microscopic depths of space itself,

และลึกลงไปจนถึงระดับเล็กมากๆของอวกาศ

this is the idea,

นี่คือแนวคิด

you could have additional curled up dimensions --

คุณสามารถที่จะมีอีกมิติที่ม้วนขึ้นมา

here is a little shape of a circle -- so small that we don't see them.

นี่เป็นวงกลมเล็กๆ เล็กมากเสียจนเรามองไม่เห็น

But if you were a little ultra microscopic ant walking around,

แต่ถ้าคุณเป็นมดขนาดจิ๋วสุดๆที่เดินไปรอบๆ

you could walk in the big dimensions that we all know about --

คุณสามารถเดินไปบนมิติขนาดใหญ่ที่เรารู้จัก

that's like the grid part --

นั่นเหมือนกับส่วนที่เป็นตาราง

but you could also access the tiny curled-up dimension

แต่คุณยังสามารถเข้าถึงจุดเล็กๆที่ม้วนเป็นวงได้

that's so small that we can't see it with the naked eye

ซึ่งมันเล็กมาก พวกเราไม่สามารถเห็นมันได้ด้วยตาเปล่า

or even with any of our most refined equipment.

หรือแม้ด้วยอุปกรณ์ที่ดีที่สุดที่เรามี

But deeply tucked into the fabric of space itself,

แต่มันเหมือนถูกถักทอลึกลงไปในผืนของอวกาศเองนั้น

the idea is there could be more dimensions, as we see there.

แนวคิดคือว่ามันสามารถเป็นไปได้ที่จะมีมากกว่าสามมิติ ดังที่เราเห็นกันอยู่

Now that's an explanation

นี่เป็นคำอธิบาย

about how the universe could have more dimensions than the ones that we see.

เกี่ยวกับว่า เอกภพสามารถมีมิติมากกว่าที่เราเห็นได้อย่างไร

But what about the second question that I asked:

แต่ว่า แล้วคำถามที่สองที่ผมถามล่ะ

does the theory actually work

ทฤษฎีนี่มันใช้งานได้จริงหรอ

when you try to apply it to the real world?

เมื่อคุณพยายามที่จะประยุกต์มันเข้ากับโลกแห่งความจริง

Well, it turns out that Einstein and Kaluza and many others

เอาล่ะ ผลก็คือว่า ไอสไตน์และคาลุสซ่า และนักวิทยาศาสตร์อีกหลายคน

worked on trying to refine this framework

พยายามที่จะทำให้ขอบข่ายความรู้นี้สมบูรณ์

and apply it to the physics of the universe

และประยุกต์มันเข้ากับฟิสิกส์ของจักรวาล

as was understood at the time, and, in detail, it didn't work.

ในแบบที่เราเข้าใจในเวลานั้น และในรายละเอียด มันไม่ได้ผล

In detail, for instance,

ในรายละเอียด ยกตัวอย่างเช่น

they couldn't get the mass of the electron

พวกเขาไม่สามารถคำนวณมวลของอิเล็กตรอน

to work out correctly in this theory.

ออกมาได้ถูกต้องด้วยทฤษฎีนี้ได้

So many people worked on it, but by the '40s, certainly by the '50s,

มีคนพยายามมากมายเหลือเกิน แต่แล้ว ในยุค 40 หรือที่จริงแล้ว ในยุค 50

this strange but very compelling idea

ความคิดที่ประหลาดแต่กระตุ้นความสนใจ

of how to unify the laws of physics had gone away.

ว่าจะรวมเอากฎของฟิสิกส์ทั้งหลายเป็นหนึ่งนั้น ได้หายไป

Until something wonderful happened in our age.

จนกระทั่งบางสิ่งบางอย่างที่น่าทึ่งได้เกิดขึ้นในยุคของเรา

In our era, a new approach to unify the laws of physics

ในสมัยของเรานั้น วิธีการใหม่ ในการรวมเอากฎต่างๆทางฟิสิกส์

is being pursued by physicists such as myself,

ได้มีการนำขึ้นเสอนโดยนักฟิสิกส์อย่างเช่นผม

many others around the world,

และนักวิทยาศาสตร์อีกมากมายรอบโลก

it's called superstring theory, as you were indicating.

มันเรียกว่า ทฤษฎีซุปเปอร์สตริง (Superstring theory)

And the wonderful thing is that superstring theory

สิ่งที่น่าทึ่งก็คือว่า ทฤษฎีซุปเปอร์สตริงนี้

has nothing to do at first sight with this idea of extra dimensions,

ในตอนแรกเหมือนไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องใดๆ กับแนวคิดเรื่องมิติอื่นๆ

but when we study superstring theory,

แต่เมื่อเราทำการศึกษาทฤษฎีซุปเปอร์สตริง

we find that it resurrects the idea in a sparkling, new form.

พวกเราพบว่ามันทำให้แนวคิดนั้นคืนชีพมาสดใสอีกครั้ง ในรูปแบบใหม่

So, let me just tell you how that goes.

ให้ผมเล่าให้คุณฟังว่ามันเป็นอย่างไร

Superstring theory -- what is it?

ทฤษฎีซุปเปอร์สตริง คืออะไร

Well, it's a theory that tries to answer the question:

มันคือทฤษฎีที่พยายามจะตอบคำถาม

what are the basic, fundamental, indivisible, uncuttable constituents

ว่าอะไรซึ่งเป็น พื้นฐาน หัวใจหลัก ที่ไม่สามารถจำแนก แบ่งแยกลงไปได้อีก

making up everything in the world around us?

ที่เป็นส่วนประกอบของทุกสิ่งทุกอย่างในโลกรอบตัวเรา

The idea is like this.

ความคิดเป็นเช่นนี้

So, imagine we look at a familiar object, just a candle in a holder,

ลองจินตนาการว่า เรามองไปยังของที่คุ้นเคย เช่นเทียนในแท่นวาง

and imagine that we want to figure out what it is made of.

และจินตนาการว่าเราต้องการที่จะทราบว่า อะไรที่เป็นส่วนประกอบของมัน

So we go on a journey deep inside the object and examine the constituents.

ดังนั้น เราเดินทางลึกลงไปในวัตถุและสำรวจองค์ประกอบนั้น

So deep inside -- we all know, you go sufficiently far down, you have atoms.

ลึกเข้าไปข้างใน เราทุกคนรู้ว่า ถ้าเราลงไปลึกพอเราจะพบอะตอม

We also all know that atoms are not the end of the story.

เรายังรู้อีกว่า อะตอมไม่ใช่ที่สิ้นสุด

They have little electrons that swarm around a central nucleus

พวกมันยังมีอิเล็กตรอนเล็กๆที่วิ่งไปรอบๆนิวเคลียส

with neutrons and protons.

กับนิวตรอนและโปรตอน

Even the neutrons and protons have smaller particles inside of them known as quarks.

แม้กระทั่งนิวตรอนและโปรตอนก็ยังมีอนุภาคข้างใน ที่เรียกกันว่าควาร์ก (quark)

That is where conventional ideas stop.

นี่เป็นจุดที่ความคิดดั้งเดิมสิ้นสุด

Here is the new idea of string theory.

ทีนี้ นี่คือแนวคิดใหม่ของทฤษฎีสตริง

Deep inside any of these particles, there is something else.

ลึกลงไปในอนุภาคเหล่านี้ มันยังมีสิ่งอื่นๆอีก

This something else is this dancing filament of energy.

นี่คือสิ่งอื่นที่ว่า มันเป็นเส้นใยแห่งพลังงานที่เต้นรำ

It looks like a vibrating string --

เหมือนกับเส้นเชือกหรือเส้นลวดที่สั่นไหว

that's where the idea, string theory comes from.

นี่เป็นที่มาของแนวคิดทฤษฎีสตริง

And just like the vibrating strings that you just saw in a cello

และเหมือนกับการสั่นไหวของเส้นลวดที่คุณเห็นในเชลโล

can vibrate in different patterns,

ที่สามารถสั่นไหวได้หลายๆรูปแบบ

these can also vibrate in different patterns.

พวกมันก็สามารถสั่นไหวได้หลายๆรูปแบบเช่นกัน

They don't produce different musical notes.

พวกมันไม่ได้สร้างเสียงโน้ตดนตรีที่แตกต่างกัน

Rather, they produce the different particles making up the world around us.

แต่ทว่า พวกมันสร้างอนุภาคที่ต่างกันออกไป สร้างเป็นโลกรอบๆตัวเรา

So if these ideas are correct,

ดังนั้น ถ้าแนวคิดนี้ถูกต้องแล้วล่ะก็

this is what the ultra-microscopic landscape of the universe looks like.

นี่เป็นภูมิทัศน์ของเอกภพในระดับจิ๋ว

It's built up of a huge number

มันถูกสร้างขึ้นจาก

of these little tiny filaments of vibrating energy,

เส้นใยเล็กๆแห่งพลังงานเหล่านี้จำนวนมหาศาล

vibrating in different frequencies.

สั่นไหวในความถึ่ที่ต่างกัน

The different frequencies produce the different particles.

ความถี่ที่แตกต่างกันนั้นให้ผลผลิตเป็นอนุภาคที่ต่างกัน

The different particles are responsible

อนุภาคที่ต่างกันนั้นส่งผลให้

for all the richness in the world around us.

เกิดความหลากหลายในโลกรอบตัวเรา

And there you see unification,

และคุณก็ได้เห็น ความเป็นหนึ่งเดียวกัน

because matter particles, electrons and quarks,

เพราะว่าสสาร อนุภาค อิเล็กตรอน และควาร์ก

radiation particles, photons, gravitons, are all built up from one entity.

อนุภาคกัมมันตรังสี โปรตรอน กราวิตรอน ทั้งหลายนี้ สร้างขึ้นจากเพียงสิ่งนี้สิ่งเดียว

So matter and the forces of nature all are put together

ดังนั้นสสารและพลังงานแห่งธรรมชาติทั้งมวล ได้ถูกนำมารวมกัน

under the rubric of vibrating strings.

ภายใต้กฎแห่งการสั่นของสตริง

And that's what we mean by a unified theory.

และนั่นคือสิ่งที่เราหมายถึงในบริบทของทฤษฎีรวม

Now here is the catch.

ทีนี้ก็ถึงตอนสำคัญแล้วครับ

When you study the mathematics of string theory,

เมื่อคุณศึกษาคณิตศาสตร์ของทฤษฎีสตริง

you find that it doesn't work

คุณจะพบว่า มันใช้การไม่ได้

in a universe that just has three dimensions of space.

กับเอกภพที่มีเพียงแค่สามมิติของอวกาศ

It doesn't work in a universe with four dimensions of space, nor five, nor six.

มันไม่สามารถใช้ได้กับเอกภพที่มีสี่มิติของอวกาศ ห้าก็ไม่ได้ หกก็ไม่ได้

Finally, you can study the equations, and show that it works

ในที่สุด เราสามารถศึกษาสมการ และแสดงให้เห็นได้ว่ามันใช้การได้

only in a universe that has 10 dimensions of space

แค่ในเอกภพที่มีสิบมิติของอวกาศ

and one dimension of time.

และหนึ่งมิติที่เป็นของเวลาเท่านั้น

It leads us right back to this idea of Kaluza and Klein --

มันนำเรากลับไปยังแนวคิดของคาลุสซ่าและคลิน

that our world, when appropriately described,

ว่าโลกของเรา เมื่อได้รับการอธิบายอย่างเหมาะสมแล้ว

has more dimensions than the ones that we see.

มีมิติมากกว่าที่เราเห็น

Now you might think about that and say, well,

ทีนี้ คุณอาจคิดถึงมัน แล้วบอกว่า เอาล่ะ

OK, you know, if you have extra dimensions, and they're really tightly curled up,

โอเค ถ้าคุณมีมิติมาเพิ่มและมันก็ขดอยู่แน่นมากๆ

yeah, perhaps we won't see them, if they're small enough.

อืม บางที เราคงจะไม่เห็นมัน ถ้ามันเล็กพอ

But if there's a little tiny civilization of green people walking around down there,

แต่ถ้ามันมีเมืองแห่งมนุษย์เขียวตัวจิ๋วเดินไปเดินมาที่นั่น

and you make them small enough, and we won't see them either. That is true.

และคุณทำให้พวกเขาเล็กพอ และพวกเราคงจะไม่เห็นพวกเขาเหมือนกัน ใช่ครับ

One of the other predictions of string theory --

นั่นก็เป็นอีกการคาดการณ์ของทฤษฎีสตริง

no, that's not one of the other predictions of string theory.

ไม่ใช่นะครับ อันนั้นไม่ใช่การคาดการทฤษฎีสตริงนะครับ

(Laughter)

(เสียงหัวเราะ)

But it raises the question:

แต่มันทำให้เกิดคำถาม

are we just trying to hide away these extra dimensions,

พวกเราแค่พยายามที่จะซ่อนมิติอื่นๆนี้

or do they tell us something about the world?

หรือว่ามันบอกอะไรบางอย่างกับเราเกี่ยวกับโลก

In the remaining time, I'd like to tell you two features of them.

ในเวลาที่เหลืออยู่ ผมอยากที่จะเล่าให้คุณฟังเกี่ยวกับ สองคุณลักษณะของมัน

First is, many of us believe that these extra dimensions

อย่างแรกก็คือ เราหลายๆคนเชื่อว่า มิติอื่นๆที่เพิ่มเติมมานี้

hold the answer to what perhaps is the deepest question

กุมคำตอบที่บางทีอาจเป็นคำตอบของคำถามที่ลึกซึ้งที่สุด

in theoretical physics, theoretical science.

ในฟิสิกส์เชิงทฤษฎี วิทยาศาสตร์เชิงทฤษฎี

And that question is this: when we look around the world,

และคำถามนั่นก็คือ เมื่อเรามองไปรอบๆโลก

as scientists have done for the last hundred years,

ดั่งเช่นที่นักวิทยาศาสตร์ได้กระทำมาเป็นเวลา กว่าร้อยปีที่ผ่านมานี้

there appear to be about 20 numbers that really describe our universe.

มันเหมือนจะมีตัวเลขประมาณ 20 ตัว ที่อธิบายเอกภพเราได้จริง

These are numbers like the mass of the particles,

มันคือตัวเลขเช่น มวลของอนุภาค

like electrons and quarks, the strength of gravity,

เช่นอิเล็กตรอน และ ควาร์ก ค่าของแรงดึงดูด

the strength of the electromagnetic force --

ค่าของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า

a list of about 20 numbers

รายการตัวเลขประมาณ 20 ตัว

that have been measured with incredible precision,

ที่ได้มีการวัดมาด้วยความแม่นยำอันน่าทึ่ง

but nobody has an explanation

แต่ไม่มีใครมีคำอธิบายให้ว่า

for why the numbers have the particular values that they do.

ทำไมจำนวนเหล่านี้มีค่าดั่งที่มันเป็น

Now, does string theory offer an answer?

ทีนี้ ทฤษฎีสตริงมีคำตอบให้งั้นหรือ?

Not yet.

ยังครับ

But we believe the answer for why those numbers have the values they do

แต่เราเชื่อว่าคำตอบสำหรับคำถามที่ว่า ทำไมจำนวนเหล่านี้มีค่าอย่างที่เป็น

may rely on the form of the extra dimensions.

อาจจะขึ้นอยู่กับรูปแบบของมิติอื่นๆ

And the wonderful thing is, if those numbers

และสิ่งที่น่าอัศจรรย์ก็คือ ถ้าจำนวนเหล่านี้

had any other values than the known ones,

มีค่าเป็นค่าอื่นๆนอกจากที่เรารู้

the universe, as we know it, wouldn't exist.

เอกภพ ในแบบที่เรารู้จัก อาจจะไม่มีตัวตนอยู่

This is a deep question.

นี่เป็นคำถามที่ลึกซึ้ง

Why are those numbers so finely tuned

ทำไมจำนวนเหล่านั้นถึงได้ถูกปรับแต่งมาอย่างดี

to allow stars to shine and planets to form,

เพื่อที่จะอนุญาตให้ดวงดาวฉายแสง และดาวเคราะห์ก่อตัว

when we recognize that if you fiddle with those numbers --

เมื่อเราตระหนักเช่นนั้นแล้ว ถ้าคุณลองเล่นกับจำนวนเหล่านี้

if I had 20 dials up here

ถ้าผมมีปุ่มหมุน 20 อันตรงนี้

and I let you come up and fiddle with those numbers,

และผมให้คุณขึ้นมาแล้วลองปรับมันเล่นๆ

almost any fiddling makes the universe disappear.

เกือบจะทุกจำนวนที่เราปรับเล่นนั้น จะทำให้เอกภพหายไป

So can we explain those 20 numbers?

ดังนั้น เราจะอธิบายจำนวนทั้ง 20 นี้ได้ไหม

And string theory suggests that those 20 numbers

และทฤษฎีสตริงแนะไว้ว่า จำนวนเหล่านี้

have to do with the extra dimensions.

มีส่วนเกี่ยวข้องกับมิติอื่นๆที่ว่า

Let me show you how.

ให้ผมแสดงให้คุณดูครับ

So when we talk about the extra dimensions in string theory,

เมื่อเราพูดถึงมิติอื่นๆในทฤษฎีสตริง

it's not one extra dimension,

มันไม่ใช่อีกแค่หนึ่งมิติที่เพิ่มขึ้นมา

as in the older ideas of Kaluza and Klein.

ตามแนวคิดเก่าของคาลุสซ่าและคลิน

This is what string theory says about the extra dimensions.

นี่คือสิ่งที่ทฤษฎีสตริงกล่าว เกี่ยวกับมิติอื่น

They have a very rich, intertwined geometry.

พวกมันมีลักษณะทางเรขาคณิตที่พันไขว้ซับซ้อน

This is an example of something known as a Calabi-Yau shape --

นี่เป็นตัวอย่างของสิ่งที่เราเรียกว่า รูปร่างแบบคาลาบี-เยา (Calabi-Yau)

name isn't all that important.

ชื่อนั่นไม่ได้สำคัญหรอกครับ

But, as you can see,

แต่ว่า อย่างที่คุณเห็น

the extra dimensions fold in on themselves

มิติอื่นๆที่เพิ่มเติมขึ้นมานี้ซ้อนพับบนตัวมันเอง

and intertwine in a very interesting shape, interesting structure.

และเกี่ยวพันเป็นรูปร่างที่น่าสนใจ เป็นโครงสร้างที่น่าสนใจ

And the idea is that if this is what the extra dimensions look like,

และแนวคิดก็คือว่า ถ้านี่เป็นลักษณะที่มิติอื่นๆเป็นแล้วล่ะก็

then the microscopic landscape of our universe all around us

ภูมิทัศน์ระดับจิ๋วของเอกภพรอบๆตัวเราทั้งหมด

would look like this on the tiniest of scales.

น่าจะมีลักษณะแบบนี้ ในหน่วยที่เล็กที่สุด

When you swing your hand,

เมื่อคุณแกว่งมือของคุณ

you'd be moving around these extra dimensions over and over again,

คุณได้เคลื่อนที่ไปรอบๆมิติเพิ่มเติมเหล่านี้ครั้งแล้วครั้งเล่า

but they're so small that we wouldn't know it.

แต่พวกมันเล็กมากๆ จนเราไม่สามารถที่จะรับรู้ได้ถึงมัน

So what is the physical implication, though, relevant to those 20 numbers?

แล้วความหมายในนัยทางฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับ จำนวนทั้ง 20 นั้นคืออะไรกัน

Consider this. If you look at the instrument, a French horn,

ลองคิดอย่างนี้นะครับ สมมติว่าคุณมองที่เครื่องดนตรีเช่น เฟรนช์ฮอร์น

notice that the vibrations of the airstreams

คุณจะสังเกตว่าการสั่นของคลื่นอากาศนั้น

are affected by the shape of the instrument.

ได้รับอิทธิพลจากรูปร่างของเครื่องดนตรี

Now in string theory,

ทีนี้ในทฤษฎีสตริง

all the numbers are reflections of the way strings can vibrate.

ตัวเลขทุกจำนวนนั้น สะท้อนวิธีที่เส้นเชือก (สตริง) สามารถที่จะสั่นได้

So just as those airstreams

เหมือนดั่งเช่นคลืนอากาศ

are affected by the twists and turns in the instrument,

ที่ได้รับอิทธิพลโดยรูปร่างที่บิดหมุนของเครื่องดนตรี

strings themselves will be affected

ตัวเส้นเชือกเองนั้นก็จะถูกควบคุมโดยอิทธิพลของ

by the vibrational patterns in the geometry within which they are moving.

รูปแบบการสั่นในรูปทรงเรขาคณิตภายใน ซึ่งพวกมันกำลังเคลือนไหว

So let me bring some strings into the story.

ดังนั้นให้ผมนำเส้นเชือกเข้ามาในเรื่องนี้

And if you watch these little fellows vibrating around --

และถ้าคุณมองเจ้าพวกนี้สั่นไปรอบๆ

they'll be there in a second -- right there,

เดี๋ยวจะมานะครับ อ๊ะ มาแล้ว

notice that they way they vibrate is affected

สังเกตดูว่า วิธีที่มันสั่นนั้นจะได้รับผลกระทบ

by the geometry of the extra dimensions.

จากรูปทรงเรขาคณิตของมิติอื่นๆ

So, if we knew exactly what the extra dimensions look like --

ดังนั้น ถ้าเรารู้แน่ๆว่า มิติอื่นๆนั้นมีหน้าตาอย่างไร

we don't yet, but if we did --

ตอนนี้ยังไม่ทราบ แต่ถ้าเราทราบแล้ว

we should be able to calculate the allowed notes,

เราน่าจะสามารถคำนวณ เสียงตัวโน้ตดนตรีที่เกิดขึ้นได้

the allowed vibrational patterns.

รูปแบบการสั่นที่ได้รับอนุญาตให้เกิดขึ้นได้

And if we could calculate the allowed vibrational patterns,

และถ้าเราสามารถคำนวณรูปแบบการสั่นที่เกิดขึ้นได้

we should be able to calculate those 20 numbers.

เราน่าจะสามารถคำนวณจำนวนทั้ง 20 ได้ด้วย

And if the answer that we get from our calculations

และถ้าคำตอบที่เราได้จากการคำนวณ

agrees with the values of those numbers

สัมพันธ์กับค่าของตัวเลขพวกนี้

that have been determined

ที่ได้มีการระบุไว้

through detailed and precise experimentation,

จากหลักฐานการทดลองที่ละเอียดและแม่นยำ

this in many ways would be the first fundamental explanation

ในหลายๆแง่ สิ่งนี้อาจเป็นคำอธิบายหลัก ชิ้นแรก

for why the structure of the universe is the way it is.

ที่บอกว่าเราว่าทำไมโครงสร้างของเอกภพถึงได้เป็นเช่นนี้

Now, the second issue that I want to finish up with is:

ทีนี้ ประเด็นที่สองที่ผมอยากจะสรุปก็คือ

how might we test for these extra dimensions more directly?

เราจะมีการทดสอบถึงมิติอื่นๆที่เพิ่มขึ้นมานี้โดยตรงได้อย่างไร

Is this just an interesting mathematical structure

นี่มันเป็นแค่โครงสร้างทางคณิตศาสตร์ที่น่าสนใจ

that might be able to explain

ที่อาจช่วยอธิบาย

some previously unexplained features of the world,

บางสิ่งที่ก่อนหน้านี้มิอาจอธิบายได้เกี่ยวกับลักษณะของโลก

or can we actually test for these extra dimensions?

หรือว่าเราสามารถจะทดสอบมิติพวกนี้ได้จริงๆ

And we think -- and this is, I think, very exciting --

และพวกเราคิด และผมก็คิดว่า มันน่าตื่นเต้นมากครับ

that in the next five years or so we may be able to test

ที่ในอีกห้าปีข้างหน้า ราวๆนั้น เราอาจจะสามารถทดสอบ

for the existence of these extra dimensions.

ถึงการปรากฎอยู่ของมิติอื่นๆนี้ได้

Here's how it goes. In CERN, Geneva, Switzerland,

มันเป็นอย่างนี้ครับ ที่ CERN กรุงเจนีวา ประเทศสวิสเซอร์แลนด์

a machine is being built called the Large Hadron Collider.

กำลังมีการสร้างเครื่องจักรชินดหนึ่งที่เรียกว่า เครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่ (Large Hadron Collider;LHC)

It's a machine that will send particles around a tunnel,

มันเป็นเครื่องที่จะส่งอนุภาคไปรอบๆท่อ

opposite directions, near the speed of light.

ในทิศทางตรงข้ามกัน ด้วยความเร็วใกล้เคียงความเร็วแสง

Every so often those particles will be aimed at each other,

บางครั้งบางคราว อนุภาคเหล่านี้ก็จะวิ่งเข้าหากัน

so there's a head-on collision.

และเกิดการชนกันอย่างจัง

The hope is that if the collision has enough energy,

เราหวังว่า ถ้าการชนกันนั้นมีพลังงานมากพอ

it may eject some of the debris from the collision

มันอาจปล่อยเศษซากบางอย่างออกมาจากการชน

from our dimensions, forcing it to enter into the other dimensions.

จากมิติของเรา บังคับให้มันเข้าไปในมิติอื่น

How would we know it?

แล้วเราจะรู้ได้อย่างไรกัน

Well, we'll measure the amount of energy after the collision,

เราทำการวัดค่าของพลังงานหลังจากการชน

compare it to the amount of energy before,

เปรียบเทียบกับค่าของพลังงานก่อนหน้านั้น

and if there's less energy after the collision than before,

และถ้ามันมีพลังงานน้อยกว่าหลังจากเกิดการชน

this will be evidence that the energy has drifted away.

นี่จะเป็นหลักฐานว่า มีพลังงานส่วนหนึ่งหลุดออกไป

And if it drifts away in the right pattern that we can calculate,

และถ้ามันหลุดออกไปในรูปแบบที่ถูกต้อง ที่เราสามารถทำการคำนวณได้

this will be evidence that the extra dimensions are there.

นี่จะเป็นหลักฐานว่า มิติอื่นๆนั้นมีอยู่

Let me show you that idea visually.

ให้ผมแสดงให้คุณดูเป็นภาพ

So, imagine we have a certain kind of particle called a graviton --

จินตนาการว่าเรามีอนุภาครูปแบบหนึ่งที่เรียกว่า กราวิตอน

that's the kind of debris we expect to be ejected out,

นั่นเป็นเศษซากแบบหนึ่งที่เราคาดว่าจะถูกปลดปล่อยออกมา

if the extra dimensions are real.

ถ้ามีมิติอื่นๆอยู่จริง

But here's how the experiment will go.

แต่การทดลองจะเป็นอย่างนี้

You take these particles. You slam them together.

คุณมีอนุภาคเหล่านี้ คุณเอามันชนเข้าหากัน

You slam them together, and if we are right,

คุณจับมันชนเข้าหากัน และถ้าพวกเราถูก

some of the energy of that collision

พลังงานบางส่วนของการชน

will go into debris that flies off into these extra dimensions.

จะไปอยู่ในรูปของเศษซากที่ปลิวออกไปยังมิติอื่น

So this is the kind of experiment

นี่จะเป็นการทดลอง

that we'll be looking at in the next five, seven to 10 years or so.

ที่เรากำลังจะเฝ้าจับตามองในอีกห้าปี จนถึง 7 ถึง 10 ปีข้างหน้า

And if this experiment bears fruit,

และถ้าการทดลองนี้ให้ผลแล้วล่ะก็

if we see that kind of particle ejected

ถ้าเราเห็นอนุภาคในลักษณะนั้นถูกปล่อยออกมา

by noticing that there's less energy in our dimensions

โดยการสังเกตพลังงานที่ลดลงในมิติของเรา

than when we began,

ก่อนจะเกิดการชน

this will show that the extra dimensions are real.

มันจะเป็นการแสดงว่า มิติอื่นๆนั้นมีจริง

And to me this is a really remarkable story,

และสำหรับผมแล้ว มันเป็นเรื่องที่สำคัญมาก

and a remarkable opportunity. Going back to Newton with absolute space --

และเป็นโอกาสที่สำคัญมาก ย้อนกลับไปยังยุคนิวตันที่อวกาศนั้นสัมบูรณ์

didn't provide anything but an arena, a stage

ไม่ได้ให้อะไรนอกเสียจากเป็นสนาม เป็นเวที

in which the events of the universe take place.

ซึ่งเหตุการณ์ของเอกภพได้เกิดขึ้น

Einstein comes along and says,

ไอสไตน์เข้ามา และบอกว่า

well, space and time can warp and curve -- that's what gravity is.

อืม อวกาศและเวลาสามารถบิดและโค้งได้ นั่นแหละคือแรงดึงดูด

And now string theory comes along and says,

และทีนี้ ทฤษฎีสตริงก็ตามมา และบอกว่า

yes, gravity, quantum mechanics, electromagnetism,

ใช่ แรงดึงดูด กลศาสตร์ควอนตัม และพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า

all together in one package,

ทุกอย่างรวมกันอยู่ในชุดเดียว

but only if the universe has more dimensions than the ones that we see.

แต่เอกภพนั้นจะต้องมีมิติมากกว่าที่เราสำรวจเห็น

And this is an experiment that may test for them in our lifetime.

และนี่คือการทดลองที่จะเป็นบทพิสูจน์สำหรับพวกเขา ในช่วงชีวิตของเรา

Amazing possibility.

ความเป็นไปได้อันน่าอัศจรรย์

Thank you very much.

ขอบคุณมากครับ

(Applause)

(เสียงปรบมือ)