ABOUT THE SPEAKER
Murray Gell-Mann - Physicist
Murray Gell-Mann brings visibility to a crucial aspect of our existence that we can't actually see: elemental particles. He won the Nobel Prize in Physics for introducing quarks, one of two fundamental ingredients for all matter in the universe.

Why you should listen

He's been called "the man with five brains" -- and Murray Gell-Mann has the resume to prove it. In addition to being a Nobel laureate, he is an accomplished physicist who's earned numerous awards, medals and honorary degrees for his work with subatomic particles, including the groundbreaking theory that the nucleus of an atom comprises 100 or so fundamental building blocks called quarks.

Gell-Mann's influence extends well beyond his field: He's a member of the National Academy of Sciences, the American Academy of Arts and Sciences, and the Council on Foreign Relations. He also serves on the board of the Wildlife Conservation Society and is a director of Encyclopedia Britannica. Gell-Mann, a professor emeritus of Caltech, now heads the evolution of human languages program at the Santa Fe Institute, which he cofounded in 1984.

A prolific writer -- he's penned scores of academic papers and several books, including The Quark and the Jaguar -- Gell-Mann is also the subject of the popular science biography Strange Beauty: Murray Gell-Mann and the Revolution in 20th-Century Physics.

More profile about the speaker
Murray Gell-Mann | Speaker | TED.com
TED2007

Murray Gell-Mann: Beauty, truth and ... physics?

Murray Gell-Mann over schoonheid en waarheid in natuurkunde

Filmed:
1,420,558 views

Bewapend met een goed gevoel voor humor en duidelijke taal deelt Nobelprijs winnaar Murray Gell-Mann wat kennis over deeltjesphysica met TEDsters, vragen stellend als: 'Is de kans dat elegante vergelijkingen kloppen groter dan niet-elegante?
- Physicist
Murray Gell-Mann brings visibility to a crucial aspect of our existence that we can't actually see: elemental particles. He won the Nobel Prize in Physics for introducing quarks, one of two fundamental ingredients for all matter in the universe. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
Thank you for puttingzetten up these picturesafbeeldingen of my colleaguescollega's over here.
0
0
4000
Dank voor het ophangen van deze foto's van mijn collega's hierzo.
00:16
(LaughterGelach) We'llWe zullen be talkingpratend about them.
1
4000
5000
We zullen het over hen gaan hebben.
00:21
Now, I'm going try an experimentexperiment. I don't do experimentsexperimenten, normallynormaal. I'm a theoristtheoreticus.
2
9000
5000
Nu ga ik een experiment ondernemen. Normaliter doe ik zoiets niet; ik ben een theoretisch natuurkundige.
00:26
But I'm going see what happensgebeurt if I presspers this buttonknop.
3
14000
4000
Maar ik ga uitzoeken wat er gebeurt als ik op deze knop druk.
00:30
Sure enoughgenoeg. OK. I used to work in this fieldveld- of elementaryelementair particlesdeeltjes.
4
18000
5000
Zowaar. Oké. Ik was werkzaam in de elementaire natuurkunde.
00:35
What happensgebeurt to matterer toe doen if you chopChop it up very fine?
5
23000
4000
Wat gebeurt er met materie wanneer je het opdeelt in hele kleine stukjes?
00:39
What is it madegemaakt of?
6
27000
2000
Waar is het van gemaakt?
00:41
And the lawswetten of these particlesdeeltjes are validGeldig throughoutoveral the universeuniversum,
7
29000
5000
En de natuurwetten bij deze deeltjes gelden overal in het universum,
00:46
and they're very much connectedaangesloten with the historygeschiedenis of the universeuniversum.
8
34000
3000
en ze zijn nauw verbonden met de geschiedenis ervan.
00:49
We know a lot about fourvier forceskrachten. There mustmoet be a lot more,
9
37000
3000
We weten veel over deze vier krachten. Er moeten er veel meer zijn,
00:52
but those are at very, very smallklein distancesafstanden,
10
40000
2000
maar die bestaan tussen hele, hele kleine afstanden,
00:54
and we haven'thebben niet really interactedwisselwerking with them very much yetnog.
11
42000
3000
en we hebben nog niet erg veel met hen te maken gehad.
00:57
The mainhoofd thing I want to talk about is this:
12
45000
4000
het belangrijkste waar ik het over wil hebben is dit:
01:01
that we have this remarkableopmerkelijk experienceervaring in this fieldveld- of fundamentalfundamenteel physicsfysica
13
49000
4000
dat we de opmerkelijke ervaring hebben in de elementaire natuurkunde
01:05
that beautyschoonheid is a very successfulgeslaagd criterioncriterium for choosingkiezen the right theorytheorie.
14
53000
7000
dat schoonheid een bijzonder succesvol criterium is voor het kiezen van de juiste theorie.
01:12
And why on earthaarde could that be so?
15
60000
5000
En waarom zou dat zo zijn?
01:17
Well, here'shier is an examplevoorbeeld from my owneigen experienceervaring.
16
65000
3000
Wel, hier is een voorbeeld uit mijn eigen ervaring.
01:20
It's fairlytamelijk dramaticdramatisch, actuallywerkelijk, to have this happengebeuren.
17
68000
5000
Het is vrij dramatisch eigenlijk, dat dit gebeurd is.
01:25
ThreeDrie or fourvier of us, in 1957,
18
73000
3000
3 of 4 van ons hebben, in 1957,
01:28
put forwardvooruit a partiallygedeeltelijk completecompleet theorytheorie of one of these forceskrachten, this weakzwak forcedwingen.
19
76000
5000
een deels complete theorie voorgesteld voor één van deze krachten, de zwakke kracht.
01:33
And it was in disagreementonenigheid with sevenzeven -- sevenzeven, counttellen them, sevenzeven experimentsexperimenten.
20
81000
6000
En die druisde in tegen zeven - zeven experimenten, welgeteld.
01:39
ExperimentsExperimenten were all wrongfout.
21
87000
3000
De exerimenten hadden het allemaal verkeerd.
01:42
And we publishedgepubliceerd before knowingwetende that,
22
90000
2000
En wij publiceerden onze bevindingen voordat we dat wisten,
01:44
because we figuredbedacht it was so beautifulmooi, it's gottagotta be right!
23
92000
3000
want wij vonden dat het zo mooi was, dat het wel moest kloppen!
01:47
The experimentsexperimenten had to be wrongfout, and they were.
24
95000
3000
De experimenten moesten wel fout zijn, en dat waren ze.
01:50
Now our friendvriend over there, AlbertAlbert EinsteinEinstein,
25
98000
3000
Nu, onze vriend hier, Albert Einstein,
01:53
used to paybetalen very little attentionaandacht when people said,
26
101000
4000
besteedde nooit veel aandacht aan wat mensen zeiden,
01:57
"You know, there's a man with an experimentexperiment that seemslijkt to disagreehet oneens zijn with specialspeciaal relativityrelativiteit.
27
105000
5000
"Weet u, er is iemand met een experiment dat niet lijkt te kloppen met de speciale relativiteitstheorie.
02:02
DCDC MillerMiller. What about that?" And he would say, "AwAww, that'lldat zal go away." (LaughterGelach)
28
110000
9000
DC Miller. Wat denkt u daarvan?" en dan zei hij, "Ach, dat gaat wel weer over."
02:11
Now, why does stuffspul like that work? That's the questionvraag.
29
119000
3000
Maar waarom werkt zoiets? Dát is de vraag.
02:14
Now, yeah, what do we mean by beautifulmooi? That's one thing.
30
122000
5000
Nouja, wat bedoelen we eigenlijk met mooi? dat is het eerste.
02:19
I'll try to make that clearduidelijk -- partiallygedeeltelijk clearduidelijk.
31
127000
3000
Ik zal het proberen uit te leggen -- deels.
02:22
Why should it work, and is this something to do with humanmenselijk beingswezens?
32
130000
5000
Waarom zou dit werken, en heeft het iets met de mensheid te maken?
02:27
I'll let you in on the answerantwoord to the last one that I offeraanbod,
33
135000
3000
Ik zal het antwoord op die laatste vraag van mij geven,
02:30
and that is, it has nothing to do with humanmenselijk beingswezens.
34
138000
2000
het zit zo, dat het niets met de mensheid te maken heeft.
02:32
SomewhereErgens in some other planetplaneet, orbitingbaan some very distantafgelegen starster,
35
140000
5000
Ergens op een andere planeet, die om een ster ver weg van de onze draait,
02:37
maybe in a anothereen ander galaxymelkweg,
36
145000
2000
misschien wel in een ander sterrenstelsel,
02:39
there could well be entitiesentiteiten that are at leastminst as intelligentintelligent as we are,
37
147000
4000
is het goed mogelijk dat er wezens zijn die minstens zo intelligent zijn als wij,
02:43
and are interestedgeïnteresseerd in sciencewetenschap. It's not impossibleonmogelijk; I think there probablywaarschijnlijk are lots.
38
151000
5000
en geïnteresseerd zijn in wetenschap. Het is goed mogelijk; ik denk dat er waarschijnlijk veel zijn.
02:48
Very likelywaarschijnlijk, nonegeen is closedichtbij enoughgenoeg to interactop elkaar inwerken with us.
39
156000
3000
Waarschijnlijk is er geen enkele dichtbij genoeg om met ons contact te onderhouden.
02:51
But they could be out there, very easilygemakkelijk.
40
159000
5000
Maar het is heel goed mogelijk dat ze er zijn.
02:56
And supposeveronderstellen they have, you know, very differentverschillend sensoryzintuiglijk apparatusapparaat, and so on.
41
164000
6000
En stel dat ze, zeg, totaal verschillende zintuigelijke capaciteiten hebben enzo.
03:02
They have sevenzeven tentaclestentakels, and they have 14 little funny-lookinggrappig uitziende compoundsamenstelling eyesogen,
42
170000
5000
Dat ze zeven tentakels hebben, en 14 raar-uitziende facetogen,
03:07
and a brainhersenen shapedgevormd like a pretzelkrakeling.
43
175000
4000
En een brein in de vorm van een krakeling.
03:11
Would they really have differentverschillend lawswetten?
44
179000
3000
Zouden ze dan ook andere natuurwetten hebben?
03:14
There are lots of people who believe that, and I think it is uttervolslagen baloneyflauwekul.
45
182000
4000
Er zijn veel mensen die dat denken, en ik denk dat het je reinste onzin is.
03:18
I think there are lawswetten out there,
46
186000
2000
Ik denk dat er wetten bestaan
03:20
and we of courseCursus don't understandbegrijpen them at any givengegeven time very well
47
188000
6000
en dat we die natuurlijk niet altijd even goed begrijpen
03:26
-- but we try. And we try to get closerdichterbij and closerdichterbij.
48
194000
3000
- maar we proberen het. En we proberen al maar dichterbij te komen.
03:29
And somedaysomeday, we maymei actuallywerkelijk figurefiguur out the fundamentalfundamenteel unifiedunified theorytheorie
49
197000
4000
en ooit zullen we misschien wel de fundamentele, verenigde theorie vinden
03:33
of the particlesdeeltjes and forceskrachten, what I call the "fundamentalfundamenteel lawwet."
50
201000
5000
van deeltjes en krachten, dat wat ik de "fundamentele wet" noem.
03:38
We maymei not even be terriblyvreselijk farver from it.
51
206000
2000
Misschien zijn we er niet eens zo ver bij uit de buurt.
03:40
But even if we don't runrennen acrossaan de overkant it in our lifetimeslevensduur,
52
208000
3000
Maar zelfs als daar niet achter komen tijdens ons leven,
03:43
we can still think there is one out there,
53
211000
3000
kunnen we ons nog steeds voorstellen dat er één is,
03:46
and we're just tryingproberen to get closerdichterbij and closerdichterbij to it.
54
214000
2000
en we proberen daar gewoon almaar dichter bij in de buurt te komen.
03:48
I think that's the mainhoofd pointpunt to be madegemaakt.
55
216000
3000
Ik denk dat dat het belangrijkste punt is.
03:51
We expressuitdrukken these things mathematicallywiskundig.
56
219000
3000
We verwoorden deze zaken wiskundig.
03:54
And when the mathematicswiskunde is very simpleeenvoudig --
57
222000
2000
En wanneer die wiskunde eenvoudig is --
03:56
when in termstermen of some mathematicalwiskundig notationnotatie,
58
224000
4000
wanneer de termen van een wiskundige notatie
04:00
you can writeschrijven the theorytheorie in a very briefkort spaceruimte, withoutzonder a lot of complicationcomplicatie --
59
228000
6000
beknopt zijn, en niet erg gecompliceerd zijn --
04:06
that's essentiallyin wezen what we mean by beautyschoonheid or eleganceelegantie.
60
234000
4000
dát is wat we bedoelen met dat het mooi is; dat het elegant is.
04:10
Here'sHier is what I was sayinggezegde about the lawswetten. They're really there.
61
238000
6000
Dit is wat ik vertelde over de wetten, dat ze er echt zijn.
04:16
NewtonNewton certainlyzeker believedgeloofde that.
62
244000
2000
Newton geloofde dat zeker ook.
04:18
And he said, here, "It is the businessbedrijf of naturalnatuurlijk philosophyfilosofie to find out those lawswetten."
63
246000
10000
En hij zei, hier, "Het is de taak van de natuurwetenschappen om deze wetten te vinden".
04:28
The basicbasis- lawwet, let's say -- here'shier is an assumptionveronderstelling.
64
256000
3000
De elementaire wet, laten we zeggen - dit is een aanname.
04:31
The assumptionveronderstelling is that the basicbasis- lawwet really takes the formformulier
65
259000
3000
De aanname houdt in dat de elementaire wet daadwerkelijk de vorm aanneemt
04:34
of a unifiedunified theorytheorie of all the particlesdeeltjes.
66
262000
3000
van een verenigde theorie voor alle deeljes.
04:37
Now, some people call that a theorytheorie of everything.
67
265000
3000
Sommigen noemen dit de theorie van alles.
04:40
That's wrongfout because the theorytheorie is quantumquantum mechanicalmechanisch.
68
268000
5000
Dat is fout, want de theorie is een quantum mechanische.
04:45
And I won'tzal niet go into a lot of stuffspul about quantumquantum mechanicsmechanica and what it's like, and so on.
69
273000
4000
En Ik zal niet diep ingaan op de quantummechanica en wat dit inhoudt, enzo.
04:49
You've heardgehoord a lot of wrongfout things about it anywayin ieder geval. (LaughterGelach)
70
277000
5000
U heeft er toch al veel verkeerde informatie over gekregen.
04:54
There are even moviesfilms about it with a lot of wrongfout stuffspul.
71
282000
3000
Er bestaan zelfs films over, met veel verkeerde info.
04:57
But the mainhoofd thing here is that it predictsvoorspelt probabilitieswaarschijnlijkheden.
72
285000
5000
Maar het belangrijkste is dat het kansen voorspelt.
05:02
Now, sometimessoms those probabilitieswaarschijnlijkheden are nearin de buurt certaintieszekerheden.
73
290000
3000
Nu, soms zijn die kansen nagenoeg zekerheden.
05:05
And in a lot of familiarvertrouwd casesgevallen, they of courseCursus are.
74
293000
3000
In veel bekende gevallen, zijn ze dat natuurlijk.
05:08
But other timestijden they're not, and you have only probabilitieswaarschijnlijkheden for differentverschillend outcomesuitkomsten.
75
296000
6000
Maar soms zijn ze dat niet, en heb je enkel kansrekeningen voor verschillende uitkomsten.
05:14
So what that meansmiddelen is that the historygeschiedenis of the universeuniversum is not determinedvastbesloten just by the fundamentalfundamenteel lawwet.
76
302000
6000
Wat dat betekent is dat de geschiedenis van het universum niet enkel wordt bepaald door de fundamentele natuurwet.
05:20
It's the fundamentalfundamenteel lawwet and this incrediblyongelooflijk long seriesserie of accidentsongevallen,
77
308000
5000
het is de fundamentele wet én de ongeloofelijk lange serie toevalligeheden,
05:25
or chancekans outcomesuitkomsten, that are there in additiontoevoeging.
78
313000
5000
ofwel de uitkomst van kansen, welke ook meespelen.
05:30
And the fundamentalfundamenteel theorytheorie doesn't includeomvatten those chancekans outcomesuitkomsten; they are in additiontoevoeging.
79
318000
6000
En de fundamentele theorie omvat deze kansen niet; ze zijn een toevoeging.
05:36
So it's not a theorytheorie of everything. And in factfeit, a hugereusachtig amountbedrag of the informationinformatie
80
324000
4000
Dus het is niet een allesomvattende theorie. Sterker nog, een immense hoeveelheid informatie
05:40
in the universeuniversum around us comeskomt from those accidentsongevallen,
81
328000
4000
in het universum komt van deze toevalligheden,
05:44
and not just from the fundamentalfundamenteel lawswetten.
82
332000
3000
en niet alleen van de fundamentele wetten.
05:47
Now, it's oftenvaak said that gettingkrijgen closerdichterbij and closerdichterbij
83
335000
8000
Het word vaak voorgesteld dat wanneer we almaar dichterbij komen
05:55
to the fundamentalfundamenteel lawswetten by examiningonderzoeken phenomenafenomenen at lowlaag energiesenergie, and then higherhoger energiesenergie,
84
343000
5000
bij die fundamentele wetten, door het onderzoeken van fenomenen in lage energieën, en vervolgens almaar grotere energieën,
06:00
and then higherhoger energiesenergie, or shortkort distancesafstanden, and then shorterkortere distancesafstanden,
85
348000
3000
en nog hogere energieën, of korte afstanden, en nog kortere afstanden,
06:03
and then still shorterkortere distancesafstanden, and so on, is like peelingpeeling the skinhuid of an onionUI.
86
351000
4000
en dan nog kortere afstanden, enzovoorts, dat het is als het pellen van een ui.
06:07
And we keep doing that,
87
355000
2000
En dat blijven we doen,
06:09
and buildbouwen more powerfulkrachtig machinesmachines, acceleratorsversnellers for particlesdeeltjes.
88
357000
4000
en we bouwen krachtigere machines, deeltjesversnellers.
06:13
We look deeperdiepere and deeperdiepere into the structurestructuur of particlesdeeltjes,
89
361000
5000
We kijken dieper in de structuur van deeltjes,
06:18
and in that way we get probablywaarschijnlijk closerdichterbij and closerdichterbij to this fundamentalfundamenteel lawwet.
90
366000
7000
en zodoende komen we waarschijnlijk almaar dichter bij deze fundamentele wet.
06:25
Now, what happensgebeurt is that as we do that, as we peelPel these skinsskins of the onionUI,
91
373000
6000
Wat er gebeurt wanneer we dat doen, wanneer we de ui steeds verder afpellen,
06:31
and we get closerdichterbij and closerdichterbij to the underlyingonderliggende lawwet,
92
379000
3000
en we almaar dichterbij de onderliggende wet komen,
06:34
we see that eachelk skinhuid has something in commongemeenschappelijk with the previousvoorgaand one,
93
382000
5000
zien we dat elke laag overeenkomsten vertoont met de voorgaande,
06:39
and with the nextvolgende one. We writeschrijven them out mathematicallywiskundig,
94
387000
4000
en de daaropvolgende. We kunnen ze wiskundig uitschrijven,
06:43
and we see they use very similarsoortgelijk mathematicswiskunde.
95
391000
3000
en we zien dat de wiskunde erg overeenkomt.
06:46
They requirevereisen very similarsoortgelijk mathematicswiskunde.
96
394000
3000
Ze vergen vergelijkbare wiskunde.
06:49
That is absolutelyAbsoluut remarkableopmerkelijk, and that is a centralcentraal featurekenmerk
97
397000
4000
Dat is werkelijk opmerkelijk, en het is een centrale eigenschap
06:53
of what I'm tryingproberen to say todayvandaag.
98
401000
5000
van wat ik hier vandaag probeer over te brengen.
06:58
NewtonNewton calledriep it -- that's NewtonNewton, by the way -- that one.
99
406000
3000
Newton noemde het -- Dat, trouwens, is Newton -- die daar.
07:01
This one is AlbertAlbert EinsteinEinstein. HiHallo, AlAl! And anywayin ieder geval,
100
409000
7000
Deze heir is Albert Einstein. Hé, Al! En, hoe dan ook,
07:08
he said, "naturenatuur conformablelevensoffer to herselfzichzelf" -- personifyingbelichamende naturenatuur as a femalevrouw.
101
416000
7000
hij zei, "natuur conform haarzelf" -- de natuur als vrouw personificerend.
07:15
And so what happensgebeurt is that the newnieuwe phenomenafenomenen,
102
423000
5000
Dus wat er gebeurt is dat de nieuwe fenomenen,
07:20
the newnieuwe skinsskins, the innerbinnenste skinsskins of the slightlylicht smallerkleiner skinsskins of the onionUI
103
428000
6000
de nieuwe lagen, de innerlijke lagen van de ietwat kleinere lagen van de ui
07:26
that we get to, resemblelijken op the slightlylicht largergrotere onesdegenen.
104
434000
4000
waar we aan toe komen, lijken op de grotere.
07:30
And the kindsoort of mathematicswiskunde that we had for the previousvoorgaand skinhuid
105
438000
6000
En het soort wiskunde dat we op voorgaande lagen toepasten
07:36
is almostbijna the samedezelfde as what we need for the nextvolgende skinhuid.
106
444000
4000
bijna hetzelfde is als wat nodig is voor de volgende laag.
07:40
And that's why the equationsvergelijkingen look so simpleeenvoudig.
107
448000
4000
En dat is waarom de vergelijkingen er zo gemakkelijk uitzien.
07:44
Because they use mathematicswiskunde we alreadynu al have.
108
452000
3000
Omdat ze wiskunde gebruiken die we al kennen.
07:47
A trivialtriviaal examplevoorbeeld is this: NewtonNewton foundgevonden the lawwet of gravityzwaartekracht,
109
455000
5000
Een triviaal voorbeeld: Newton ontdekte de wet van de zwaartekracht,
07:52
whichwelke goesgaat like one over the squareplein of the distanceafstand betweentussen the things gravitatedaangetrokken.
110
460000
5000
die stelt het verband 1 over het kwadraat van de afstand tussen de objecten waarop de kracht werkt
07:57
CoulombCoulomb, in FranceFrankrijk, foundgevonden the samedezelfde lawwet for electricelektrisch chargeskosten.
111
465000
5000
Coulomb, in Frankrijk, vond dezelfde wet voor electrische ladingen.
08:02
Here'sHier is an examplevoorbeeld of this similaritygelijkenis.
112
470000
2000
Dat is een voorbeeld van dit soort gelijkenis.
08:04
You look at gravityzwaartekracht, you see a certainzeker lawwet.
113
472000
3000
Je observeert zwaartekracht, en vindt een bepaalde wet.
08:07
Then you look at electricityelektriciteit. Sure enoughgenoeg. The samedezelfde ruleregel.
114
475000
3000
Dan observeer je electriciteit, en waarachtig, dezelfde wet.
08:10
It's a very simpleeenvoudig examplevoorbeeld.
115
478000
2000
Het is een simpel voorbeeld.
08:12
There are lots of more sophisticatedgeavanceerde examplesvoorbeelden.
116
480000
4000
Er zijn vele meer diepgaande voorbeelden.
08:16
SymmetrySymmetrie is very importantbelangrijk in this discussiondiscussie.
117
484000
2000
Symmetrie is erg belangrijk in dit debat.
08:18
You know what it meansmiddelen. A circlecirkel, for examplevoorbeeld,
118
486000
3000
U begrijpt wat dat betekent. Een cirkel, bij voorbeeld
08:21
is symmetricsymmetrische underonder rotationsrotaties about the centercentrum of the circlecirkel.
119
489000
4000
is symmetrisch bij verschillende rotaties door zijn middelpunt.
08:25
You rotatedraaien around the centercentrum of the circlecirkel, the circlecirkel remainsstoffelijk overschot unchangedongewijzigd.
120
493000
5000
Wanneer je door het middelpunt roteert, blijft de cirkel onveranderd.
08:30
You take a spheregebied, in threedrie dimensionsdimensies, you rotatedraaien around the centercentrum of the spheregebied,
121
498000
3000
In een bol, in drie demensies, alle rotaties door het middelpunt,
08:33
and all those rotationsrotaties leavehet verlof the spheregebied alonealleen.
122
501000
4000
allen laten zij de bol in zijn waarde.
08:37
They are symmetriessymmetrieën of the spheregebied.
123
505000
1000
Allen zijn ze symmetrieën van de bol.
08:38
So we say, in generalalgemeen, that there's a symmetrysymmetrie
124
506000
4000
In zijn algemeenheid zeggen we dat er een symmetrie is
08:42
underonder certainzeker operationsactiviteiten if those operationsactiviteiten leavehet verlof the phenomenonfenomeen,
125
510000
4000
onder verschillende itteraties wanneer deze itteraties het fenomeen
08:46
or its descriptionBeschrijving, unchangedongewijzigd.
126
514000
3000
of zijn beschrijving, onveranderd laten
08:49
Maxwell'sMaxwell equationsvergelijkingen are of courseCursus symmetricalsymmetrisch
127
517000
3000
Maxwelll's vergelijkingen zijn natuurlijk symmetrisch
08:52
underonder rotationsrotaties of all of spaceruimte.
128
520000
2000
voor alle rotaties van ruimte.
08:54
Doesn't matterer toe doen if we turnbeurt the wholegeheel of spaceruimte around by some anglehoek,
129
522000
4000
Het maakt niet uit of we de gehele ruimte onder een bepaalde hoek draaien,
08:58
it doesn't leavehet verlof the -- doesn't changeverandering the phenomenonfenomeen of electricityelektriciteit or magnetismmagnetisme.
130
526000
4000
het laat de -- het veranderd niets aan het fenomeen electriciteit of magnetisme.
09:02
There's a newnieuwe notationnotatie in the 19thth centuryeeuw that expresseduitgedrukt this,
131
530000
4000
Een nieuwe notatie, stammend uit de 19e eeuw, drukt dit uit,
09:06
and if you use that notationnotatie, the equationsvergelijkingen get a lot simplereenvoudigere.
132
534000
4000
en wanneer u deze notatie gebruikt, worden de vergelijkingen veel eenvoudiger.
09:10
Then EinsteinEinstein, with his specialspeciaal theorytheorie of relativityrelativiteit,
133
538000
3000
Dan Einstein, met zijn speciale relativiteitstheorie,
09:13
lookedkeek at a wholegeheel setreeks of symmetriessymmetrieën of Maxwell'sMaxwell equationsvergelijkingen,
134
541000
3000
Hij bekeek de gehele set van symmetrieën van Maxwell's vergelijkingen,
09:16
whichwelke are calledriep specialspeciaal relativityrelativiteit.
135
544000
3000
genaamd 'speciale relativiteit'.
09:19
And those symmetriessymmetrieën, then, make the equationsvergelijkingen even shorterkortere, and even prettiermooier, thereforedaarom.
136
547000
5000
En deze symmetrieën, maken de vergelijkingen nóg korter, en dus nóg mooier.
09:24
Let's look. You don't have to know what these things mean, doesn't make any differenceverschil.
137
552000
3000
Laten we kijken. U hoeft niet te weten wat deze dingen betekenen, dat is irrelevant.
09:27
But you can just look at the formformulier. (LaughterGelach) You can look at the formformulier.
138
555000
4000
U hoeft enkel naar de vorm te kijken. U kunt gewoon de vorm bekijken.
09:31
You see abovebovenstaand, at the toptop, a long listlijst
139
559000
2000
U ziet bovenaan een lange lijst
09:33
of equationsvergelijkingen with threedrie componentscomponenten for the threedrie directionsroutebeschrijving of spaceruimte: x, y and z.
140
561000
6000
met vergelijkingen met drie componenten, corresponderend met de drie dimensies: x, y en z.
09:39
Then, usinggebruik makend van vectorvector analysisanalyse, you use rotationalrotatie symmetrysymmetrie, and you get this nextvolgende setreeks.
141
567000
6000
Vervolgens, gebruik makend van vector analyse, en assymmetrie, komen we bij deze volgende set.
09:45
Then you use the symmetrysymmetrie of specialspeciaal relativityrelativiteit and you get an even simplereenvoudigere setreeks
142
573000
4000
Vervolgens kan, gebruikmakend van de symmetrie van speciale relativiteit, een nóg simpeler set verkregen worden.
09:49
down here, showingtonen that symmetrysymmetrie exhibitsexposities better and better.
143
577000
4000
hier beneden is die symmetrie almaar beter zichtbaar.
09:53
The more and more symmetrysymmetrie you have, the better you exhibittentoonstellen the simplicityeenvoud and eleganceelegantie of the theorytheorie.
144
581000
6000
Hoe meer symmetrie er is, des te beter komt de simpliciteit en elegantie van de theorie tot uiting.
09:59
The last two, the first equationvergelijking sayszegt that electricelektrisch chargeskosten and currentsstromingen
145
587000
4000
De laatste twee, de eerste vergelijking stelt dat electrische ladingen en stromen
10:03
give risestijgen to all the electricelektrisch and magneticmagnetisch fieldsvelden.
146
591000
4000
de bron zijn van alle electrische en magnetische velden.
10:07
The nextvolgende -- secondtweede -- equationvergelijking sayszegt that there is no magnetismmagnetisme other than that.
147
595000
5000
De volgende - de tweede - vergelijking stelt dat er geen andere vorm van magnetisme is.
10:12
The only magnetismmagnetisme comeskomt from electricelektrisch chargeskosten and currentsstromingen.
148
600000
3000
Het enige magnetisme komt van electrische ladingen en stromen.
10:15
SomedaySomeday we maymei find some slightgering holegat in that argumentargument.
149
603000
5000
Ooit vinden we mogelijk een kleine nuancering aan die stelling.
10:20
But for the momentmoment, that's the casegeval.
150
608000
4000
Maar voor nu, is het gewoon waar.
10:24
Now, here is a very excitingopwindend developmentontwikkeling that manyveel people have not heardgehoord of.
151
612000
4000
Er is een opwindende ontwikkeling waar velen nog niet van gehoord hebben.
10:28
They should have heardgehoord of it, but it's a little trickytricky to explainuitleg geven in technicaltechnisch detaildetail-,
152
616000
5000
Ze behoren er van gehoord te hebben, maar het is lastig om technisch gedetailleerd uit te leggen,
10:33
so I won'tzal niet do it. I'll just mentionnoemen it. (LaughterGelach)
153
621000
3000
dus dat zal ik niet. Ik zal het enkel noemen.
10:36
But ChenChen NingNing YangYang, calledriep by us "FrankFrank" YangYang -- (LaughterGelach)
154
624000
10000
Chen Ning Yang - door ons "Frank" Yang genoemd -
10:46
-- and BobBob MillsMills put forwardvooruit, 50 yearsjaar agogeleden,
155
634000
4000
en Bob Mills hadden, 50 jaar geleden,
10:50
this generalizationgeneralisatie of Maxwell'sMaxwell equationsvergelijkingen, with a newnieuwe symmetrysymmetrie.
156
638000
4000
een generalizatie van Maxwell's vergelijkingen voorgesteld, met een nieuwe symmetrie.
10:54
A wholegeheel newnieuwe symmetrysymmetrie.
157
642000
2000
Een geheel nieuwe symmetrie.
10:56
MathematicsWiskunde very similarsoortgelijk, but there was a wholegeheel newnieuwe symmetrysymmetrie.
158
644000
3000
De wiskunde is vrijwel hetzelfde, maar met een geheel nieuwe symmetrie.
10:59
They hopedgehoopt that this would contributebijdragen somehowhoe dan ook to particledeeltje physicsfysica
159
647000
5000
Ze hoopten dat dit op een of andere manier zou bijdragen aan de deeltjesfysica
11:04
-- didn't. It didn't, by itselfzelf, contributebijdragen to particledeeltje physicsfysica.
160
652000
4000
maar dat deed het niet. Het heeft op zich niets bijgedragen aan de deejtesfysica
11:08
But then some of us generalizedGeneralized it furtherverder. And then it did!
161
656000
5000
Maar vervolgens is het verder gegeneraliseerd door anderen. En toen werkte het wél!
11:13
And it gavegaf a very beautifulmooi descriptionBeschrijving of the strongsterk forcedwingen and of the weakzwak forcedwingen.
162
661000
5000
En het gaf een prachtige beschrijving van de sterke kracht en de zwakke kracht.
11:18
So here we say, again, what we said before:
163
666000
3000
Dus, nogmaals,
11:21
that eachelk skinhuid of the onionUI showsshows a similaritygelijkenis to the adjoiningaangrenzende skinsskins.
164
669000
4000
elke laag van de ui vertoont gelijkenis met de aangrenzende lagen.
11:25
So the mathematicswiskunde for the adjoiningaangrenzende skinsskins is very similarsoortgelijk to what we need for the newnieuwe one.
165
673000
5000
Dus de wiskunde voor de aangrenzende lagen lijkt sterk op wat nodig is is voor nieuwe lagen.
11:30
And thereforedaarom it lookslooks beautifulmooi
166
678000
2000
En daarom ziet het er mooi uit.
11:32
because we alreadynu al know how to writeschrijven it in a lovelyheerlijk, concisebeknopte way.
167
680000
4000
Want we weten al hoe we het schrijven moeten op een mooie, beknopte manier.
11:36
So here are the themesthema's. We believe there is a unifiedunified theorytheorie underlyingonderliggende all the regularitiesregelmatigheden.
168
684000
9000
Dus hier zijn de onderwerpen. Wij geloven dat er een verenigende theorie ten grondslag ligt aan alle regelmatigheden.
11:45
StepsStappen towardin de richting van unificationeenwording exhibittentoonstellen the simplicityeenvoud.
169
693000
4000
Stappen in de richting van de vereniging vertonen deze eenvoud.
11:49
SymmetrySymmetrie exhibitsexposities the simplicityeenvoud.
170
697000
2000
Symmetrie toont de eenvoud.
11:51
And then there is self-similarityzelf-gelijkenis acrossaan de overkant the scalesbalans -- in other wordstekst,
171
699000
4000
En er is vervolgens gelijkenis op alle schalen -- met andere woorden,
11:55
from one skinhuid of the onionUI to anothereen ander one.
172
703000
2000
van de ene naar de volgende laag van de ui.
11:57
ProximateNaaste self-similarityzelf-gelijkenis. And that accountsrekeningen for this phenomenonfenomeen.
173
705000
5000
Regionale zelf-symmetrie. En dat verklaart dit fenomeen.
12:02
That will accountaccount for why beautyschoonheid is a successfulgeslaagd criterioncriterium for selectingselecteren the right theorytheorie.
174
710000
7000
Dat verklaart waarom schoonheid een succesvol criterium is voor het kiezen van de juiste theorie.
12:09
Here'sHier is what NewtonNewton himselfzichzelf said:
175
717000
1000
Dit is wat Newton er over zei:
12:10
"NatureNatuur is very consonantmedeklinker and conformablelevensoffer to her selfzelf."
176
718000
4000
"De natuur is erg consonant en conform aan haarzelf"
12:14
One thing he was thinkinghet denken of is something that mostmeest of us take for grantedtoegekend todayvandaag,
177
722000
4000
Een van de dingen waar hij aan dacht is iets dat de meesten van ons nu voor lief nemen.
12:18
but in his day it wasn'twas niet takeningenomen for grantedtoegekend.
178
726000
3000
maar in zijn tijd was dit nog niet duidelijk.
12:21
There's the storyverhaal, whichwelke is not absolutelyAbsoluut certainzeker to be right, but a lot of people told it.
179
729000
6000
Het is het verhaal, wat niet met ablsolute zekerheid klopt, maar veel mensen deelden het.
12:27
FourVier sourcesbronnen told it. That when they had the plaguePest in CambridgeCambridge,
180
735000
4000
Vier bronnen vertelden er over. Dat toen de pest uitbrak in Cambridge,
12:31
and he wentgegaan down to his mother'smoeder farmfarm -- because the universityUniversiteit was closedGesloten --
181
739000
4000
en hij naar zijn moeders boerderij ging - omdat de universiteit gesloten was -
12:35
he saw an appleappel fallvallen from a treeboom, or on his headhoofd or something.
182
743000
4000
hij een appel van de boom zag vallen, of op zijn hoofd, ofzo.
12:39
And he realizedrealiseerde suddenlyplotseling that the forcedwingen that drewdrew the appleappel down to the earthaarde
183
747000
4000
En hij zich plotseling realiseerde dat de kracht die de appel naar de aarde trok
12:43
could be the samedezelfde as the forcedwingen regulatingregulering van de the motionsontwerp-resoluties of the planetsplaneten and the moonmaan.
184
751000
6000
wel eens dezelfde kon zijn als de kracht welke de bewegingen van de planeten en de maan beheerst.
12:49
That was a biggroot unificationeenwording for those daysdagen, althoughhoewel todayvandaag we take it for grantedtoegekend.
185
757000
5000
Dat was een grote stap destijds, hoewel deze vandaag de dag voor lief wordt genomen.
12:54
It's the samedezelfde theorytheorie of gravityzwaartekracht.
186
762000
4000
Helzelfde geldt voor de theorie van de zwaartekracht.
12:58
So he said that this principlebeginsel of naturenatuur, consonanceconsonantie:
187
766000
5000
Zo zei hij dat dit natuurlijke principe, consonantie
13:03
"This principlebeginsel of naturenatuur beingwezen very remoteafgelegen from the conceptionsopvattingen of philosophersfilosofen,
188
771000
5000
"Dit natuurlijke principe ver staat van de concepties van de denkenden,
13:08
I forboreforbore to describebeschrijven it in that bookboek,
189
776000
3000
zoals ik weerhield te schrijven in mijn boek,
13:11
lestopdat I should be accountedverantwoord an extravagantextravagante freakgek ... "
190
779000
4000
opdat ik zal worden gehouden voor een extravagante mafkees ..."
13:15
That's what we all have to watch out for, (LaughterGelach) especiallyvooral at this meetingvergadering.
191
783000
5000
Daarvoor zullen wij allen moeten waken. Zeker in deze bijeenkomst.
13:20
" ... and so prejudiceafbreuk te doen my readersreaders againsttegen all those things whichwelke were the mainhoofd designontwerp of the bookboek."
192
788000
5000
"... En zo een vooroordeel vel aan mijn lezers en ze behoed tegen de essentie van mijn boek."
13:25
Now, who todayvandaag would claimvordering that as a merelouter conceithoogmoed of the humanmenselijk mindgeest?
193
793000
4000
Nu, wie zou vandaag de dag zo'n theorie afdoen als slechts een 'luimig idee uit de menselijke geest'?
13:29
That the forcedwingen that causesoorzaken the appleappel to fallvallen to the groundgrond
194
797000
4000
Dat de kracht welke de appel tot de grond doet vallen
13:33
is the samedezelfde forcedwingen that causesoorzaken the planetsplaneten and the moonmaan to moveverhuizing around,
195
801000
3000
dezelfde is als de kracht welke de planeten en de maan doet bewegen,
13:36
and so on? EverybodyIedereen knowsweet that. It's a propertyeigendom of gravitationzwaartekracht.
196
804000
5000
enzovoorts. Iedereen weet dat. Het is een eigenschap van zwaartekracht.
13:41
It's not something in the humanmenselijk mindgeest. The humanmenselijk mindgeest can, of courseCursus, appreciateop prijs stellen it
197
809000
4000
Het is niet iets uit de menselijke geest. de menselijke geest kan het, uiteraard, waarderen
13:45
and enjoygenieten it, use it, but it's not -- it doesn't stemstam from the humanmenselijk mindgeest.
198
813000
5000
en er van genieten, het gebruiken, maar het is niet -- het stamt niet uit de menselijke geest.
13:50
It stemsstengels from the characterkarakter of gravityzwaartekracht.
199
818000
2000
Het stamt uit de eigenschappen van de zwaartekracht.
13:52
And that's truewaar of all the things we're talkingpratend about.
200
820000
2000
And dat geldt voor all de zaken waar we het nu over hebben.
13:54
They are propertieseigenschappen of the fundamentalfundamenteel lawwet.
201
822000
2000
Ze zijn de eigenschappen van de fundamentele wet.
13:56
The fundamentalfundamenteel lawwet is suchzodanig that the differentverschillend skinsskins of the onionUI resemblelijken op one anothereen ander,
202
824000
6000
De fundamentele wet is zó, dat de verschillende lagen van de ui op elkaar lijken,
14:02
and thereforedaarom the mathwiskunde for one skinhuid allowstoestaat you to expressuitdrukken beautifullymooi and simplyeenvoudigweg
203
830000
4000
en zodoende de wiskunde bij de ene laag toestaat om op een elegante en simpele manier
14:06
the phenomenonfenomeen of the nextvolgende skinhuid.
204
834000
3000
het fenomeen in de daaropvolgende laag uit te drukken.
14:09
I say here that NewtonNewton did a lot of things that yearjaar:
205
837000
3000
Ik zal u zeggen dat Newton veel vastgesteld heeft in dat laatste jaar:
14:12
gravityzwaartekracht, the lawswetten of motionbeweging, the calculuscalculus, whitewit lightlicht composedsamengesteld of all the colorskleuren of the rainbowregenboog.
206
840000
6000
De zwaartekracht, bewegingswetten, calculus, wit licht bestaand uit alle kleuren van de regenboog.
14:18
And he could have writtengeschreven quiteheel an essayessay on "What I Did Over My SummerZomer VacationVakantie."
207
846000
6000
Hij had zeker de show kunnen stelen in het kringgesprek na de zomervakantie.
14:24
(LaughterGelach)
208
852000
4000
...
14:28
So we don't have to assumeuitgaan van these principlesprincipes as separatescheiden metaphysicalmetafysisch postulatespostulaten.
209
856000
10000
Dus we hoeven deze principes niet als individuele metafysische grondstellingen aan te nemen.
14:38
They followvolgen from the fundamentalfundamenteel theorytheorie.
210
866000
6000
Ze volgen uit de fundamentele theorie.
14:44
They are what we call emergentopkomende propertieseigenschappen.
211
872000
2000
Ze zijn wat wij noemen 'afleidbare eigenschappen'.
14:46
You don't need -- you don't need something more to get something more.
212
874000
7000
Je hebt niets -- er is niets meer nodig om meer te krijgen.
14:53
That's what emergenceverschijning meansmiddelen.
213
881000
2000
Dat is wat afleidbaar betekent.
14:55
Life can emergeopduiken from physicsfysica and chemistrychemie, plusplus a lot of accidentsongevallen.
214
883000
9000
Leven kan ontstaan uit natuurkunde en scheikunde, plus een heleboel toevalligheden.
15:04
The humanmenselijk mindgeest can ariseontstaan from neurobiologyNeurobiologie and a lot of accidentsongevallen,
215
892000
5000
Het menselijke verstand kan ontstaan uit neurobiologie en een heleboel toevalligheden,
15:09
the way the chemicalchemisch bondobligatie arisesontstaat from physicsfysica and certainzeker accidentsongevallen.
216
897000
7000
op dezelfde manier waarop een covalentie ontstaat uit natuurkunde en bepaalde toevalligheden.
15:16
It doesn't diminishverminderen the importancebelang of these subjectsvakken
217
904000
4000
Dit doet niets af aan de significantie van deze onderwerpen
15:20
to know that they followvolgen from more fundamentalfundamenteel things, plusplus accidentsongevallen.
218
908000
6000
wetend dat ze voortkomen uit meer fundamentele dingen, en toevalligheden.
15:26
That's a generalalgemeen ruleregel, and it's criticallykritisch importantbelangrijk to realizerealiseren that.
219
914000
5000
Het is een algemene regel, en het is bijzonder belangrijk om je dat te realizeren.
15:31
You don't need something more in orderbestellen to get something more.
220
919000
4000
Er is niets méér nodig om meer te krijgen.
15:35
People keep askingvragen that when they readlezen my bookboek, "The QuarkQuark and the JaguarJaguar,"
221
923000
4000
Mensen blijven mij vragen wanneer ze mijn boek, "The Quark and the Jaguar" lezen,
15:39
and they say, "Isn't there something more beyondvoorbij what you have there?"
222
927000
4000
En ze zeggen, "is er niets voorbij wat je daar benoemd?"
15:43
PresumablyVermoedelijk, they mean something supernaturalbovennatuurlijk.
223
931000
4000
Waarschijnlijk doelen ze dan op iets bovennatuurlijks.
15:47
AnywayHoe dan ook, there isn't. (LaughterGelach)
224
935000
2000
Hoe dan ook; dat is er niet.
15:49
You don't need something more to explainuitleg geven something more.
225
937000
5000
het is niet nodig om meer te hebben om meer te kunnen verklaren.
15:54
Thank you very much. (ApplauseApplaus)
226
942000
3000
Hartelijk dank.
Translated by J Zandstra
Reviewed by Rudolf Penninkhof

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Murray Gell-Mann - Physicist
Murray Gell-Mann brings visibility to a crucial aspect of our existence that we can't actually see: elemental particles. He won the Nobel Prize in Physics for introducing quarks, one of two fundamental ingredients for all matter in the universe.

Why you should listen

He's been called "the man with five brains" -- and Murray Gell-Mann has the resume to prove it. In addition to being a Nobel laureate, he is an accomplished physicist who's earned numerous awards, medals and honorary degrees for his work with subatomic particles, including the groundbreaking theory that the nucleus of an atom comprises 100 or so fundamental building blocks called quarks.

Gell-Mann's influence extends well beyond his field: He's a member of the National Academy of Sciences, the American Academy of Arts and Sciences, and the Council on Foreign Relations. He also serves on the board of the Wildlife Conservation Society and is a director of Encyclopedia Britannica. Gell-Mann, a professor emeritus of Caltech, now heads the evolution of human languages program at the Santa Fe Institute, which he cofounded in 1984.

A prolific writer -- he's penned scores of academic papers and several books, including The Quark and the Jaguar -- Gell-Mann is also the subject of the popular science biography Strange Beauty: Murray Gell-Mann and the Revolution in 20th-Century Physics.

More profile about the speaker
Murray Gell-Mann | Speaker | TED.com