How we explore unanswered questions in physics | James Beacham

108,062 views ・ 2017-01-20

TED


Будь ласка, двічі клацніть на англійські субтитри нижче, щоб відтворити відео.

00:00
Translator: Leslie Gauthier Reviewer: Camille Martínez
0
0
7000
Перекладач: Olena Konstantinova Утверджено: Khrystyna Romashko
У фізиці є одна проблема,
00:13
There is something about physics
1
13087
4185
00:17
that has been really bothering me since I was a little kid.
2
17296
4000
якою я дуже переймаюся із самого дитинства.
Вона пов'язана з питанням,
00:23
And it's related to a question
3
23010
1809
00:24
that scientists have been asking for almost 100 years,
4
24843
3244
що його задають науковці вже майже 100 років
і не знаходять відповіді.
00:28
with no answer.
5
28111
1169
Яким чином найдрібніші об'єкти природи -
00:31
How do the smallest things in nature,
6
31108
3010
частинки квантового світу -
00:34
the particles of the quantum world,
7
34142
2153
00:36
match up with the largest things in nature --
8
36319
3031
співвідносяться з найбільшими об'єктами в природі -
00:39
planets and stars and galaxies held together by gravity?
9
39374
3247
планетами, зірками і галактиками, яких тримає разом сила гравітації?
00:43
As a kid, I would puzzle over questions just like this.
10
43250
2773
У дитинстві я намагався розібратися з цим питанням наступним чином.
Я вовтузився з мікроскопами й електромагнітами,
00:46
I would fiddle around with microscopes and electromagnets,
11
46047
2892
00:48
and I would read about the forces of the small
12
48963
2195
читав про різновиди взаємодії між частинками,
00:51
and about quantum mechanics
13
51182
1334
про квантову механіку
00:52
and I would marvel at how well that description matched up
14
52540
3564
і дивувався тому, наскільки точно ті пояснення збігалися
з моїми спостереженнями.
00:56
to our observation.
15
56128
1170
00:58
Then I would look at the stars,
16
58220
1583
А ще я цікавився зірками,
00:59
and I would read about how well we understand gravity,
17
59827
2524
читав про те, наскільки добре ми розуміємо гравітацію,
01:02
and I would think surely, there must be some elegant way
18
62375
3350
і вірив, що має існувати якесь просте і досконале рішення
01:05
that these two systems match up.
19
65749
2645
того, як ці дві системи співвідносяться.
Але рішення не існує.
01:09
But there's not.
20
69021
1401
01:11
And the books would say,
21
71673
1160
Книжки демонструють,
01:12
yeah, we understand a lot about these two realms separately,
22
72857
3183
що ми багато розуміємо про ці два світи окремо один від одного,
але коли ми намагаємося поєднати їх математично,
01:16
but when we try to link them mathematically,
23
76064
2610
01:18
everything breaks.
24
78698
1330
нічого не виходить.
01:20
And for 100 years,
25
80674
1310
І вже протягом 100 років
жодна з пропонованих ідей щодо вирішення цієї, по суті фізичної, проблеми
01:22
none of our ideas as to how to solve this basically physics disaster,
26
82008
5028
не отримала найменшого підтвердження.
01:27
has ever been supported by evidence.
27
87060
1814
01:30
And to little old me --
28
90271
1654
І для маленького мене -
01:31
little, curious, skeptical James --
29
91949
1810
допитливого, скептичного Джеймса -
01:33
this was a supremely unsatisfying answer.
30
93783
2868
це було вкрай незадовільною відповіддю.
Я досі залишаюся скептичним хлопчаком.
01:38
So, I'm still a skeptical little kid.
31
98011
2233
01:40
Flash-forward now to December of 2015,
32
100268
3810
А зараз перенесемося у грудень 2015 року,
коли я опинився у самому вирі подій
01:45
when I found myself smack in the middle
33
105029
2474
01:47
of the physics world being flipped on its head.
34
107527
2940
світової фізики, які перевернули існуючі до того уявлення.
01:51
It all started when we at CERN saw something intriguing in our data:
35
111999
3320
Лабораторія фізики високих енергій (ЦЕРН) отримала надзвичайні дані -
01:55
a hint of a new particle,
36
115343
2274
натяк на існування нової частинки,
01:57
an inkling of a possibly extraordinary answer to this question.
37
117641
4216
надію на унікальне розв'язання цього питання.
02:03
So I'm still a skeptical little kid, I think,
38
123777
2127
Я досі той самий скептичний хлопчак,
02:05
but I'm also now a particle hunter.
39
125928
2133
але відтепер я ще й мисливець за частинками.
Я - фізик, працюю на Великому адронному колайдері у ЦЕРН.
02:08
I am a physicist at CERN's Large Hadron Collider,
40
128085
3463
02:11
the largest science experiment ever mounted.
41
131572
3471
Це наймасштабніший науковий експеримент у світі.
02:15
It's a 27-kilometer tunnel on the border of France and Switzerland
42
135877
3535
Колайдер знаходиться у 27-кілометровому тунелі на кордоні Франції зі Швейцарією
02:19
buried 100 meters underground.
43
139436
1850
під землею на глибині 100 метрів.
02:21
And in this tunnel,
44
141310
1154
У цьому тунелі ми помістили
02:22
we use superconducting magnets colder than outer space
45
142488
3953
надпровідні магніти, температура яких нижча, ніж в абсолютному космосі.
02:26
to accelerate protons to almost the speed of light
46
146465
3061
Вони розганяють протони майже до швидкості світла
02:29
and slam them into each other millions of times per second,
47
149550
3877
і зіштовхують їх мільйони разів на секунду,
02:33
collecting the debris of these collisions
48
153451
2826
реєструючи наслідки таких зіштовхувань
02:36
to search for new, undiscovered fundamental particles.
49
156301
3971
у пошуках нових, ще не відкритих фундаментальних частинок.
02:40
Its design and construction took decades of work
50
160727
2464
Над проектуванням і створенням колайдера кілька десятиліть
02:43
by thousands of physicists from around the globe,
51
163215
3032
працювали тисячі фізиків з усього світу.
02:46
and in the summer of 2015,
52
166271
2541
І ось влітку 2015 року
02:48
we had been working tirelessly to switch on the LHC
53
168836
3424
ми безупинно працювали над тим, щоби Великий адронний колайдер
02:52
at the highest energy that humans have ever used in a collider experiment.
54
172284
4467
прискорював частинки до енергій, які досі були недосяжними в експериментах.
02:57
Now, higher energy is important
55
177735
2523
Висока енергія розгону дуже важлива,
03:00
because for particles, there is an equivalence
56
180282
2187
тому що у випадку елементарних частинок
03:02
between energy and particle mass,
57
182493
2201
енергія і маса - еквівалентні,
03:04
and mass is just a number put there by nature.
58
184718
2461
маса - лише кількісний показник, даний від природи.
Щоби відкрити нові частинки,
03:08
To discover new particles,
59
188068
1318
03:09
we need to reach these bigger numbers.
60
189410
2122
нам потрібно досягнути вищих показників.
03:11
And to do that, we have to build a bigger, higher energy collider,
61
191556
3254
Для цього необхідно побудувати більший колайдер з вищими енергіями розгону,
03:14
and the biggest, highest energy collider in the world
62
194834
2565
а найбільший у світі колайдер із найвищими енергіями є
03:17
is the Large Hadron Collider.
63
197423
1466
Великий адронний колайдер (ВАК).
03:20
And then, we collide protons quadrillions of times,
64
200271
4899
Далі ми розганяємо протони у квадрильйони разів
03:25
and we collect this data very slowly, over months and months.
65
205194
4284
і повільно - місяць за місяцем - збираємо дані.
03:30
And then new particles might show up in our data as bumps --
66
210813
4335
Нові частинки виявляють себе, коли на графіку з'являються опуклості -
невеликі відхилення від очікуваного результату,
03:35
slight deviations from what you expect,
67
215172
2445
03:37
little clusters of data points that make a smooth line not so smooth.
68
217641
3967
або кластери показників, через які крива вже не утворює плавної лінії.
03:42
For example, this bump,
69
222379
1721
Наприклад, ця опуклість на графіку,
що відображає дані кількох місяців 2012 р.,
03:45
after months of data-taking in 2012,
70
225010
2533
03:47
led to the discovery of the Higgs particle --
71
227567
2129
призвела до відкриття частинки Хіггса -
03:49
the Higgs boson --
72
229720
1205
бозона Хіггса -
03:50
and to a Nobel Prize for the confirmation of its existence.
73
230949
3365
і до отримання Нобелівської премії за підтвердження її існування.
03:55
This jump up in energy in 2015
74
235972
3558
Високі енергії розгону, що їх ми намагалися досягти в 2015 р.,
04:00
represented the best chance that we as a species had ever had
75
240628
3292
стали найкращим шансом в історії людства
04:03
of discovering new particles --
76
243944
1477
відкрити нові частинки
04:05
new answers to these long-standing questions,
77
245445
2112
і новою можливістю відповісти на старі питання,
04:07
because it was almost twice as much energy as we used
78
247581
3097
тому що тепер потужність експерименту мала вдвічі перевищити
04:10
when we discovered the Higgs boson.
79
250702
1922
енергію, використану під час відкриття частинки Хіггса.
04:12
Many of my colleagues had been working their entire careers for this moment,
80
252648
3741
Багато моїх колег чекали на цей момент протягом усієї наукової кар'єри,
04:16
and frankly, to little curious me,
81
256413
2076
і, чесно кажучи, допитливий хлопчак
04:18
this was the moment I'd been waiting for my entire life.
82
258513
2910
усередині мене чекав на це все своє життя.
04:21
So 2015 was go time.
83
261447
1731
Отже, 2015 рік мав стати вирішальним.
04:24
So June 2015,
84
264654
2210
У червні 2015-го
04:27
the LHC is switched back on.
85
267722
2659
ВАК запустили знову.
Ми з колегами затамували подих і нервово гризли нігті на руках.
04:31
My colleagues and I held our breath and bit our fingernails,
86
271040
2877
04:33
and then finally we saw the first proton collisions
87
273941
2511
Нарешті ми засвідчили перші зіштовхування протонів
04:36
at this highest energy ever.
88
276476
1956
на надвисоких швидкостях розгону.
04:38
Applause, champagne, celebration.
89
278456
2076
Оплески, шампанське, святкування!
04:40
This was a milestone for science,
90
280556
3596
Подія стало віхою в науці,
а ми жодного уявлення не мали, що знайдемо в принципово нових даних.
04:44
and we had no idea what we would find in this brand-new data.
91
284176
4622
04:51
And then a few weeks later, we found a bump.
92
291990
2178
І ось кілька тижнів потому ми побачили відхилення.
04:56
It wasn't a very big bump,
93
296192
1676
Воно не було дуже великим,
04:58
but it was big enough to make you raise your eyebrow.
94
298952
2512
але достатнім для того, щоби зробити великі очі.
05:01
But on a scale of one to 10 for eyebrow raises,
95
301488
2251
Але якщо ті "великі очі" міряти за шкалою від 1 до 10,
05:03
if 10 indicates that you've discovered a new particle,
96
303763
2610
де 10 означає відкриття нової частинки,
05:06
this eyebrow raise is about a four.
97
306397
1727
то наші "великі очі" тягнуть десь на 4.
(Сміх)
05:08
(Laughter)
98
308148
1150
05:10
I spent hours, days, weeks in secret meetings,
99
310432
5211
Я провів години, дні й тижні в таємних зустрічах,
05:15
arguing with my colleagues over this little bump,
100
315667
2360
сперечаючись із колегами щодо природи цих відхилень,
вивчаючи їх за допомогою точних експериментальних інструментів,
05:18
poking and prodding it with our most ruthless experimental sticks
101
318051
3236
05:21
to see if it would withstand scrutiny.
102
321311
1977
піддаючи їх найсуворішій критиці.
05:23
But even after months of working feverishly --
103
323988
3461
Але навіть після кількох місяців напруженої роботи -
05:27
sleeping in our offices and not going home,
104
327473
2432
коли ми спали в кабінетах, не ходили додому,
05:29
candy bars for dinner,
105
329929
2077
їли шоколадки на обід,
пили каву відрами
05:32
coffee by the bucketful --
106
332030
1570
05:33
physicists are machines for turning coffee into diagrams --
107
333624
4243
(фізики - це такі собі машини з перетворення кави на графіки), -
05:37
(Laughter)
108
337891
1399
(Сміх)
05:39
This little bump would not go away.
109
339314
2536
це невеличке відхилення даних не зникло.
05:42
So after a few months,
110
342704
2138
Отже, через кілька місяців
05:44
we presented our little bump to the world with a very clear message:
111
344866
3710
ми представили його світу з дуже чітким поясненням:
05:49
this little bump is interesting but it's not definitive,
112
349457
2711
це відхилення у потоці даних є цікавим, але не визначеним,
05:52
so let's keep an eye on it as we take more data.
113
352192
3329
отже, ми будемо спостерігати далі і збирати більше даних.
05:55
So we were trying to be extremely cool about it.
114
355872
2291
Ми повідомили про це дуже стримано,
05:59
And the world ran with it anyway.
115
359463
2188
але новина швидко розлетілася світом.
06:02
The news loved it.
116
362383
1632
Вона була хітом новин.
06:04
People said it reminded them of the little bump
117
364735
2555
Люди говорили, що ситуація нагадує їм
06:07
that was shown on the way toward the Higgs boson discovery.
118
367314
3423
те невеличке відхилення, що призвело до відкриття бозона Хіггса.
06:10
Better than that, my theorist colleagues --
119
370761
3128
І навіть більше - мої колеги теоретики
06:14
I love my theorist colleagues --
120
374548
2317
(я люблю теоретиків!)
06:16
my theorist colleagues wrote 500 papers about this little bump.
121
376889
3612
написали 500 наукових робіт про це маленьке відхилення.
06:20
(Laughter)
122
380525
1455
(Сміх)
06:22
The world of particle physics had been flipped on its head.
123
382574
3966
Світ фізики елементарних частинок перевернувся з ніг на голову.
06:27
But what was it about this particular bump
124
387745
4242
Але що ж такого в цьому відхиленні даних,
що тисячі фізиків одномоментно втратили спокій?
06:32
that caused thousands of physicists to collectively lose their cool?
125
392011
4090
06:37
This little bump was unique.
126
397596
1436
Це відхилення унікальне.
06:40
This little bump indicated
127
400198
1369
Воно вказує на те, що
06:41
that we were seeing an unexpectedly large number of collisions
128
401591
3022
відбулася неочікувано велика кількість зіштовхувань частинок,
06:44
whose debris consisted of only two photons,
129
404637
3331
чиї уламки складаються лише з двох фотонів,
06:47
two particles of light.
130
407992
1244
двох частинок світла.
06:49
And that's rare.
131
409260
1237
Це рідкісне явище.
Зіштовхування частинок не схоже на зіткнення автомобілів.
06:51
Particle collisions are not like automobile collisions.
132
411069
2620
06:53
They have different rules.
133
413713
1519
Там діють інші правила.
06:55
When two particles collide at almost the speed of light,
134
415256
2650
Коли зіштовхуються дві частинки майже на швидкості світла,
06:57
the quantum world takes over.
135
417930
1421
працюють закони квантової фізики.
06:59
And in the quantum world,
136
419375
1260
У квантовому світі
07:00
these two particles can briefly create a new particle
137
420659
3193
ці дві частинки можуть швидко утворити нову частинку,
07:03
that lives for a tiny fraction of a second
138
423876
2780
яка існуватиме мізерну частину секунди,
07:06
before splitting into other particles that hit our detector.
139
426680
2881
а потім розпадеться на інші частинки, які ми й зареєструємо.
07:09
Imagine a car collision where the two cars vanish upon impact,
140
429585
3405
Уявіть, як два автомобілі зіштовхуються й щезають,
а на їхньому місці з'являється велосипед.
07:13
a bicycle appears in their place --
141
433014
2269
07:15
(Laughter)
142
435307
1071
(Сміх)
07:16
And then that bicycle explodes into two skateboards,
143
436402
2461
Потім цей велосипед вибухає, і з'являються два скейтборди,
07:18
which hit our detector.
144
438887
1181
які влучають у наші детектори.
(Сміх)
07:20
(Laughter)
145
440092
1379
07:21
Hopefully, not literally.
146
441495
1953
Сподіваюся, такого не станеться.
07:23
They're very expensive.
147
443472
1342
Вони дуже дорогі.
07:26
Events where only two photons hit out detector are very rare.
148
446191
3748
Випадки, коли два фотони "влучали" в наші детектори, були нечастими.
07:29
And because of the special quantum properties of photons,
149
449963
3722
А через особливі квантові характеристики фотонів
07:33
there's a very small number of possible new particles --
150
453709
3788
існує мала ймовірність утворення нових частинок -
07:37
these mythical bicycles --
151
457521
1497
цих уявних велосипедів -
які б могли дати життя лише двом фотонам.
07:39
that can give birth to only two photons.
152
459042
2243
07:41
But one of these options is huge,
153
461812
2836
Проте існує велика ймовірність зареєструвати інше явище,
07:44
and it has to do with that long-standing question
154
464672
2836
яке пов'язане з тим старим як світ питанням,
07:47
that bothered me as a tiny little kid,
155
467532
2522
що мучить мене з дитинства, -
питанням про гравітацію.
07:50
about gravity.
156
470078
1360
07:53
Gravity may seem super strong to you,
157
473946
2672
Ви вважаєте гравітацію потужною силою,
07:56
but it's actually crazily weak compared to the other forces of nature.
158
476642
4100
але насправді вона неймовірно слабка у порівнянні з іншими силами природи.
08:00
I can briefly beat gravity when I jump,
159
480766
2631
Я легко долаю гравітацію, підстрибнувши,
08:04
but I can't pick a proton out of my hand.
160
484390
2843
але я не можу вирвати протон з руки.
08:08
The strength of gravity compared to the other forces of nature?
161
488463
3216
Якою є сила гравітації в порівнянні з іншими силами природи?
08:12
It's 10 to the minus 39.
162
492480
2190
Це 10 у мінус 39 ступені.
08:14
That's a decimal with 39 zeros after it.
163
494694
2537
Тобто, десятковий дріб із 39-ма нулями після коми.
08:17
Worse than that,
164
497255
1157
Треба ще додати,
08:18
all of the other known forces of nature are perfectly described
165
498436
3027
що всі інші відомі сили природи чудово описані
08:21
by this thing we call the Standard Model,
166
501487
2037
у Стандартній моделі - теорії, яку сьогодні вважають
08:23
which is our current best description of nature at its smallest scales,
167
503548
3435
найкращим поясненням природних явищ на рівні елементарних частинок,
і яка, на мою думку,
08:27
and quite frankly,
168
507007
1156
08:28
one of the most successful achievements of humankind --
169
508187
4177
є одним із найвидатніших досягнень людства.
08:32
except for gravity, which is absent from the Standard Model.
170
512388
4012
Так от гравітації у Стандартній моделі немає.
08:36
It's crazy.
171
516424
1150
Це божевілля!
Виглядає так, ніби здебільшого силу гравітації не враховано.
08:38
It's almost as though most of gravity has gone missing.
172
518046
3100
08:42
We feel a little bit of it,
173
522394
1667
Невеличку частину її ми відчуваємо,
але де поділася решта?
08:44
but where's the rest of it?
174
524085
1676
08:45
No one knows.
175
525785
1282
Ніхто не знає.
Але існує одне теоретичне припущення, що пропонує сміливе рішення.
08:48
But one theoretical explanation proposes a wild solution.
176
528003
4403
Ви і я -
08:54
You and I --
177
534120
1339
08:55
even you in the back --
178
535483
1578
навіть ви на задніх рядах -
живемо у тривимірному просторі.
08:57
we live in three dimensions of space.
179
537085
2145
08:59
I hope that's a non-controversial statement.
180
539254
2557
Сподіваюся, це доводити не треба.
09:01
(Laughter)
181
541835
1829
(Сміх)
09:03
All of the known particles also live in three dimensions of space.
182
543688
3438
Усі відомі частинки також існують у тривимірному просторі.
По суті, "частинка" - лише інший термін
09:07
In fact, a particle is just another name
183
547150
2190
09:09
for an excitation in a three-dimensional field;
184
549364
3009
на позначення збудження тривимірного поля,
09:12
a localized wobbling in space.
185
552397
1920
або локального коливання в космосі.
09:15
More importantly, all the math that we use to describe all this stuff
186
555288
3529
Що важливо, використання математичного інструментарію для опису цих явищ
09:18
assumes that there are only three dimensions of space.
187
558841
3073
базується на переконанні, що у простору є лише три виміри.
09:21
But math is math, and we can play around with our math however we want.
188
561938
3381
Але математика така наука, що дозволяє, за потреби, "гратися" з ідеями.
09:25
And people have been playing around with extra dimensions of space
189
565343
3166
Отже, люди граються з ідеєю додаткових вимірів простору
09:28
for a very long time,
190
568533
1155
вже давно.
09:29
but it's always been an abstract mathematical concept.
191
569712
2585
Але ця ідея завжди була абстрактною математичною концепцією.
09:32
I mean, just look around you -- you at the back, look around --
192
572321
3172
Я маю на увазі, якщо роздивитися навколо - ось ви на задніх рядах, озирніться -
09:35
there's clearly only three dimensions of space.
193
575517
2281
ми чітко бачимо лише три виміри простору.
09:38
But what if that's not true?
194
578954
1559
А що, якщо це не є істиною?
Якщо та неврахована гравітація просочується у якійсь понадпросторовий вимір,
09:42
What if the missing gravity is leaking into an extra-spatial dimension
195
582109
6255
09:48
that's invisible to you and I?
196
588388
1956
невидимий мені і вам?
09:51
What if gravity is just as strong as the other forces
197
591355
3094
А раптом гравітація виявилася б такою ж потужною, як інші сили,
09:54
if you were to view it in this extra-spatial dimension,
198
594473
3141
якщо б нам вдалося заглянути у цей понадпросторовий вимір,
09:57
and what you and I experience is a tiny slice of gravity
199
597638
2900
а те, що ми з вами відчуваємо, є всього лише дрібною її часткою,
10:00
make it seem very weak?
200
600562
1897
що примушує нас вірити, що гравітація слабка.
Якщо це так,
10:04
If this were true,
201
604158
1175
10:05
we would have to expand our Standard Model of particles
202
605357
2748
нам доведеться розширити Стандартну модель елементарних частинок
і включити в неї додаткову частинку - "гіпервимірну" частинку гравітації,
10:08
to include an extra particle, a hyperdimensional particle of gravity,
203
608129
4086
10:12
a special graviton that lives in extra-spatial dimensions.
204
612239
2995
такий собі гравітон, що існує у понадпросторових вимірах.
10:15
I see the looks on your faces.
205
615258
1465
Я бачу вирази ваших облич.
10:16
You should be asking me the question,
206
616747
1819
Ви ніби запитуєте:
10:18
"How in the world are we going to test this crazy, science fiction idea,
207
618590
3644
"Як, скажіть на милість, перевірити цю ідею з області наукової фантастики,
10:22
stuck as we are in three dimensions?"
208
622258
2491
коли ми не можемо вийти за межі тривимірного простору?"
10:24
The way we always do,
209
624773
1282
Так, як ми завжди робимо -
зіштовхнути два протони
10:26
by slamming together two protons --
210
626079
2139
10:28
(Laughter)
211
628242
1152
(Сміх)
10:29
Hard enough that the collision reverberates
212
629418
2564
із такою силою, щоби наслідки зіткнення проявилися
в якомусь із імовірних понадпросторових вимірів,
10:32
into any extra-spatial dimensions that might be there,
213
632006
2691
10:34
momentarily creating this hyperdimensional graviton
214
634721
2599
моментально створюючи "гіперпросторовий" гравітон,
10:37
that then snaps back into the three dimensions of the LHC
215
637344
4380
а потім проявилися вже у тривимірному просторі ВАК
10:41
and spits off two photons,
216
641748
1822
і викинули два фотони -
10:44
two particles of light.
217
644278
1338
дві частинки світла.
10:47
And this hypothetical, extra-dimensional graviton
218
647417
2910
Наразі цей гіпотетичний понадпросторовий гравітон
10:50
is one of the only possible, hypothetical new particles
219
650351
3707
є єдино можливою, гіпотетичною новою частинкою,
що має особливі квантові характеристики,
10:54
that has the special quantum properties
220
654082
2135
10:56
that could give birth to our little, two-photon bump.
221
656241
4236
які б могли породити наші маленькі двофотонні сплески.
Отже, з'явилася можливість пояснити таємницю гравітації
11:02
So, the possibility of explaining the mysteries of gravity
222
662000
5820
11:07
and of discovering extra dimensions of space --
223
667844
3498
і відкрити додаткові виміри простору -
11:11
perhaps now you get a sense
224
671366
1592
зараз, напевно, ви розумієте,
11:12
as to why thousands of physics geeks collectively lost their cool
225
672982
4124
чому тисячі "схиблених" фізиків одночасно втратили спокій
через наш маленький двофотонний сплеск.
11:17
over our little, two-photon bump.
226
677130
1882
Через відкриття такого штибу переписують підручники.
11:19
A discovery of this type would rewrite the textbooks.
227
679036
2900
11:22
But remember,
228
682739
1152
Але пам'ятаймо,
11:23
the message from us experimentalists
229
683915
1724
що ми, експериментатори,
11:25
that actually were doing this work at the time,
230
685663
2239
які реально провели таку роботу в свій час,
11:27
was very clear:
231
687926
1154
висловилися досить чітко:
нам потрібно більше даних.
11:29
we need more data.
232
689104
1174
11:30
With more data,
233
690302
1519
З більшим масивом даних
11:31
the little bump will either turn into a nice, crisp Nobel Prize --
234
691845
4024
той маленький сплеск або перетвориться на чудову "хрустку" Нобелівку,
11:35
(Laughter)
235
695893
1760
(Сміх)
11:37
Or the extra data will fill in the space around the bump
236
697677
2964
або додаткові дані перетворять наше відхилення на графіку
11:40
and turn it into a nice, smooth line.
237
700665
1866
у чудову гладеньку криву.
11:43
So we took more data,
238
703515
1218
Отже, ми накопичували дані,
11:44
and with five times the data, several months later,
239
704757
2577
і коли кілька місяців потому обсяг даних виріс вп'ятеро,
11:47
our little bump
240
707358
1690
наш маленький сплеск на графіку
перетворився у гладеньку криву.
11:49
turned into a smooth line.
241
709072
2348
11:55
The news reported on a "huge disappointment," on "faded hopes,"
242
715217
3484
У новинах писали про "велике розчарування" та про "згаслі надії",
11:58
and on particle physicists "being sad."
243
718725
2510
а ще про те, що фізики "дуже засмутилися".
12:01
Given the tone of the coverage,
244
721259
1811
Зважаючи на тон публікацій,
хтось, можливо, подумав, що ми вирішили вирубати ВАК та роз'їхатися по домівках.
12:03
you'd think that we had decided to shut down the LHC and go home.
245
723094
3488
12:06
(Laughter)
246
726606
1150
(Сміх)
12:08
But that's not what we did.
247
728628
1603
Але ми цього не зробили.
Чому ні?
12:13
But why not?
248
733057
2014
12:16
I mean, if I didn't discover a particle -- and I didn't --
249
736475
2845
Ну, якщо я не відкрив нову частинку - а я таки нічого не відкрив,
12:20
if I didn't discover a particle, why am I here talking to you?
250
740209
3029
якщо я не відкрив частинку, про що я тут взагалі розмовляю?
12:23
Why didn't I just hang my head in shame
251
743262
2437
Чому я не знітився від сорому
12:25
and go home?
252
745723
1224
і не пішов додому?
Фізики, що працюють із частинками, є дослідниками.
12:31
Particle physicists are explorers.
253
751169
3351
12:35
And very much of what we do is cartography.
254
755421
2952
І левову частку нашої роботи складає картографія.
12:39
Let me put it this way: forget about the LHC for a second.
255
759468
2852
Іншими словами - на секунду забудьте про ВАК -
12:42
Imagine you are a space explorer arriving at a distant planet,
256
762344
3382
уявіть, що ви дослідник космосу, який прибув на віддалену планету
12:45
searching for aliens.
257
765750
1325
у пошуках інопланетян.
Яким буде ваше перше завдання?
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
Вийти на орбіту планети, приземлитися, швидко роззирнутися навколо,
реєструючи очевидні ознаки життя,
12:53
for any big, obvious signs of life,
260
773031
1886
12:54
and report back to home base.
261
774941
1819
і відзвітувати на базу.
12:56
That's the stage we're at now.
262
776784
1624
Ми зараз на подібній стадії.
12:59
We took a first look at the LHC
263
779269
1487
За допомогою ВАК ми шукали
13:00
for any new, big, obvious-to-spot particles,
264
780780
2284
будь-які нові великі помітні частинки,
і можемо відзвітувати, що таких немає.
13:03
and we can report that there are none.
265
783088
1950
13:05
We saw a weird-looking alien bump on a distant mountain,
266
785631
2673
Ми побачили дивну незрозумілу опуклість на віддаленій горі,
13:08
but once we got closer, we saw it was a rock.
267
788328
2170
але підійшовши ближче, ми побачили, що то камінь.
13:10
But then what do we do? Do we just give up and fly away?
268
790816
2640
І що ж нам робити? Здатися і полетіти геть?
13:13
Absolutely not;
269
793480
1287
Аж ніяк!
13:14
we would be terrible scientists if we did.
270
794791
2305
Нікчемними були б ми науковцями!
Ні, наступні кілька десятиліть ми проведемо у дослідженнях,
13:17
No, we spend the next couple of decades exploring,
271
797120
3613
13:20
mapping out the territory,
272
800757
1480
ми будемо картографувати,
13:22
sifting through the sand with a fine instrument,
273
802261
2365
просіювати пісок,
13:24
peeking under every stone,
274
804650
1458
заглядати під кожен камінець,
бурити поверхню.
13:26
drilling under the surface.
275
806132
1554
Нови частинки або негайно проявлять себе
13:28
New particles can either show up immediately
276
808106
2593
13:30
as big, obvious-to-spot bumps,
277
810723
2133
як великі й очевидні опуклості на графіках,
13:32
or they can only reveal themselves after years of data taking.
278
812880
3941
або ми їх відкриємо лише через роки накопичення даних.
Людство тільки розпочало свої розвідки за допомогою ВАК із такими високими енергіями,
13:38
Humanity has just begun its exploration at the LHC at this big high energy,
279
818103
4410
13:42
and we have much searching to do.
280
822537
1791
і ще треба багато зробити.
13:44
But what if, even after 10 or 20 years, we still find no new particles?
281
824352
5825
А якщо, скажімо, ми так і не знайдемо нових частинок ані через 10, ані через 20 років?
Ми побудуємо більший пристрій.
13:51
We build a bigger machine.
282
831053
1695
13:52
(Laughter)
283
832772
1574
(Сміх)
13:54
We search at higher energies.
284
834370
1690
Ми застосуємо потужніші енергії.
13:56
We search at higher energies.
285
836476
1570
Ми застосуємо потужніші енергії.
13:58
Planning is already underway for a 100-kilometer tunnel
286
838946
3053
Вже планується побудова 100-км тунелю,
14:02
that will collide particles at 10 times the energy of the LHC.
287
842612
2976
який розганятиме частинки з енергією у 10 разів вищою за енергію ВАК.
14:05
We don't decide where nature places new particles.
288
845612
2337
Ми не можемо вирішувати, де розміщено нові частинки.
14:08
We only decide to keep exploring.
289
848366
1646
Ми можемо вирішити продовжити шукати.
Що буде, якщо ані 100-кілометровий тунель,
14:10
But what if, even after a 100-kilometer tunnel
290
850036
2558
14:12
or a 500-kilometer tunnel
291
852618
1860
ані 500-кілометровий тунель,
14:14
or a 10,000-kilometer collider floating in space
292
854502
2841
ані 10 000-кілометровий колайдер, що ширятиме у космосі
14:17
between the Earth and the Moon,
293
857367
1578
між Землею та Місяцем,
14:18
we still find no new particles?
294
858969
3062
не допоможе відкрити нові частинки?
14:23
Then perhaps we're doing particle physics wrong.
295
863597
2694
Тоді можна припустити, що фізика елементарних частинок не працює.
14:26
(Laughter)
296
866315
1791
(Сміх)
І нам доведеться думати по-новому.
14:28
Perhaps we need to rethink things.
297
868130
1957
Можливо, знадобиться більше ресурсів, технологій, досвіду у порівнянні
14:31
Maybe we need more resources, technology, expertise
298
871127
3262
14:34
than what we currently have.
299
874413
1508
і з тим, що маємо зараз.
14:36
We already use artificial intelligence and machine learning techniques
300
876610
3341
Ми вже використовуємо штучний інтелект і технології машинного навчання
14:39
in parts of the LHC,
301
879975
1153
у деяких відділах ВАК,
а лишень уявіть експеримент у галузі елементарних частинок
14:41
but imagine designing a particle physics experiment
302
881152
2406
14:43
using such sophisticated algorithms
303
883582
1669
із використанням таких надскладних алгоритмів,
14:45
that it could teach itself to discover a hyperdimensional graviton.
304
885275
3168
що ВАК сам зможе навчитися шукати гіперпросторовий гравітон.
14:48
But what if?
305
888467
1157
Задамо
14:49
What if the ultimate question:
306
889648
1445
вічне питання:
А якщо навіть штучний інтелект не допоможе знайти відповідь?
14:51
What if even artificial intelligence can't help us answer our questions?
307
891117
3473
14:54
What if these open questions, for centuries,
308
894614
2111
І ці питання, що їх задають століттями,
14:56
are destined to be unanswered for the foreseeable future?
309
896749
2669
приречені залишитися в майбутньому без відповіді?
14:59
What if the stuff that's bothered me since I was a little kid
310
899442
2929
А якщо проблема, яка не дає мені спокою з дитинства,
15:02
is destined to be unanswered in my lifetime?
311
902395
2523
так і залишиться нерозв'язаною за моє життя?
15:06
Then that ...
312
906395
1156
Тоді...
15:08
will be even more fascinating.
313
908282
2094
буде ще цікавіше.
Це нас змусить думати абсолютно по-новому.
15:12
We will be forced to think in completely new ways.
314
912144
3225
15:16
We'll have to go back to our assumptions,
315
916361
2058
Нам доведеться повернутися до старих припущень
15:18
and determine if there was a flaw somewhere.
316
918443
2339
і визначити, де були помилки.
15:21
And we'll need to encourage more people to join us in studying science
317
921401
3395
Доведеться заохочувати більше людей займатися наукою,
15:24
since we need fresh eyes on these century-old problems.
318
924820
3062
адже буде потрібен свіжий погляд на старі як світ проблеми.
15:27
I don't have the answers, and I'm still searching for them.
319
927906
3134
Я не маю відповідей, я все ще їх шукаю.
Але хтось (можливо, це дитя ще вчиться в школі,
15:31
But someone -- maybe she's in school right now,
320
931064
2329
15:33
maybe she's not even born yet --
321
933417
1684
або ще й не народилося)
15:35
could eventually guide us to see physics in a completely new way,
322
935783
3133
зможе вказати нам новий шлях у фізиці
15:38
and to point out that perhaps we're just asking the wrong questions.
323
938940
4268
і показати, що ми, можливо, ставимо не ті питання.
І це не буде кінцем фізики,
15:44
Which would not be the end of physics,
324
944112
2410
15:46
but a novel beginning.
325
946546
1406
а стане її новітнім початком.
15:49
Thank you.
326
949204
1150
Дякую.
15:50
(Applause)
327
950378
2541
(Оплески)
Про цей сайт

Цей сайт познайомить вас з відеороликами YouTube, корисними для вивчення англійської мови. Ви побачите уроки англійської мови, які проводять першокласні викладачі з усього світу. Двічі клацніть на англійських субтитрах, що відображаються на кожній сторінці відео, щоб відтворити відео з цієї сторінки. Субтитри прокручуються синхронно з відтворенням відео. Якщо у вас є коментарі або побажання, будь ласка, зв'яжіться з нами за допомогою цієї контактної форми.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7