How we explore unanswered questions in physics | James Beacham

108,131 views ・ 2017-01-20

TED


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

00:00
Translator: Leslie Gauthier Reviewer: Camille Martínez
0
0
7000
Translator: De Trang Reviewer: Duong Nguyen
Có thứ gì đó về vật lý
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
khiến tôi rất phiền não kể từ khi tôi chỉ là một đứa trẻ.
Nó liên quan tới một câu hỏi
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
mà nhiều nhà khoa học luôn tìm kiếm trong 100 năm nay
mà vẫn chưa có câu trả lời.
00:28
with no answer.
5
28111
1169
Làm thế nào để những thứ nhỏ nhất trong tự nhiên
00:31
How do the smallest things in nature,
6
31108
3010
những phần nhỏ của thế giới lượng tử
00:34
the particles of the quantum world,
7
34142
2153
00:36
match up with the largest things in nature --
8
36319
3031
có thể dung hoà với những thứ lớn nhất trong tự nhiên --
00:39
planets and stars and galaxies held together by gravity?
9
39374
3247
trái đất, những vì sao và thiên hà gắn kết với nhau bởi trọng lực?
00:43
As a kid, I would puzzle over questions just like this.
10
43250
2773
Là một đứa trẻ, tôi bị bối rối bởi những câu hỏi như thế.
Tôi sẽ mày mò kính hiển vi và nam châm điện
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
và tôi sẽ tìm hiểu về lực của các vật nhỏ,
00:51
and about quantum mechanics
13
51182
1334
và về cơ học lượng tử
00:52
and I would marvel at how well that description matched up
14
52540
3564
và tôi bị kinh ngạc khi những mô tả đó khớp với
sự quan sát của chúng tôi
00:56
to our observation.
15
56128
1170
00:58
Then I would look at the stars,
16
58220
1583
Rồi tôi quan sát những ngôi sao
00:59
and I would read about how well we understand gravity,
17
59827
2524
và tôi tìm hiểu rằng chúng ta biết về trọng lực ở mức nào
01:02
and I would think surely, there must be some elegant way
18
62375
3350
và tôi sẽ suy nghĩ kĩ càng, chắc phải có một cách nào đó
01:05
that these two systems match up.
19
65749
2645
để hai hệ thống ấy có thể liên kết.
Nhưng rất tiếc là không có.
01:09
But there's not.
20
69021
1401
01:11
And the books would say,
21
71673
1160
Những cuốn sách nói rằng
01:12
yeah, we understand a lot about these two realms separately,
22
72857
3183
vâng, ta biết rất nhiều về hai lĩnh vực này một cách riêng biệt,
nhưng khi ta thử liên kết chúng lại
01:16
but when we try to link them mathematically,
23
76064
2610
01:18
everything breaks.
24
78698
1330
tất cả mọi thứ bị phá vỡ.
01:20
And for 100 years,
25
80674
1310
Và trong 100 năm qua,
không có bất kì ý tưởng nào để giải quyết thảm hoạ vật lý cơ bản này
01:22
none of our ideas as to how to solve this basically physics disaster,
26
82008
5028
một cách thuyết phục và xác thực
01:27
has ever been supported by evidence.
27
87060
1814
01:30
And to little old me --
28
90271
1654
Và với một tôi nhỏ bé khi ấy --
01:31
little, curious, skeptical James --
29
91949
1810
một James nhỏ bé, tò mò và đầy hoài nghi --
01:33
this was a supremely unsatisfying answer.
30
93783
2868
thì đây là một đáp án hoàn toàn không hài lòng
Vâng, tôi chỉ là một thằng nhóc hoài nghi.
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
Tua nhanh tới hiện tại, tháng 12, 2015,
khi tôi đang cảm thấy mình đang ở giữa
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
thế giới vật lý đang bị đảo lộn.
01:51
It all started when we at CERN saw something intriguing in our data:
35
111999
3320
Mọi chuyện bắt đầu ở CERN khi chúng tôi thấy một dữ liệu rất hấp dẫn,
01:55
a hint of a new particle,
36
115343
2274
một dấu hiệu của loại hạt mới,
01:57
an inkling of a possibly extraordinary answer to this question.
37
117641
4216
một ý niệm mơ hồ về một câu trả lời phi thường cho câu hỏi đó.
02:03
So I'm still a skeptical little kid, I think,
38
123777
2127
Vâng, tôi vẫn là một thằng nhóc đầy hoài nghi, tôi nghĩ thế,
02:05
but I'm also now a particle hunter.
39
125928
2133
nhưng giờ tôi đã là một "thợ săn" hạt
là một nhà vật lý của dự án Máy gia tốc hạt (LHC), tại CERN
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
một thí nghiệm khoa học lớn nhất từng có
02:15
It's a 27-kilometer tunnel on the border of France and Switzerland
42
135877
3535
Nó là một căn hầm dài 27km ở biên gới Pháp và Thuỵ Sỹ
02:19
buried 100 meters underground.
43
139436
1850
nằm bên dưới mặt đất 100m.
02:21
And in this tunnel,
44
141310
1154
Và tại căn hầm này,
02:22
we use superconducting magnets colder than outer space
45
142488
3953
Chúng tôi sử dụng nam châm siêu dẫn lạnh hơn cả nhiệt độ ngoài vũ trụ
02:26
to accelerate protons to almost the speed of light
46
146465
3061
để tăng tốc các hạt proton đến gần với tốc độ ánh sáng
02:29
and slam them into each other millions of times per second,
47
149550
3877
và cho chúng va chạm với nhau hàng triệu lần mỗi giây,
02:33
collecting the debris of these collisions
48
153451
2826
rồi thu thập những gì sót lại sau va chạm
02:36
to search for new, undiscovered fundamental particles.
49
156301
3971
để tìm kiếm những hạt chưa được khám phá
02:40
Its design and construction took decades of work
50
160727
2464
Việc thiết kế và chế tạo tốn hàng thập kỉ
02:43
by thousands of physicists from around the globe,
51
163215
3032
bởi hàng ngàn nhà vật lý đến từ khắp thế giới
02:46
and in the summer of 2015,
52
166271
2541
cho đến mùa hè năm 2015
02:48
we had been working tirelessly to switch on the LHC
53
168836
3424
chúng tôi đã làm việc không mệt mỏi để khởi động máy LHC
02:52
at the highest energy that humans have ever used in a collider experiment.
54
172284
4467
với năng lượng lớn nhất mà con người từng thí nghiệm
02:57
Now, higher energy is important
55
177735
2523
Hiện tại, nguồn năng lượng cao hơn là rất quan trọng
03:00
because for particles, there is an equivalence
56
180282
2187
vì đối với các hạt, cần có sự tương đương
03:02
between energy and particle mass,
57
182493
2201
giữa năng lượng và khối lượng hạt
03:04
and mass is just a number put there by nature.
58
184718
2461
mà khối lượng là một con số không thay đổi
Để tìm ra các loại hạt mới
03:08
To discover new particles,
59
188068
1318
03:09
we need to reach these bigger numbers.
60
189410
2122
chúng tôi cần đạt tới một con số lớn hơn
03:11
And to do that, we have to build a bigger, higher energy collider,
61
191556
3254
Để làm được điều đó, cần tạo máy gia tốc lớn hơn, năng lượng cao hơn
03:14
and the biggest, highest energy collider in the world
62
194834
2565
và máy gia tốc lớn nhất, năng lượng cao nhất thế giới
03:17
is the Large Hadron Collider.
63
197423
1466
đó chính là LHC.
03:20
And then, we collide protons quadrillions of times,
64
200271
4899
Và rồi, chúng tôi cho các tia proton va chạm với động năng cực lớn
03:25
and we collect this data very slowly, over months and months.
65
205194
4284
chúng tôi thu thập dữ diệu dần dần trong hàng tháng trời
03:30
And then new particles might show up in our data as bumps --
66
210813
4335
Và các hạt mới có thể hiển thị trên dữ liệu dưới dạng những dị điểm--
một sự chênh lệnh nhỏ ngoài mong đợi
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
những cụm nhỏ của các điểm dữ liệu khiến biểu đồ không còn trơn tru,
03:42
For example, this bump,
69
222379
1721
Ví dụ, dị điểm này,
sau hàng tháng trời lấy dữ liệu vào năm 2012
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
đã dẫn đến sự khám phá ra hạt Higgs --
03:49
the Higgs boson --
72
229720
1205
Boson Higgs --
03:50
and to a Nobel Prize for the confirmation of its existence.
73
230949
3365
và đạt được một giải Nobel vì đã xác minh được sự tồn tại của nó
03:55
This jump up in energy in 2015
74
235972
3558
Bước nhảy về năng lượng trong năm 2015
04:00
represented the best chance that we as a species had ever had
75
240628
3292
đã thể hiện cơ hội tốt nhất mà nhân loại từng có
04:03
of discovering new particles --
76
243944
1477
để phát hiện ra loại hạt mới
04:05
new answers to these long-standing questions,
77
245445
2112
một đáp án cho những câu hỏi đã có từ rất lâu
04:07
because it was almost twice as much energy as we used
78
247581
3097
bời vì chúng tôi đã sử dụng gần như gấp 2 lần năng lượng
04:10
when we discovered the Higgs boson.
79
250702
1922
khi phát hiện ra Boson Higgs
04:12
Many of my colleagues had been working their entire careers for this moment,
80
252648
3741
Rất nhiều đồng nghiệp của tôi đã cống hiến cả sự nghiệp chỉ cho khoảnh khắc này
04:16
and frankly, to little curious me,
81
256413
2076
Và rõ ràng rằng, đối với tôi,
04:18
this was the moment I'd been waiting for my entire life.
82
258513
2910
đây là khoảnh khắc mà tôi hằng trông đợi trong suốt cuộc đời
04:21
So 2015 was go time.
83
261447
1731
2015 chính là khoảnh khắc này đây.
04:24
So June 2015,
84
264654
2210
Đến tháng Sáu 2015,
04:27
the LHC is switched back on.
85
267722
2659
máy LHC được khởi động trở lại,
Tôi và đồng nghiệp đều nín thở và cắn móng chờ đợi,
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
sau cùng,chúng tôi đã thấy vụ va chạm proton đầu tiên
04:36
at this highest energy ever.
88
276476
1956
với năng lượng cao nhất từ trước đên giờ.
04:38
Applause, champagne, celebration.
89
278456
2076
Những tràng vỗ tay, rượu và tiệc mừng
04:40
This was a milestone for science,
90
280556
3596
Đây là bước ngoặt mới của khoa học
Chúng tôi không biết sẽ tìm được gì với nguồn dữ liệu mới này.
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
Nhưng vài tuần sau, chúng tôi thấy một dị điểm
04:56
It wasn't a very big bump,
93
296192
1676
Nó không phải dị điểm lớn
04:58
but it was big enough to make you raise your eyebrow.
94
298952
2512
Nhưng đủ lớn để khiến bạn phải nhướn mày kinh ngạc
05:01
But on a scale of one to 10 for eyebrow raises,
95
301488
2251
Nhưng mức độ nhướn mày tính theo thang điểm 10
05:03
if 10 indicates that you've discovered a new particle,
96
303763
2610
So với 10 điểm khi bạn phát hiện ra một loại hạt mới
05:06
this eyebrow raise is about a four.
97
306397
1727
thì nó đó chỉ đáng 4 điểm mà thôi.
(Tiếng cười)
05:08
(Laughter)
98
308148
1150
05:10
I spent hours, days, weeks in secret meetings,
99
310432
5211
Tôi đã dành hàng giờ, hàng ngày, hàng tuần trong các cuộc họp nội bộ
05:15
arguing with my colleagues over this little bump,
100
315667
2360
tranh luận với đồng nghiệp về dị điểm này,
chọc và đâm nó với những thí nghiệm tàn nhẫn nhất
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
để xem xét kĩ lưỡng.
05:23
But even after months of working feverishly --
103
323988
3461
Nhưng thậm chí sau hàng tháng nghiên cứu trong vô vọng
05:27
sleeping in our offices and not going home,
104
327473
2432
trải qua hàng đêm ở văn phòng và không về nhà
05:29
candy bars for dinner,
105
329929
2077
ăn tối bằng kẹo ngọt,
cà phê phải tính bằng thùng --
05:32
coffee by the bucketful --
106
332030
1570
05:33
physicists are machines for turning coffee into diagrams --
107
333624
4243
chúng tôi là những cái máy biến cà phê ra những biểu đồ --
05:37
(Laughter)
108
337891
1399
(Tiếng cười)
05:39
This little bump would not go away.
109
339314
2536
Dị điểm này vẫn không biến mất.
05:42
So after a few months,
110
342704
2138
Cho đến vài tháng sau đó,
05:44
we presented our little bump to the world with a very clear message:
111
344866
3710
chúng tôi công bố dị điểm này với thế giới với thông điệp rất rõ ràng
05:49
this little bump is interesting but it's not definitive,
112
349457
2711
dị điểm này rất thú vị nhưng không hải là đường cùng
05:52
so let's keep an eye on it as we take more data.
113
352192
3329
Nên chỉ cần chú ý đến nó và thu thập nhiều dữ liệu hơn.
05:55
So we were trying to be extremely cool about it.
114
355872
2291
Chúng tôi cố gắng dễ chịu hơn với nó.
05:59
And the world ran with it anyway.
115
359463
2188
Cả thế giới chào đón nó.
06:02
The news loved it.
116
362383
1632
Báo chí thích điều này.
06:04
People said it reminded them of the little bump
117
364735
2555
Mọi người nói nó khiến họ nhớ đến dị điểm nhỏ
06:07
that was shown on the way toward the Higgs boson discovery.
118
367314
3423
trong hành trình khám phá boson Higgs.
06:10
Better than that, my theorist colleagues --
119
370761
3128
Và hơn hết là những người đồng nhiệp lý thuyết của tôi
06:14
I love my theorist colleagues --
120
374548
2317
Tôi rất yêu những người đồng nghiệp ấy --
06:16
my theorist colleagues wrote 500 papers about this little bump.
121
376889
3612
họ đã viết 500 trang báo cáo về dị điểm này.
06:20
(Laughter)
122
380525
1455
(Tiếng cười)
06:22
The world of particle physics had been flipped on its head.
123
382574
3966
Thế giới vật lý hạt đang bị đảo lộn.
06:27
But what was it about this particular bump
124
387745
4242
Nhưng điều gì về dị điểm đặc biệt này--
đã khiến hàng ngàn nhà vật lý "mất phong độ" ?
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
Dị điểm này rất khác biệt.
06:40
This little bump indicated
127
400198
1369
Nó cho ta thấy rằng,
06:41
that we were seeing an unexpectedly large number of collisions
128
401591
3022
ta đang thấy một lượng lớn những cuộc va chạm không ngờ tới.
06:44
whose debris consisted of only two photons,
129
404637
3331
khi mà theo dữ liệu chỉ có duy nhất 2 photon,
06:47
two particles of light.
130
407992
1244
2 hạt ánh sáng.
06:49
And that's rare.
131
409260
1237
Điều này rất hiếm.
Va chạm hạt không giống như va chạm xe hơi
06:51
Particle collisions are not like automobile collisions.
132
411069
2620
06:53
They have different rules.
133
413713
1519
Chúng có những quy luật khác
06:55
When two particles collide at almost the speed of light,
134
415256
2650
Khi hai hạt va chạm với vận tốc gần với vận tốc ánh sáng
06:57
the quantum world takes over.
135
417930
1421
nó thuộc về thế giới lượng tử
06:59
And in the quantum world,
136
419375
1260
Và trong thế giới lượng tử
07:00
these two particles can briefly create a new particle
137
420659
3193
hai loại hạt đó có thể tạo ra một hạt mới
07:03
that lives for a tiny fraction of a second
138
423876
2780
mà chỉ tồn tại trong một phần ngàn giây
07:06
before splitting into other particles that hit our detector.
139
426680
2881
trước khi chúng tách ra thành hạt khác và đụng vào cảm biến .
07:09
Imagine a car collision where the two cars vanish upon impact,
140
429585
3405
Hãy tưởng tượng hai chiếc xe va chạm và rồi biến mất,
thay vào đó là một chiếc xe đạp xuất hiện.
07:13
a bicycle appears in their place --
141
433014
2269
07:15
(Laughter)
142
435307
1071
(Tiếng cười)
07:16
And then that bicycle explodes into two skateboards,
143
436402
2461
Và rồi chiếc xe nổ tung thành hai cái ván trượt --
07:18
which hit our detector.
144
438887
1181
đụng vào cảm biến của ta
(Tiếng cười)
07:20
(Laughter)
145
440092
1379
07:21
Hopefully, not literally.
146
441495
1953
Hy vọng rằng, không phải theo nghĩa đen.
07:23
They're very expensive.
147
443472
1342
Chúng rất hiếm.
07:26
Events where only two photons hit out detector are very rare.
148
446191
3748
Khả năng mà chỉ 2 photon đụng phải cảm biến là rất hiếm.
07:29
And because of the special quantum properties of photons,
149
449963
3722
Và bởi tính chất lượng tử đặc biệt của hạt photon,
07:33
there's a very small number of possible new particles --
150
453709
3788
rất ít khả năng để các hạt mới --
07:37
these mythical bicycles --
151
457521
1497
những chiếc xe huyền thoại đó
có thể sinh ra hai hạt photon.
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
Nhưng một trong những lựa chọn này rất lớn
07:44
and it has to do with that long-standing question
154
464672
2836
và điều này cần xét đến câu hỏi mà lâu nay
07:47
that bothered me as a tiny little kid,
155
467532
2522
vẫn khiến tôi phiền não--
về trọng lực.
07:50
about gravity.
156
470078
1360
07:53
Gravity may seem super strong to you,
157
473946
2672
Trọng lực có vẻ rất lớn lao với các bạn
07:56
but it's actually crazily weak compared to the other forces of nature.
158
476642
4100
nhưng nó rất nhỏ bé so với những lực khác trong tự nhiên
08:00
I can briefly beat gravity when I jump,
159
480766
2631
Tôi có thể đánh bại lực hấp dẫn khi nhảy
08:04
but I can't pick a proton out of my hand.
160
484390
2843
nhưng không thể lấy proton ra khỏi tay
08:08
The strength of gravity compared to the other forces of nature?
161
488463
3216
Sức mạnh của trọng lực so với những lực khác trong tự nhiên ư?
08:12
It's 10 to the minus 39.
162
492480
2190
Chỉ là 10 mũ âm 39.
08:14
That's a decimal with 39 zeros after it.
163
494694
2537
Một số thập phân với 39 số 0.
08:17
Worse than that,
164
497255
1157
Tệ hơn là,
08:18
all of the other known forces of nature are perfectly described
165
498436
3027
tất cả những lực tự nhiên được mô tả chi tiết
08:21
by this thing we call the Standard Model,
166
501487
2037
bởi một thứ mà ta gọi là Mô hình chuẩn -
08:23
which is our current best description of nature at its smallest scales,
167
503548
3435
lý thuyết diễn tả toàn vẹn về tự nhiên từ những thứ sơ cấp nhất,
và khá rõ ràng,
08:27
and quite frankly,
168
507007
1156
08:28
one of the most successful achievements of humankind --
169
508187
4177
nó là một trong những thành tựu to lớn nhất của loài người --
08:32
except for gravity, which is absent from the Standard Model.
170
512388
4012
ngoại trừ trọng lực - không tuân thủ theo Mô hình chuẩn
08:36
It's crazy.
171
516424
1150
Thiệt điên rồ.
Cứ như thể là phần lớn trọng lực đã biến mất đâu đó.
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
Ta có thể cảm nhận một ít trọng lực
vậy phần còn lại đã đi đâu rồi?
08:44
but where's the rest of it?
174
524085
1676
08:45
No one knows.
175
525785
1282
Không ai biết được.
Nhưng một cách giải thích theo lý thuyết có thể đưa ra một cách giải quyết đại khái
08:48
But one theoretical explanation proposes a wild solution.
176
528003
4403
Các bạn và tôi --
08:54
You and I --
177
534120
1339
08:55
even you in the back --
178
535483
1578
thậm chí đằng sau bạn,
chúng ta sống trong không gian ba chiều
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
Tôi hi vọng rằng khẳng định này không còn nghi ngờ nữa
09:01
(Laughter)
181
541835
1829
(Tiếng cười)
09:03
All of the known particles also live in three dimensions of space.
182
543688
3438
Tất cả các hạt đã biết cũng tồn tại trong không gian ba chiều
Thực tế, 'hạt' chỉ là một tên gọi khác
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
của một lực kích thích trong trường ba chiều
09:12
a localized wobbling in space.
185
552397
1920
một sự lắc lư cố định trong không gian.
09:15
More importantly, all the math that we use to describe all this stuff
186
555288
3529
Quan trọng hơn, tất cả công thức toán học mà ta mô tả đống hỗn độ này,
09:18
assumes that there are only three dimensions of space.
187
558841
3073
đều dẫn đến kết luận rằng chỉ tồn tại 3 chiều không gian.
09:21
But math is math, and we can play around with our math however we want.
188
561938
3381
Nhưng đó chỉ là con số, ta có thể thay đổi nó theo cách ta muốn.
09:25
And people have been playing around with extra dimensions of space
189
565343
3166
Và con người đã "xoay lòng vòng" với các chiều không gian
09:28
for a very long time,
190
568533
1155
từ rất lâu rồi,
09:29
but it's always been an abstract mathematical concept.
191
569712
2585
nhưng nó luôn là một khái niệm toán học trừu tượng.
09:32
I mean, just look around you -- you at the back, look around --
192
572321
3172
Ý tôi là, hãy nhìn xung quanh bạn, đằng sau bạn, hãy nhìn quanh,
09:35
there's clearly only three dimensions of space.
193
575517
2281
chỉ có 3 chiều không gian thôi.
09:38
But what if that's not true?
194
578954
1559
Nhưng nếu không đúng thì sao?
Nếu phần trọng lực mất tích đã rò rỉ sang một không gian khác
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
mà chúng ta không thấy được.
09:51
What if gravity is just as strong as the other forces
197
591355
3094
Làm sao nếu trọng lực cũng mạnh như các loại lực khác,
09:54
if you were to view it in this extra-spatial dimension,
198
594473
3141
nếu bạn có thể thấy nó trong một chiều không gian khác,
09:57
and what you and I experience is a tiny slice of gravity
199
597638
2900
và những gì bạn và tôi thấy- một phần nhỏ của trọng lực
10:00
make it seem very weak?
200
600562
1897
làm nó trông có vẻ rất yếu?
Nếu đúng như vậy,
10:04
If this were true,
201
604158
1175
10:05
we would have to expand our Standard Model of particles
202
605357
2748
ta nên mở rộng "Mô hình chuẩn" của hạt
để thêm vào một hạt mới, một hạt ngoài chiều không gian trọng lực.
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
một graviton đặc biệt tồn tại trong một chiều không gian khác.
10:15
I see the looks on your faces.
205
615258
1465
Qua ánh mắt của các bạn,
10:16
You should be asking me the question,
206
616747
1819
Chắc rằng các bạn muốn hỏi tôi rằng,
10:18
"How in the world are we going to test this crazy, science fiction idea,
207
618590
3644
Làm sao có thể kiểm nghiệm ý tưởng điên rồ và đầy viễn tưởng này,
10:22
stuck as we are in three dimensions?"
208
622258
2491
khi mà ta đang ở trong không gian 3 chiều?
10:24
The way we always do,
209
624773
1282
Cách mà chúng tôi luôn làm
cho va chạm 2 hạt proton --
10:26
by slamming together two protons --
210
626079
2139
10:28
(Laughter)
211
628242
1152
(Tiếng cười)
10:29
Hard enough that the collision reverberates
212
629418
2564
Hiếm mà sự va chạm dội lại
vào một chiều không gian khác, mà có lẽ ở đó,
10:32
into any extra-spatial dimensions that might be there,
213
632006
2691
10:34
momentarily creating this hyperdimensional graviton
214
634721
2599
tạo ra một graviton trong tức thời,
10:37
that then snaps back into the three dimensions of the LHC
215
637344
4380
rồi bật trở lại không gian 3 chiều của máy LHC
10:41
and spits off two photons,
216
641748
1822
và tách ra thành hai photon,
10:44
two particles of light.
217
644278
1338
hai hạt ánh sáng.
10:47
And this hypothetical, extra-dimensional graviton
218
647417
2910
Và giả thiết, một chiều không gian khác
10:50
is one of the only possible, hypothetical new particles
219
650351
3707
là một trong những khả năng duy nhất, loại hạt mà theo giả thiết --
có thuộc tính lượng tử đặc biệt--
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
mà nó có thể sinh ra dị điểm- 2 photon.
Vậy nên, khả năng để giải thích sự bí ẩn của trọng lực
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
và khám phá một chiều không gian khác--
11:11
perhaps now you get a sense
224
671366
1592
có lẽ giờ các bạn đã hiểu được,
11:12
as to why thousands of physics geeks collectively lost their cool
225
672982
4124
tại sao hàng ngàn chuyên viên vật lý lại "mất phong độ"
trước điểm nổi nhỏ bé này.
11:17
over our little, two-photon bump.
226
677130
1882
Khám phá mới này có thể viết lại sách giáo khoa.
11:19
A discovery of this type would rewrite the textbooks.
227
679036
2900
11:22
But remember,
228
682739
1152
Những hãy nhớ rằng,
11:23
the message from us experimentalists
229
683915
1724
một thông điệp từ chúng tôi - những nhà thực nghiệm
11:25
that actually were doing this work at the time,
230
685663
2239
rằng những gì chúng tôi đang làm
11:27
was very clear:
231
687926
1154
rất rõ ràng.
ta cần thêm dữ liệu nữa
11:29
we need more data.
232
689104
1174
11:30
With more data,
233
690302
1519
Với nhiều dữ liệu hơn,
11:31
the little bump will either turn into a nice, crisp Nobel Prize --
234
691845
4024
dị điểm này sẽ trở thành một giải Nobel xuất sắc --
11:35
(Laughter)
235
695893
1760
(Tiếng cười)
11:37
Or the extra data will fill in the space around the bump
236
697677
2964
Những dữ liệu mới sẽ lấp lại không gian của điểm nổi này
11:40
and turn it into a nice, smooth line.
237
700665
1866
và khiến nó trở về một đường trơn tru
11:43
So we took more data,
238
703515
1218
Chúng tôi thu nhiều hơn -
11:44
and with five times the data, several months later,
239
704757
2577
với gấp 5 lần dữ liệu, sau hàng tháng trời
11:47
our little bump
240
707358
1690
dị điểm của ta,
được lấp lại bằng phẳng.
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
Báo chí đưa tin về "nỗi thất vọng lớn", về "niềm tin vô vọng",
11:58
and on particle physicists "being sad."
243
718725
2510
và về những nhà vật lý hạt "đáng buồn".
12:01
Given the tone of the coverage,
244
721259
1811
Với giọng điệu như vậy,
Chắc các bạn nghĩ chúng tôi đã tắt máy LHC và quay về nhà.
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
(Tiếng cười)
12:08
But that's not what we did.
247
728628
1603
Nhưng chúng tôi không làm vậy
Tại sao không à?
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
Ý tôi là, nếu tôi đã không tìm ra hạt mới, và sự thật là vậy
12:20
if I didn't discover a particle, why am I here talking to you?
250
740209
3029
Nếu tôi không tìm ra loại hạt mới, tại sao tôi lại ở đây?
12:23
Why didn't I just hang my head in shame
251
743262
2437
Tại sao tôi lại không tự chịu xấu hổ
12:25
and go home?
252
745723
1224
mà trở về nhà?
Nhà vật lý hạt là những nhà khám phá.
12:31
Particle physicists are explorers.
253
751169
3351
12:35
And very much of what we do is cartography.
254
755421
2952
Phần lớn những gì chúng tôi làm là lập nên những biểu đồ.
12:39
Let me put it this way: forget about the LHC for a second.
255
759468
2852
Hãy để tôi nói theo hướng khác, hãy tạm quên đi máy LHC nhé.
12:42
Imagine you are a space explorer arriving at a distant planet,
256
762344
3382
Tưởng tượng bạn là một nhà thám hiểm không gian đến một hành tinh lạ
12:45
searching for aliens.
257
765750
1325
tìm người ngoài hành tinh
Việc đầu tiên bạn làm là gì?
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
Lập tức đi vòng quanh hành tinh đó, nhanh chóng tìm kiếm
một dấu hiệu sống rõ ràng
12:53
for any big, obvious signs of life,
260
773031
1886
12:54
and report back to home base.
261
774941
1819
rồi báo cáo lại với trạm
12:56
That's the stage we're at now.
262
776784
1624
Đây là tình trạng của tôi hiện nay
12:59
We took a first look at the LHC
263
779269
1487
Chúng tôi trông đợi ở máy LHC
13:00
for any new, big, obvious-to-spot particles,
264
780780
2284
tìm kiếm những lại hạt mới, dễ dàng nhận thấy,
và có thể nói rằng không hề có.
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
Ta thấy một sinh vật lạ lấp ló ở một ngọn núi đằng xa
13:08
but once we got closer, we saw it was a rock.
267
788328
2170
Nhưng khi ta lại gần, nó chỉ là một tảng đá
13:10
But then what do we do? Do we just give up and fly away?
268
790816
2640
Chúng ta phải làm gì bây giờ? Chỉ đơn giản là từ bỏ và bỏ đi?
13:13
Absolutely not;
269
793480
1287
Hoàn toàn không:
13:14
we would be terrible scientists if we did.
270
794791
2305
Ta sẽ là nhà khoa học tệ hại nếu làm vậy
Ta sẽ dành hàng thập kỉ để nghiên cứu
13:17
No, we spend the next couple of decades exploring,
271
797120
3613
13:20
mapping out the territory,
272
800757
1480
lập bản đồ lãnh thổ,
13:22
sifting through the sand with a fine instrument,
273
802261
2365
lấy mẫu đất bằng công cụ chuyên dụng
13:24
peeking under every stone,
274
804650
1458
lật tung từng hòn đá,
khoan sâu xuống lòng đất.
13:26
drilling under the surface.
275
806132
1554
Những loại hạt mới có thể xuất hiện ngay lập tức,
13:28
New particles can either show up immediately
276
808106
2593
13:30
as big, obvious-to-spot bumps,
277
810723
2133
như một hạt rõ ràng nổi lên,
13:32
or they can only reveal themselves after years of data taking.
278
812880
3941
hoặc là sau nhiều năm lấy dữ liệu thì chúng mới chịu lộ diện.
Nhân loại chỉ vừa mới bắt đầu khám phá nó với máy LHC ở mức năng lượng này,
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
chúng tôi còn phải nghiên cứu thêm.
13:44
But what if, even after 10 or 20 years, we still find no new particles?
281
824352
5825
Nhưng nếu, sau 10 hay 20 năm, ta vẫn không tìm được hạt mới nào
Ta sẽ tạo ra một cái máy lớn hơn.
13:51
We build a bigger machine.
282
831053
1695
13:52
(Laughter)
283
832772
1574
(Tiếng cười)
13:54
We search at higher energies.
284
834370
1690
Ta sẽ thử với năng lượng cao hơn
13:56
We search at higher energies.
285
836476
1570
Ta sẽ thử với năng lượng cao hơn.
13:58
Planning is already underway for a 100-kilometer tunnel
286
838946
3053
Kế hoạch chỉ vừa thử nghiệm với căn hầm 100km dưới mặt đất
14:02
that will collide particles at 10 times the energy of the LHC.
287
842612
2976
để va chạm hạt với 10 lần năng lượng của máy LHC.
14:05
We don't decide where nature places new particles.
288
845612
2337
Chúng tôi không biết tự nhiên để hạt mới ở đâu.
14:08
We only decide to keep exploring.
289
848366
1646
Chúng tôi chỉ quyết định tiếp tục,
Nhưng nếu, thậm chí với một căn hầm 100km,
14:10
But what if, even after a 100-kilometer tunnel
290
850036
2558
14:12
or a 500-kilometer tunnel
291
852618
1860
hay một căn hầm 500km
14:14
or a 10,000-kilometer collider floating in space
292
854502
2841
hay thâm chí là một máy gia tốc 10,000 km ở giữa không gian
14:17
between the Earth and the Moon,
293
857367
1578
ở giữa Trái đất và Mặt trăng,
14:18
we still find no new particles?
294
858969
3062
mà vẫn không tìm được loại hạt mới?
14:23
Then perhaps we're doing particle physics wrong.
295
863597
2694
Có lẽ chúng tôi đã làm sai bài toán vật lý hạt này ư?
14:26
(Laughter)
296
866315
1791
(Cười)
Có lẽ chúng ta cần phải suy nghĩ lại
14:28
Perhaps we need to rethink things.
297
868130
1957
Có lẽ ta cần thêm nhiều nguồn lực, công nghệ và nhiều chuyên gia
14:31
Maybe we need more resources, technology, expertise
298
871127
3262
14:34
than what we currently have.
299
874413
1508
hơn là hiện tại ta đang có
14:36
We already use artificial intelligence and machine learning techniques
300
876610
3341
Chúng tôi đã sử sụng trí tuệ nhân tạo và công nghệ "máy tính tự học"
14:39
in parts of the LHC,
301
879975
1153
trong cấu tạo của LHC.
Tưởng tượng việc thiết kế một thí nghiệm vật lý hạt
14:41
but imagine designing a particle physics experiment
302
881152
2406
14:43
using such sophisticated algorithms
303
883582
1669
sử dụng nhiều thuật toán phức tạp
14:45
that it could teach itself to discover a hyperdimensional graviton.
304
885275
3168
để nó có thể tự dạy mình cách tìm ra một chiều không gian khác.
14:48
But what if?
305
888467
1157
Nhưng phải làm sao?
14:49
What if the ultimate question:
306
889648
1445
Làm sao nếu câu hỏi cuối cùng:
Làm sao nếu trí tuệ nhân tạo không thể giúp ta tìm ra đáp án?
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
Làm sao nếu những câu hỏi mở này, sau hàng thế kỉ,
14:56
are destined to be unanswered for the foreseeable future?
309
896749
2669
dường như không thể trả lời trong một tương lai gần.
14:59
What if the stuff that's bothered me since I was a little kid
310
899442
2929
Phải làm sao nếu câu hỏi mà tôi luôn trăn trở từ khi còn nhỏ,
15:02
is destined to be unanswered in my lifetime?
311
902395
2523
dường như không thể trả lời trong cuộc đời tôi.
15:06
Then that ...
312
906395
1156
Nếu thế thì ...
15:08
will be even more fascinating.
313
908282
2094
sẽ còn hấp dẫn hơn nhiều.
Chúng ta buộc phải suy nghĩ theo một cách hoàn toàn khác.
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
Chúng tôi sẽ xem xét lại giả thuyết,
15:18
and determine if there was a flaw somewhere.
316
918443
2339
và xác định liệu có sai sót ở đâu đó.
15:21
And we'll need to encourage more people to join us in studying science
317
921401
3395
Và chúng ta sẽ cần động viên nhiều người tham gia nghiên cứu khoa học
15:24
since we need fresh eyes on these century-old problems.
318
924820
3062
vì chúng tôi cần tư tưởng mới cho những vấn đề của thế kỉ cũ này.
15:27
I don't have the answers, and I'm still searching for them.
319
927906
3134
Tôi chưa có câu trả lời, và vẫn đang luôn tìm kiếm nó.
Nhưng ai đó -- có thể là ai đó còn đang đến trường
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
thậm chí là ai đó chưa được sinh ra
15:35
could eventually guide us to see physics in a completely new way,
322
935783
3133
có thể cho chúng tôi một cái nhìn mới về vật lý
15:38
and to point out that perhaps we're just asking the wrong questions.
323
938940
4268
và chỉ ra nếu chúng tôi đang đi sai hướng.
Đây sẽ không phải là kết thúc của vật lý,
15:44
Which would not be the end of physics,
324
944112
2410
15:46
but a novel beginning.
325
946546
1406
mà sẽ mở ra một khởi đầu mới.
15:49
Thank you.
326
949204
1150
Xin cảm ơn.
15:50
(Applause)
327
950378
2541
(Tiếng 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