3 Mysteries of the Universe — and a New Force That Might Explain Them | Alex Keshavarzi | TED

194,689 views

2024-03-14 ・ TED


New videos

3 Mysteries of the Universe — and a New Force That Might Explain Them | Alex Keshavarzi | TED

194,689 views ・ 2024-03-14

TED


Vui lòng nhấp đúp vào phụ đề tiếng Anh bên dưới để phát video.

Translator: Quỳnh Phương Flora Reviewer: Thái Hưng Trần
00:03
So today, I’m really here to talk to you all about one thing:
0
3700
5240
Vì vậy, hôm nay, tôi thực sự ở đây để nói với tất cả các bạn về một điều:
00:08
the universe.
1
8980
1280
vũ trụ.
00:10
In the world of particle physics,
2
10580
1600
Trong thế giới vật lý hạt,
00:12
the ultimate goal is to be able to describe
3
12180
2360
mục tiêu cuối cùng là có thể mô tả
00:14
all the particles and forces that make up our universe.
4
14580
3800
tất cả các hạt và lực tạo nên vũ trụ của chúng ta.
00:18
And while we've made an extraordinary amount of progress in this
5
18420
3000
Và trong khi chúng ta đã đạt được một số tiến bộ phi thường
00:21
over the past 100 years,
6
21460
1240
trong 100 năm qua,
00:22
we're doing it still,
7
22740
1200
chúng ta vẫn đang làm,
00:23
because there are big mysteries about what the universe is made of
8
23980
3360
bởi vì có những bí ẩn lớn về vũ trụ được tạo thành từ gì
00:27
and how we came to be here.
9
27380
1400
và cách chúng ta đến đây.
00:29
So let me start by introducing you
10
29540
2000
Hãy để tôi bắt đầu bằng cách giới thiệu
00:31
to three of the big mysteries about our universe.
11
31580
3440
cho bạn ba trong số những bí ẩn lớn về vũ trụ của chúng ta.
00:37
First, we know that the universe is expanding.
12
37380
3400
Đầu tiên, chúng ta biết rằng vũ trụ đang giãn nở.
00:40
So astrophysical evidence suggests
13
40780
2560
Vì vậy, bằng chứng vật lý thiên văn cho
00:43
that the universe started as a very dense, very hot Big Bang,
14
43380
3840
thấy vũ trụ bắt đầu như một Vụ nổ lớn rất dày đặc, rất nóng,
00:47
and has since been expanding outwards from that point.
15
47260
2800
và kể từ đó đã mở rộng ra bên ngoài từ thời điểm đó.
00:50
However, as a complete shock, in the late '90s,
16
50980
2600
Tuy nhiên, như một cú sốc, vào cuối những năm 90,
00:53
physicists discovered that the expansion of the universe
17
53620
2680
các nhà vật lý đã phát hiện ra rằng sự giãn nở của vũ trụ
00:56
isn't slowing down, as you might expect --
18
56300
2120
không chậm lại, như bạn có thể mong đợi -
00:58
it's actually accelerating,
19
58460
1600
nó thực sự đang tăng tốc,
01:00
and we have absolutely no idea as to why this is.
20
60100
2440
và chúng ta hoàn toàn không biết lý do tại sao.
01:02
All that we know is that some unknown source or force of nature
21
62580
4120
Chúng ta chỉ biết là một nguồn hay lực không xác định nào đó của tự nhiên
01:06
is stretching the universe out in every direction,
22
66700
2960
đang kéo dài vũ trụ theo mọi hướng,
01:09
at an ever-increasing rate.
23
69660
1960
với tốc độ ngày càng tăng.
01:11
And because we don't know what that source is,
24
71660
2160
Và bởi vì chúng ta không biết nguồn đó là gì,
01:13
we've just called it "dark energy."
25
73820
2520
chúng ta chỉ gọi nó là “năng lượng tối”.
01:16
Now, what we do know about dark energy
26
76700
2080
Những gì chúng ta biết về năng lượng tối
01:18
is that it makes up roughly 74 percent of the energy content of our universe.
27
78820
5360
là nó chiếm khoảng 74% hàm lượng năng lượng trong vũ trụ của chúng ta.
01:24
So straight off the bat,
28
84180
1600
Vì vậy, ngay lập tức,
01:25
that's 74 percent of our universe that we know absolutely nothing about.
29
85820
4760
đó là 74% vũ trụ của chúng ta mà chúng ta hoàn toàn không biết gì về nó.
01:30
Second, we know that 85 percent of all the matter in our universe
30
90620
4360
Thứ hai, chúng ta biết rằng 85% tất cả vật chất trong vũ trụ của chúng ta
01:35
is made up of something called dark matter.
31
95020
2480
được tạo thành từ thứ gọi là vật chất tối.
01:38
Now, this photo that you're looking at here
32
98220
2160
Bây giờ, bức ảnh mà bạn đang xem ở đây
01:40
is a picture from the Hubble Space Telescope,
33
100420
2320
là hình ảnh từ Kính viễn vọng Không gian Hubble,
01:42
which shows a cluster of galaxies
34
102780
2200
cho thấy một cụm thiên hà cách Trái đất
01:44
four billion light years away from the Earth.
35
104980
2600
bốn tỷ năm ánh sáng.
01:47
And what's interesting here
36
107620
1320
Và điều thú vị ở đây
01:48
is the left and right parts of this photograph,
37
108980
3520
là phần bên trái và bên phải của bức ảnh này,
01:52
because they're actually the same photo.
38
112540
2000
bởi vì chúng thực sự là cùng một bức ảnh.
01:54
But what you're looking at in the right photo
39
114580
2120
Nhưng thứ bạn đang nhìn trong ảnh bên phải
01:56
is that it's had a blue filter applied to it,
40
116700
2120
đó là nó có một bộ lọc màu xanh trên nó,
01:58
to emphasize the light that's coming towards us
41
118860
2520
để nhấn mạnh ánh sáng đến với chúng ta
02:01
from the distant universe.
42
121420
1280
từ vũ trụ xa xôi.
02:02
And what you can see is a dark ring,
43
122740
2280
Và những gì bạn có thể thấy là một vòng tối,
02:05
indicating a clearly reduced amount of light coming towards us.
44
125060
4520
cho thấy lượng ánh sáng đến phía chúng ta giảm rõ ràng.
02:09
Now we believe that this ring is a halo of dark matter.
45
129580
4000
Bây giờ chúng tôi tin rằng chiếc nhẫn này là một vầng hào quang của vật chất tối.
02:13
Now we have no idea what dark matter is,
46
133980
2080
Chúng ta không biết vật chất tối là gì,
02:16
and we've never observed it in experiments here on Earth,
47
136060
2960
và chưa bao giờ thấy nó trong các thí nghiệm trên Trái đất,
02:19
but we know from several corroborating astrophysical observations
48
139020
3720
nhưng chúng ta biết từ một số quan sát vật lý thiên văn chứng thực
02:22
that it has to be there.
49
142780
1320
rằng nó phải ở đó.
02:24
Importantly, another thing that we know about dark matter
50
144980
2840
Điều quan trọng là, một điều khác mà chúng ta biết về
02:27
is that it makes up another 21 percent of the energy content of our universe.
51
147860
4160
vật chất tối là nó chiếm 21% hàm lượng năng lượng khác trong vũ trụ của chúng ta.
02:32
So that, coupled with the dark energy problem,
52
152020
2720
Vì vậy, kết hợp với vấn đề năng lượng tối,
02:34
means that we only know what five percent of our universe is made of,
53
154740
3640
nghĩa là chúng ta chỉ biết 5% vũ trụ của chúng ta được tạo thành từ gì,
02:38
and the rest is totally dark to us.
54
158420
2160
và phần còn lại hoàn toàn tối đen đối với chúng ta.
02:44
The third problem concerns how we've come to exist at all.
55
164020
3720
Vấn đề thứ ba liên quan đến việc chúng ta đã tồn tại như thế nào.
02:48
Now, fundamental particles of matter have their own antimatter particles,
56
168140
4600
Bây giờ, các hạt cơ bản của vật chất có các hạt phản vật chất riêng,
02:52
which are the same as their normal matter counterparts,
57
172780
3120
giống như các hạt vật chất bình thường của chúng,
02:55
except they have opposite positive or negative charge,
58
175940
3120
ngoại trừ chúng có điện tích dương hoặc âm ngược nhau,
02:59
just like the two ends of a normal, everyday battery.
59
179100
3120
giống như hai đầu của pin bình thường, hàng ngày.
03:02
Now together, this charge is equal and balanced.
60
182900
3160
Bây giờ cùng nhau, khoản phí này là bằng nhau và cân bằng.
03:06
The electron, for example,
61
186100
1560
Ví dụ, electron,
03:07
which we're a bit more familiar with -- it gives us electricity in our homes --
62
187700
4080
để quen thuộc hơn một chút- nó cung cấp điện cho nhà của chúng ta -
03:11
is negatively charged.
63
191820
1400
mang điện tích âm.
03:13
But it has an antimatter partner called the positron,
64
193220
2760
Nhưng nó có một đối tác phản vật chất gọi là positron, mang
03:16
which is positively charged.
65
196020
1480
điện tích dương.
03:18
Now to ensure this balance,
66
198340
1520
Giờ để đảm bảo sự cân bằng này,
03:19
matter and antimatter are always created and destroyed equally and in pairs.
67
199900
4880
vật chất và phản vật chất luôn được tạo ra và phá hủy như nhau và theo cặp.
03:24
This is what all of our theories predict,
68
204820
2160
Đó là những gì các lý thuyết của chúng ta dự đoán,
03:27
and this is what we observe in all of our experiments.
69
207020
3080
và là những gì chúng tôi quan sát được trong tất cả thí nghiệm.
03:30
And so in the Big Bang,
70
210460
1360
Và vì vậy trong Vụ nổ lớn,
03:31
we would [have] expected that matter and antimatter
71
211820
3200
chúng ta đã mong đợi rằng vật chất và phản vật chất
03:35
would have been created in equal amounts,
72
215020
2000
sẽ được tạo ra với số lượng bằng nhau,
03:37
and so we would expect to see equal amounts of matter and antimatter
73
217020
3600
và rồi chúng ta sẽ mong đợi thấy lượng vật chất và phản vật chất bằng nhau
03:40
in the universe today.
74
220660
1680
trong vũ trụ ngày nay.
Tuy nhiên, gần như mọi cấu trúc của vật chất,
03:43
However, nearly every structure of matter,
75
223060
2040
03:45
every natural structure of matter in our universe --
76
225140
2480
mọi cấu trúc tự nhiên của vật chất trong vũ trụ này -
03:47
you, me, the Earth, the stars --
77
227620
2720
bạn, tôi, Trái đất, các ngôi sao -
03:50
are made almost entirely of normal matter,
78
230380
2200
hầu như hoàn toàn được tạo thành từ vật chất bình thường,
03:52
leaving a lot of antimatter missing from the balanced equation.
79
232620
3960
để lại rất nhiều phản vật chất bị thiếu trong phương trình cân bằng.
03:56
For all you Marvel and Avengers fans out there,
80
236620
2600
Với tất cả những người thích Marvel và Avengers,
03:59
it's a bit like someone's just snapped their fingers,
81
239260
2480
nó giống như ai đó vừa búng ngón tay,
04:01
and half of all the natural stuff in the universe has disappeared.
82
241780
3120
và một nửa tất cả những thứ tự nhiên trong vũ trụ biến mất.
04:04
There literally should be
83
244900
1400
Thực sự nên có
04:06
another universe's worth of stuff all around us,
84
246340
2880
những thứ giá trị của vũ trụ khác xung quanh chúng ta,
04:09
but somehow, it's not there.
85
249260
2000
nhưng bằng cách nào đó, nó không có ở đó.
04:11
And one of the greatest challenges in particle physics today
86
251260
2840
Và một trong các thách thức lớn nhất trong vật lý hạt ngày nay
04:14
is to figure out what happened to all the antimatter
87
254100
2680
là tìm ra điều gì đã xảy ra với tất cả phản vật chất
04:16
and why we see an asymmetry between matter and antimatter at all.
88
256780
3520
và tại sao chúng ta thấy sự bất đối xứng giữa vật chất và phản vật chất.
04:22
So those are three of the big mysteries about our universe.
89
262860
3040
Đó là ba trong số những bí ẩn lớn về vũ trụ của chúng ta.
04:25
And that's a lot of what we don't know.
90
265940
2480
Và đó là rất nhiều điều chúng ta không biết.
04:28
Now, what this means
91
268780
1520
Điều này có nghĩa là
04:30
is our current understanding of the universe, up until this point,
92
270300
3200
sự hiểu biết hiện tại của chúng ta về vũ trụ, cho đến bây giờ,
04:33
can't tell us why the universe is the way it is,
93
273540
2280
không thể cho chúng ta biết tại sao vũ trụ lại như vậy
04:35
or what 95 percent of it is made of.
94
275860
3280
vậy, hoặc 95% vũ trụ được tạo thành từ gì.
04:39
But importantly, each of these mysteries --
95
279460
2640
Nhưng quan trọng, mỗi bí ẩn này -
04:42
what is dark energy, what is dark matter
96
282140
2800
năng lượng tối là gì, vật chất tối là gì
04:44
and the matter-antimatter asymmetry in the universe --
97
284980
2520
và sự bất đối xứng vật chất-phản vật chất trong vũ trụ-
04:47
could all be solved by finding a new particle
98
287540
2720
tất cả có thể được giải quyết bằng cách tìm ra một hạt mới
04:50
or a new force of nature.
99
290300
1680
hoặc một lực mới của tự nhiên.
04:54
So now, let me introduce you
100
294940
1640
Bây giờ, hãy để tôi giới thiệu
04:56
to our current understanding of the universe.
101
296620
2600
về sự hiểu biết hiện tại của chúng ta về vũ trụ.
04:59
This is it.
102
299260
1440
Đây là nó.
05:00
The standard model of particle physics,
103
300740
1880
Mô hình tiêu chuẩn của vật lý hạt,
05:02
the mathematical equation, which I’m sure you’re all very used to.
104
302620
3240
phương trình toán học, mà tôi chắc chắn tất cả các bạn đều rất quen.
05:05
(Laughter)
105
305900
1000
(Tiếng cười)
05:06
Which describes how our universe works.
106
306940
2240
mà mô tả cách vũ trụ của chúng ta hoạt động.
05:09
You can think of it as the recipe
107
309220
2000
Bạn có thể coi đó là công thức
05:11
for how all the particles and forces in the universe
108
311220
2640
cho cách tất cả các hạt và lực trong vũ trụ
05:13
interact and result in the structures of matter
109
313900
2960
tương tác và dẫn đến cấu trúc vật chất mà chúng ta
05:16
that we see around us.
110
316900
1280
nhìn thấy xung quanh.
05:18
Now this equation represents a huge level of achievement
111
318540
3200
Bây giờ phương trình này đại diện cho một mức độ thành tựu
05:21
over the past 100 years,
112
321740
1760
to lớn trong 100 năm qua,
05:23
and in its full form, it's much longer, but simplified,
113
323540
2960
và ở dạng đầy đủ của nó, nó dài hơn nhiều, nhưng đơn giản hóa,
05:26
like this,
114
326540
1160
như thế này,
05:27
you see a very elegant, I think,
115
327700
1680
bạn thấy một biểu diễn rất
05:29
elegant representation of the structure of matter.
116
329420
3400
thanh lịch, tôi nghĩ, về cấu trúc của vật chất.
05:35
And then, if that equation is the recipe,
117
335420
2640
Và rồi, nếu phương trình đó là công thức,
05:38
then these are the ingredients.
118
338100
2720
thì đây là các thành phần.
05:40
Just 17 ingredients, 17 fundamental particles,
119
340820
3960
Chỉ có 17 thành phần, 17 hạt cơ bản,
05:44
where "fundamental" here means they're not known to have a substructure,
120
344820
3480
trong đó “cơ bản” có nghĩa là chúng không được biết là có cấu trúc phụ,
05:48
they're not known to be composed of any smaller particles.
121
348340
3520
chúng không được biết là bao gồm bất kỳ hạt nhỏ hơn nào.
05:52
And together with the equation on the previous slide,
122
352140
2880
Và cùng với phương trình trên slide trước,
05:55
they make up the standard model of particle physics.
123
355060
2680
chúng tạo nên mô hình tiêu chuẩn của vật lý hạt.
05:57
And it is our best, most tested and globally accepted theory
124
357780
4040
Đó là lý thuyết tốt nhất, được thử nghiệm nhất và được chấp nhận trên toàn cầu
06:01
of all the known particles and forces in the universe.
125
361860
3480
của chúng tôi về tất cả các hạt và lực đã biết trong vũ trụ.
06:05
And it's given rise to much of what we take for granted
126
365380
4240
Và nó đã làm nảy sinh phần lớn những gì chúng ta coi là điều hiển nhiên
trong thế giới hiện đại ngày nay.
06:09
in the modern world of today.
127
369660
1440
06:11
A good example would be our ability now to harness the energy from the Sun,
128
371100
3960
Một ví dụ tốt là khả năng khai thác năng lượng từ Mặt trời của chúng ta bây giờ,
06:15
where our ability to use solar power and our moves towards nuclear fusion
129
375100
5360
nơi khả năng sử dụng năng lượng mặt trời và các nỗ lực tiến tới hợp nhất hạt nhân
06:20
couldn't be possible
130
380500
1160
không thể thực hiện được
06:21
without understanding the particles and forces of the standard model.
131
381660
3520
nếu không hiểu các hạt và lực của mô hình tiêu chuẩn.
06:27
Now, whilst the standard model has been so successful
132
387140
3200
Bây giờ, trong khi mô hình tiêu chuẩn đã thành công
thử nghiệm các hiện tượng mà chúng ta có thể kiểm tra trên Trái đất,
06:30
at testing the phenomena that we can test here on Earth,
133
390380
3080
06:33
it cannot accommodate and has no explanation for
134
393460
3200
nó không thể đáp ứng và không có lời giải thích cho
06:36
those big mysteries about our universe.
135
396740
3000
những bí ẩn lớn về vũ trụ của chúng ta.
06:39
And so it's at this point that I'd like to introduce you
136
399980
2720
Và chính tại thời điểm này, tôi muốn giới thiệu cho bạn
06:42
to a particular particle,
137
402700
1640
một hạt cụ thể,
06:44
and the hero of our story, the muon.
138
404380
2680
và người anh hùng trong câu chuyện này, hạt muon.
06:48
Now, muons may seem unfamiliar to you all,
139
408300
2360
Muon có thể xa lạ với tất cả các bạn,
06:50
but actually, they’re around us all the time.
140
410700
2720
nhưng thực ra, chúng ở xung quanh chúng ta mọi lúc.
06:53
Cosmic rays that hit the Earth's atmosphere
141
413460
2000
Tia vũ trụ chiếu vào bầu khí quyển của Trái đất
06:55
result in showers of muons that constantly bombard the Earth.
142
415460
3520
dẫn đến những trận mưa muon liên tục bắn phá Trái đất.
06:59
You may be surprised to learn, for example,
143
419020
2160
Ví dụ, bạn có thể ngạc nhiên
07:01
that there are, on average, 30 muons
144
421180
1720
khi biết rằng trung bình có 30 muon
07:02
traveling through each and every one of you every second.
145
422940
2840
đi qua mỗi người trong mỗi giây.
07:06
Now, muons can be thought of, quite simply,
146
426780
2480
Bây giờ, muon có thể được coi, khá đơn giản,
07:09
as the heavy cousin of the electron,
147
429300
1720
là anh em họ nặng của electron,
07:11
and they sit next to the electron in this picture,
148
431060
2400
và chúng nằm cạnh electron trong bức ảnh này,
07:13
and they're about 200 times heavier.
149
433500
1800
và chúng nặng hơn khoảng 200 lần.
07:15
But importantly, they’re an ideal tool for physicists to use
150
435340
3880
Nhưng quan trọng, chúng là một công cụ lý tưởng để các nhà vật lý sử dụng
07:19
to search and look for new particles and forces
151
439260
3040
để tìm kiếm và tìm kiếm các hạt và lực mới
07:22
to explain those big mysteries.
152
442300
2160
để giải thích những bí ẩn lớn đó.
07:26
And so why is that?
153
446500
1360
Và vậy tại sao lại như vậy?
07:27
Well, let's assume for a second that we can represent a muon
154
447900
4320
Chà, hãy giả sử trong một giây rằng chúng ta có thể đại diện cho một muon
07:32
by this gyroscope.
155
452260
1560
bằng con quay hồi chuyển này.
07:33
When you spin a gyroscope,
156
453860
2520
Khi bạn quay một con quay hồi chuyển,
07:36
it wobbles around its axis, just like that.
157
456420
2880
nó sẽ lắc lư quanh trục của nó, giống như thế.
07:39
And muons have an identical behavior
158
459300
3320
Và muon có một hành vi giống hệt nhau
07:42
when you place them in a magnetic field, they spin and they wobble.
159
462660
4200
khi bạn đặt chúng trong một từ trường, chúng quay và chúng dao động.
07:47
Now whilst they're doing this,
160
467660
1560
Bây giờ trong khi họ đang làm điều này,
07:49
the muon will come into contact
161
469260
1560
hạt muon sẽ tiếp xúc
07:50
with any and all other particles in the universe,
162
470820
3120
với bất kỳ và tất cả các hạt khác trong vũ trụ, mô hình
07:53
standard model or otherwise.
163
473980
2160
tiêu chuẩn hoặc cách khác.
07:56
And in fact, it's the interaction of the muon with those other particles
164
476180
4320
Và trên thực tế, chính sự tương tác của muon với các hạt khác xác định
08:00
that defines how fast it wobbles.
165
480540
2240
tốc độ dao động của nó.
08:02
In essence, the more different particles
166
482820
2680
Về bản chất, càng nhiều hạt khác nhau nảy
08:05
that bounce off the muon whilst it is wobbling,
167
485540
2440
nảy ra khỏi hạt muon trong khi nó đang lắc lư,
08:08
the faster it will wobble.
168
488020
1640
nó sẽ càng dao động nhanh hơn.
08:09
And so then this is what we want to measure --
169
489700
2760
Và đây là những gì chúng ta muốn đo lường --
08:12
how fast muons wobble in a magnetic field
170
492460
2800
hạt muon dao động nhanh như thế nào trong một từ trường
08:15
due to their interaction with all the particles and forces
171
495260
3360
do sự tương tác của chúng với tất cả các hạt và lực
08:18
in the universe.
172
498660
1120
trong vũ trụ.
08:22
Now so far, no new particle or force outside of the standard model
173
502300
4240
Cho đến nay, không có hạt hoặc lực mới nào bên ngoài mô hình tiêu chuẩn
08:26
that could explain those big mysteries about our universe
174
506580
3080
có thể giải thích những bí ẩn lớn về vũ trụ của chúng ta
08:29
has ever been discovered.
175
509700
1680
đã từng được phát hiện.
08:31
But the point to reemphasize
176
511420
1360
Nhưng điểm cần nhấn mạnh lại
08:32
is that the rate or the speed by which muons wobble
177
512820
3680
là tốc độ hoặc tốc độ mà các muon dao động
08:36
when we place them in a magnetic field
178
516500
1840
khi chúng ta đặt chúng trong từ trường
08:38
is directly defined by all the particles and forces in the universe
179
518340
4160
được xác định trực tiếp bởi tất cả các hạt và lực trong vũ trụ
08:42
that it comes into contact with.
180
522540
1680
mà nó tiếp xúc.
08:44
And so, if we can measure very precisely how fast they wobble,
181
524260
5200
Và vì vậy, nếu chúng ta có thể đo lường chính xác tốc độ dao động của chúng,
08:49
we can then compare that to the theoretical prediction
182
529500
2720
chúng ta có thể so sánh điều đó với dự đoán lý thuyết
08:52
of how fast they should wobble
183
532260
1880
về tốc độ chúng sẽ dao động chỉ
08:54
from just the particles and forces of the standard model.
184
534140
3120
từ các hạt và lực của mô hình tiêu chuẩn.
08:57
And then, if the measurement was found to be different and larger and disagree,
185
537260
4560
Và sau đó, nếu phép đo được phát hiện là khác biệt và lớn hơn và không đồng ý,
09:01
then it would be an indication of new particles or forces
186
541860
3480
thì đó sẽ là dấu hiệu của các hạt hoặc lực mới
09:05
outside of the standard model
187
545380
1440
bên ngoài mô hình tiêu chuẩn
09:06
that could explain those big mysteries about our universe.
188
546860
3360
mà có thể giải thích những bí ẩn lớn đó về vũ trụ của chúng ta.
09:12
An experiment I work on has done just that.
189
552340
2880
Một thí nghiệm mà tôi thực hiện đã làm được điều đó.
09:15
This is the Muon g-2 experiment located at Fermilab,
190
555220
4640
Đây là thí nghiệm Muon g-2 nằm tại Fermilab, ngoại ô
09:19
on the outskirts of Chicago.
191
559900
1520
Chicago.
09:21
This ring, which you can see here,
192
561420
2120
Chiếc nhẫn này, mà bạn có thể thấy ở đây,
09:23
is about 20 meters in diameter,
193
563580
2160
có đường kính khoảng 20 mét,
09:25
and it's what's called a storage ring magnet.
194
565740
2160
và nó được gọi là nam châm vòng lưu trữ.
09:27
It's a ring in which we store muons inside a magnetic field,
195
567900
3920
Đó là một vòng trong đó chúng ta lưu trữ muon bên trong từ trường,
09:31
which causes them to wobble.
196
571820
1800
khiến chúng dao động.
09:34
We then make our measurements of how fast they wobble
197
574420
2720
Sau đó, chúng tôi đo tốc độ dao động của chúng
09:37
and compare that to the theory.
198
577140
2000
và so sánh điều đó với lý thuyết.
09:40
Now, this experiment released its first result in April of 2021,
199
580100
4600
Bây giờ, thí nghiệm này đã công bố kết quả đầu tiên vào tháng 4 năm 2021,
09:44
and the take-home message of this talk
200
584700
2160
và thông điệp của bài nói chuyện này
09:46
is that the result I am presenting to you here today,
201
586860
2480
là kết quả mà tôi trình bày với bạn ở đây hôm nay,
09:49
from the Muon g-2 experiment,
202
589380
1480
từ thí nghiệm Muon g-2,
09:50
is the closest glimpse that we've had to seeing a new particle or force
203
590860
3800
là cái nhìn thoáng gần nhất mà chúng ta đã có để nhìn thấy một hạt hoặc lực mới
09:54
here in a laboratory on Earth.
204
594700
2440
ở đây trong phòng thí nghiệm trên Trái đất.
09:59
And this is that result here.
205
599020
1680
Và đây là kết quả ở đây.
10:00
So let me take some time to explain to you what this graph is showing.
206
600740
3840
Hãy để tôi dành một chút thời gian để giải thích cho bạn về biểu đồ này.
10:05
On the x-axis are the values for how fast muons wobble
207
605340
4160
Trên trục x là các giá trị cho tốc độ dao động của muon
10:09
when we place them in a magnetic field.
208
609540
2040
khi chúng ta đặt chúng trong từ trường.
10:12
The green marker on the left
209
612300
1760
Điểm màu xanh lá cây ở bên trái
10:14
is the theoretical prediction for how fast they wobble,
210
614100
2600
là dự đoán lý thuyết về tốc độ dao động của chúng, chỉ
10:16
from just the particles of the standard model,
211
616740
2560
từ các hạt của mô hình tiêu chuẩn
10:19
and the green band defines the uncertainty on that prediction.
212
619340
3640
và dải màu xanh lá cây xác định độ không chắc chắn trên dự đoán đó.
10:23
The orange marker on the right is the new experimental measurement
213
623900
3440
Điểm đánh dấu màu cam bên phải là phép đo thử nghiệm mới
10:27
from the Fermilab Muon g-2 experiment,
214
627380
2480
từ thí nghiệm Fermilab Muon g-2
10:29
and the orange band defines the uncertainty on that measurement.
215
629900
3480
và dải màu cam xác định độ không chắc chắn trên phép đo đó.
10:33
And by uncertainty, I mean we're statistically certain
216
633420
3360
Theo tình huống bất định, ý tôi là chúng tôi chắc chắn về mặt thống kê
10:36
that both the prediction and the measurement,
217
636820
2120
rằng cả dự đoán và phép đo,
10:38
the value for each should be inside their respective bands.
218
638940
3800
giá trị của mỗi thứ phải nằm trong các dải tương ứng của chúng.
10:42
And what you can see is not only do those bands not overlap,
219
642740
3280
Và bạn có thể thấy rằng không chỉ là các dải đó không chồng lên nhau,
10:46
but they differ by quite a large amount,
220
646020
1960
mà chúng khác nhau một lượng khá lớn,
10:48
that white gap in the middle indicating a clear disagreement
221
648020
3200
khoảng trống màu trắng ở giữa cho thấy sự bất đồng rõ ràng
10:51
between the two values.
222
651220
1320
giữa hai giá trị.
10:54
What this means is that when muons are placed in a magnetic field,
223
654500
3320
Điều này có nghĩa là khi các muon được đặt trong một từ trường,
10:57
they wobble faster than what the theory predicts.
224
657860
2800
chúng dao động nhanh hơn những gì lý thuyết dự đoán.
11:00
So all the known particles and forces of the standard model
225
660700
3440
Vì vậy, tất cả các hạt và lực đã biết của mô hình tiêu chuẩn
11:04
have failed to predict how fast muons have wobbled.
226
664140
3680
đã không dự đoán được muon đã dao động nhanh như thế nào.
11:07
And what does this suggest?
227
667820
1520
Và điều này gợi ý điều gì?
11:09
Well, it suggests that there are new particles or forces
228
669340
3280
Chà, nó cho thấy rằng có những hạt hoặc lực
11:12
that aren’t part of that globally accepted theory
229
672620
3200
mà không phải là một phần của lý thuyết được chấp nhận trên toàn cầu
11:15
interacting with the muons and causing them to wobble faster.
230
675820
3280
đó tương tác với các muon và khiến chúng dao động nhanh hơn.
11:20
Now, a reason why physicists are so excited about this result
231
680140
3080
Một lý do tại sao các nhà vật lý rất hào hứng với kết quả này
11:23
is that the chance that this result is a fluke, statistically,
232
683260
3840
là khả năng kết quả này là một tình cờ, theo thống kê,
11:27
is one in 40,000.
233
687100
1880
là một trong 40.000.
11:29
So that's the same as saying that there's a 99.9975 percent chance
234
689340
4480
Vì vậy, điều đó tương tự như nói rằng có 99,9975% khả
11:33
that we've seen the influence of a new particle or force
235
693860
3160
năng chúng ta đã nhìn thấy ảnh hưởng của một hạt hoặc lực mới
11:37
here, in a laboratory on Earth.
236
697060
2080
trong một phòng thí nghiệm trên Trái đất.
11:40
But a word of caution.
237
700100
2400
Nhưng một lời cảnh báo.
11:42
Physicists actually set a much stricter threshold
238
702500
2680
Các nhà vật lý thực sự đã đặt ra một ngưỡng nghiêm ngặt
11:45
by which they can claim a discovery,
239
705180
1800
hơn để họ có thể tuyên bố một phát hiện,
11:47
and that is the chance the result is a fluke
240
707020
2520
và đó là khả năng kết quả là một sự may mắn
11:49
cannot be more than one in 3.5 million.
241
709540
3240
không thể lớn hơn một trong 3,5 triệu.
11:53
And so we haven't reached that discovery threshold yet,
242
713340
2720
Và vì vậy chúng ta vẫn chưa đạt đến ngưỡng khám phá đó,
11:56
and so we can't definitively say
243
716060
1840
nên chúng ta không thể nói chắc chắn
11:57
that we've seen the influence of a new particle or force.
244
717940
3080
rằng chúng ta đã nhìn thấy ảnh hưởng của một hạt hoặc lực mới.
12:01
And the reality is that,
245
721060
1200
Và thực tế là,
12:02
to reach the one-in-3.5-million threshold,
246
722300
2640
để đạt ngưỡng một trong 3,5 triệu,
12:04
there's a lot of work to be done.
247
724980
1800
còn rất nhiều việc phải làm.
12:06
But that work is being done right now
248
726820
2280
Nhưng công việc đó đang được thực hiện bây giờ
12:09
and will continue to be done over the coming years.
249
729140
2800
và sẽ tiếp tục được thực hiện trong những năm tới.
12:15
So what does this all mean?
250
735060
1800
Tất cả những điều này có ý nghĩa gì?
12:16
Well, first, any result from the Muon g-2 experiment,
251
736900
3720
Vâng, đầu tiên, bất kỳ kết quả nào từ thí nghiệm Muon g-2,
12:20
even a result that says there were no new particles or forces,
252
740660
4000
ngay cả một kết quả nói rằng không có hạt hoặc lực mới,
12:24
would be a good result.
253
744660
1160
sẽ là một kết quả tốt.
12:25
That is science, right?
254
745860
1640
Đó là khoa học, phải không?
12:27
Sometimes, it's not discovering new things,
255
747540
2840
Đôi khi, nó không phải là khám phá những điều mới,
12:30
sometimes, it's just confirming old things.
256
750420
2720
đôi khi, nó chỉ xác nhận những điều cũ.
12:33
And even if that were the case,
257
753180
1800
Và ngay cả khi đó là trường hợp,
12:34
the by-products of particle physics experiments
258
754980
2280
các sản phẩm phụ của các thí nghiệm vật lý hạt
12:37
have been advancing human civilization for much of the past 100 years.
259
757300
3840
đã thúc đẩy nền văn minh nhân loại trong phần lớn 100 năm qua.
12:41
Modern electronics, the internet, satellite navigation --
260
761180
3560
Điện tử hiện đại, internet, điều hướng vệ tinh-
12:44
these are all by-products of particle physics experiments or endeavors.
261
764780
3400
tất cả đều là sản phẩm phụ của các thí nghiệm hoặc nỗ lực vật lý hạt.
12:48
And there's no telling
262
768220
1240
Và không thể biết
12:49
what experiments like the Muon g-2 experiment
263
769460
3120
những thí nghiệm như thí nghiệm Muon g-2
12:52
could do for us in the future.
264
772620
1440
có thể làm được gì cho chúng ta trong tương lai.
12:55
But if that were the case, and we found no new particle or force,
265
775540
3480
Nhưng nếu đúng như vậy, và chúng ta không tìm thấy hạt hay lực mới,
12:59
then we wouldn't be able to explain those big mysteries about our universe --
266
779060
3760
thì chúng ta sẽ không thể giải thích những bí ẩn lớn về vũ trụ của chúng ta-
13:02
what is dark energy, what is dark matter
267
782820
2920
năng lượng tối là gì, vật chất tối là gì
13:05
and where did all the antimatter go?
268
785780
2400
và tất cả phản vật chất đã đi đâu?
13:09
Whatever the outcome,
269
789380
1160
Dù kết quả là gì,
13:10
the Muon g-2 experiment will keep releasing results,
270
790540
2920
thí nghiệm Muon g-2 sẽ tiếp tục công bố kết quả,
13:13
in the next few years,
271
793500
1160
trong vài năm tới, điều
13:14
that will continue to test our understanding
272
794660
2520
đó sẽ tiếp tục kiểm tra sự hiểu biết của chúng ta
13:17
of the fabric of reality.
273
797220
1440
về cấu trúc của thực tại.
13:18
I, for one, am really excited about it,
274
798700
1880
Tôi thực sự hào hứng về nó,
13:20
and I really hope you stay tuned with us
275
800580
1960
và tôi rất hy vọng bạn sẽ theo dõi chúng tôi
13:22
to find out if we've definitively discovered a new particle or force,
276
802540
3240
để tìm hiểu xem liệu chúng tôi đã khám phá ra một hạt hoặc lực mới,
13:25
for the first time.
277
805820
1160
lần đầu tiên hay chưa.
13:26
Thank you very much.
278
806980
1200
Cảm ơn bạn rất nhiều.
13:28
(Applause)
279
808220
1040
(Vỗ tay)
Về trang web này

Trang web này sẽ giới thiệu cho bạn những video YouTube hữu ích cho việc học tiếng Anh. Bạn sẽ thấy các bài học tiếng Anh được giảng dạy bởi các giáo viên hàng đầu từ khắp nơi trên thế giới. Nhấp đúp vào phụ đề tiếng Anh hiển thị trên mỗi trang video để phát video từ đó. Phụ đề cuộn đồng bộ với phát lại video. Nếu bạn có bất kỳ nhận xét hoặc yêu cầu nào, vui lòng liên hệ với chúng tôi bằng biểu mẫu liên hệ này.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7