TEDGlobal>Geneva
Harry Cliff: Have we reached the end of physics?
Harry Cliff: Hebben we het einde van de fysica bereikt?
Filmed:
Readability: 4.7
2,620,349 views
Waarom is er iets in plaats van niets? Waarom bestaan er zoveel interessante dingen in het universum? Deeltjesfysicus Harry Cliff werkt aan de Large Hadron Collider in het CERN en mogelijk heeft hij slecht nieuws voor mensen die op zoek zijn naar antwoorden op deze vragen. Ondanks de inspanningen van wetenschappers (met behulp van de grootste machine ter wereld) zullen we misschien nooit alle vreemde aspecten van de natuur kunnen verklaren. Betekent dat het einde van de fysica? Leer er meer over in deze fascinerende talk over het meest recente onderzoek naar de geheime structuur van het universum.
Harry Cliff - Particle physicist
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature. Full bio
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
A hundred years ago this month,
a 36-year-old Albert Einstein
a 36-year-old Albert Einstein
0
480
3696
Deze maand is het honderd jaar geleden
dat de 36-jarige Albert Einstein
dat de 36-jarige Albert Einstein
00:16
stood up in front of the Prussian
Academy of Sciences in Berlin
Academy of Sciences in Berlin
1
4200
3256
voor de Pruisische Academie
van Wetenschappen in Berlijn stond
van Wetenschappen in Berlijn stond
00:19
to present a radical new theory
of space, time and gravity:
of space, time and gravity:
2
7480
4456
om een radicale nieuwe theorie van ruimte,
tijd en zwaartekracht voor te stellen:
tijd en zwaartekracht voor te stellen:
00:23
the general theory of relativity.
3
11960
3016
de algemene relativiteitstheorie.
00:27
General relativity is unquestionably
Einstein's masterpiece,
Einstein's masterpiece,
4
15000
3056
Algemene relativiteit is ongetwijfeld
Einsteins meesterwerk,
Einsteins meesterwerk,
00:30
a theory which reveals the workings
of the universe at the grandest scales,
of the universe at the grandest scales,
5
18080
3976
een theorie die de werking van het heelal
op de grootst mogelijke schaal blootlegt.
op de grootst mogelijke schaal blootlegt.
00:34
capturing in one beautiful line of algebra
6
22080
2376
Ze omvat in één mooie regel algebra
00:36
everything from why apples fall from trees
to the beginning of time and space.
to the beginning of time and space.
7
24480
4520
alles van de vraag waarom appelen vallen
tot het begin van ruimte en tijd.
tot het begin van ruimte en tijd.
00:41
1915 must have been an exciting year
to be a physicist.
to be a physicist.
8
29720
3096
1915 moet voor fysici
een opwindend jaar zijn geweest.
een opwindend jaar zijn geweest.
00:44
Two new ideas were turning
the subject on its head.
the subject on its head.
9
32840
3496
Twee nieuwe ideeën
zetten de fysica op zijn kop.
zetten de fysica op zijn kop.
00:48
One was Einstein's theory of relativity,
10
36360
2336
Eén daarvan was Einsteins
relativiteitstheorie,
relativiteitstheorie,
00:50
the other was arguably
even more revolutionary:
even more revolutionary:
11
38720
3176
het andere was misschien
nog revolutionairder:
nog revolutionairder:
00:53
quantum mechanics,
12
41920
1456
de kwantummechanica,
00:55
a mind-meltingly strange
yet stunningly successful new way
yet stunningly successful new way
13
43400
3536
een verbijsterend vreemde,
maar toch verbluffend succesvolle manier
maar toch verbluffend succesvolle manier
00:58
of understanding the microworld,
the world of atoms and particles.
the world of atoms and particles.
14
46960
4280
om de microwereld van atomen
en deeltjes te begrijpen.
en deeltjes te begrijpen.
In de loop van de voorbije eeuw
hebben deze twee ideeën
hebben deze twee ideeën
01:03
Over the last century,
these two ideas have utterly transformed
these two ideas have utterly transformed
15
51920
3656
ons begrip van het universum
compleet veranderd.
compleet veranderd.
01:07
our understanding of the universe.
16
55600
1736
01:09
It's thanks to relativity
and quantum mechanics
and quantum mechanics
17
57360
2336
Dankzij de relativiteit
en de kwantummechanica
en de kwantummechanica
01:11
that we've learned
what the universe is made from,
what the universe is made from,
18
59720
2336
hebben we ontdekt
waaruit het heelal is opgemaakt,
waaruit het heelal is opgemaakt,
01:14
how it began
and how it continues to evolve.
and how it continues to evolve.
19
62080
2519
hoe het ontstond
en hoe het verder zal evolueren.
en hoe het verder zal evolueren.
01:17
A hundred years on, we now find ourselves
at another turning point in physics,
at another turning point in physics,
20
65360
4296
Honderd jaar later staan we opnieuw
voor een keerpunt in de fysica,
voor een keerpunt in de fysica,
01:21
but what's at stake now
is rather different.
is rather different.
21
69680
2480
maar deze keer staat er
iets heel anders op het spel.
iets heel anders op het spel.
01:24
The next few years may tell us
whether we'll be able
whether we'll be able
22
72840
2456
De komende jaren zullen
ons duidelijk maken
ons duidelijk maken
of we ons begrip van de natuur
zullen kunnen blijven verbeteren,
zullen kunnen blijven verbeteren,
01:27
to continue to increase
our understanding of nature,
our understanding of nature,
23
75320
2856
01:30
or whether maybe for the first time
in the history of science,
in the history of science,
24
78200
3416
of dat we voor het eerst
in de geschiedenis van de wetenschap
in de geschiedenis van de wetenschap
01:33
we could be facing questions
that we cannot answer,
that we cannot answer,
25
81640
3936
met vragen te kampen zullen krijgen
die we niet kunnen beantwoorden,
die we niet kunnen beantwoorden,
niet omdat we het verstand
of de technologie ervoor missen,
of de technologie ervoor missen,
01:37
not because we don't have
the brains or technology,
the brains or technology,
26
85600
2576
01:40
but because the laws of physics
themselves forbid it.
themselves forbid it.
27
88200
3240
maar omdat de wetten van de fysica zelf
het onmogelijk maken.
het onmogelijk maken.
01:44
This is the essential problem:
the universe is far, far too interesting.
the universe is far, far too interesting.
28
92560
4576
Dat is het cruciale probleem:
het heelal is veel te interessant.
het heelal is veel te interessant.
01:49
Relativity and quantum mechanics
appear to suggest
appear to suggest
29
97160
2656
Relativiteit en kwantummechanica
lijken te suggereren
lijken te suggereren
01:51
that the universe
should be a boring place.
should be a boring place.
30
99840
2296
dat het universum
een saaie plek hoort te zijn.
een saaie plek hoort te zijn.
01:54
It should be dark, lethal and lifeless.
31
102160
2896
Het zou donker, dodelijk
en levenloos moeten zijn.
en levenloos moeten zijn.
01:57
But when we look around us, we see we live
in a universe full of interesting stuff,
in a universe full of interesting stuff,
32
105080
3936
Maar als we om ons heen kijken, zien we
dat het universum enorm boeiend is,
dat het universum enorm boeiend is,
02:01
full of stars, planets, trees, squirrels.
33
109040
3056
vol met sterren, planeten,
bomen, eekhoorns.
bomen, eekhoorns.
02:04
The question is, ultimately,
34
112120
1496
De vraag is uiteindelijk:
02:05
why does all this interesting stuff exist?
35
113640
3296
waarom bestaan al die fascinerende dingen?
02:08
Why is there something
rather than nothing?
rather than nothing?
36
116960
3080
Waarom is er iets in plaats van niets?
Die tegenstrijdigheid is het grootste
vraagstuk in de fundamentele fysica;
vraagstuk in de fundamentele fysica;
02:13
This contradiction is the most pressing
problem in fundamental physics,
problem in fundamental physics,
37
121080
3496
02:16
and in the next few years, we may find out
whether we'll ever be able to solve it.
whether we'll ever be able to solve it.
38
124600
4720
in de komende jaren ontdekken we misschien
of we het ooit kunnen oplossen.
of we het ooit kunnen oplossen.
02:23
At the heart of this problem
are two numbers,
are two numbers,
39
131080
3096
Aan de voet van dit vraagstuk
liggen twee getallen,
liggen twee getallen,
02:26
two extremely dangerous numbers.
40
134200
2496
twee uiterst gevaarlijke getallen.
02:28
These are properties of the universe
that we can measure,
that we can measure,
41
136720
2696
Het zijn eigenschappen van het heelal
die we kunnen meten
die we kunnen meten
02:31
and they're extremely dangerous
42
139440
1536
en ze zijn extreem gevaarlijk,
02:33
because if they were different,
even by a tiny bit,
even by a tiny bit,
43
141000
2416
want als ze zelfs maar
een beetje verschilden,
een beetje verschilden,
02:35
then the universe as we know it
would not exist.
would not exist.
44
143440
2720
zou het universum
zoals we het kennen niet bestaan.
zoals we het kennen niet bestaan.
Het eerste van die getallen
wordt geassocieerd met de ontdekking
wordt geassocieerd met de ontdekking
02:38
The first of these numbers is associated
with the discovery that was made
with the discovery that was made
45
146720
3456
gedaan op enkele kilometers van deze hal
in het CERN, waar deze machine staat,
in het CERN, waar deze machine staat,
02:42
a few kilometers from this hall,
at CERN, home of this machine,
at CERN, home of this machine,
46
150200
2976
02:45
the largest scientific device
ever built by the human race,
ever built by the human race,
47
153200
3056
de grootste wetenschappelijke machine
ooit door mensen gebouwd,
ooit door mensen gebouwd,
02:48
the Large Hadron Collider.
48
156280
1856
de Large Hadron Collider.
02:50
The LHC whizzes subatomic particles
around a 27-kilometer ring,
around a 27-kilometer ring,
49
158160
3976
De LHC doet subatomaire deeltjes
door een 27 kilometer lange ring zoeven,
door een 27 kilometer lange ring zoeven,
02:54
getting them closer and closer
to the speed of light
to the speed of light
50
162160
2456
sneller en sneller
tot ze de lichtsnelheid naderen
tot ze de lichtsnelheid naderen
02:56
before smashing them into each other
inside gigantic particle detectors.
inside gigantic particle detectors.
51
164640
4656
om dan hard tegen elkaar te botsen
in enorme deeltjesdetectoren.
in enorme deeltjesdetectoren.
03:01
On July 4, 2012, physicists
at CERN announced to the world
at CERN announced to the world
52
169320
4496
Op 4 juli 2012 maakten fysici
in het CERN aan de wereld bekend
in het CERN aan de wereld bekend
03:05
that they'd spotted
a new fundamental particle
a new fundamental particle
53
173840
2536
dat ze een nieuw fundamenteel
deeltje gevonden hadden,
deeltje gevonden hadden,
03:08
being created at the violent collisions
at the LHC: the Higgs boson.
at the LHC: the Higgs boson.
54
176400
4360
ontstaan uit de gewelddadige collisies
in de LHC: het Higgsboson.
in de LHC: het Higgsboson.
03:13
Now, if you followed the news at the time,
55
181440
2056
Als je destijds het nieuws volgde,
03:15
you'll have seen a lot of physicists
getting very excited indeed,
getting very excited indeed,
56
183520
3056
heb je gezien dat veel fysici
dan ook heel opgewonden waren.
dan ook heel opgewonden waren.
03:18
and you'd be forgiven for thinking
57
186600
1656
Het is je vergeven als je denkt
03:20
we get that way every time
we discover a new particle.
we discover a new particle.
58
188280
2536
dat wij voor elk nieuw
ontdekt deeltje zo reageren.
ontdekt deeltje zo reageren.
03:22
Well, that is kind of true,
59
190840
1336
Dat klopt wel min of meer,
03:24
but the Higgs boson
is particularly special.
is particularly special.
60
192200
2696
maar het Higgsboson is extra bijzonder.
03:26
We all got so excited
because finding the Higgs
because finding the Higgs
61
194920
2456
We waren zo opgewonden
omdat de vondst van het Higgs
omdat de vondst van het Higgs
03:29
proves the existence
of a cosmic energy field.
of a cosmic energy field.
62
197400
3336
het bestaan bewees
van een kosmisch energieveld.
van een kosmisch energieveld.
Het is misschien moeilijk
om je een energieveld in te beelden,
om je een energieveld in te beelden,
03:32
Now, you may have trouble
imagining an energy field,
imagining an energy field,
63
200760
2616
03:35
but we've all experienced one.
64
203400
1429
maar we kennen er al één.
Als je ooit een magneet
naast een stuk metaal hebt gehouden
naast een stuk metaal hebt gehouden
03:36
If you've ever held a magnet
close to a piece of metal
close to a piece of metal
65
204853
2536
03:39
and felt a force pulling across that gap,
66
207413
2123
en een trekkende kracht hebt gevoeld,
03:41
then you've felt the effect of a field.
67
209560
1858
dan voelde je het effect van een veld.
03:43
And the Higgs field
is a little bit like a magnetic field,
is a little bit like a magnetic field,
68
211442
3374
Het Higgsveld is een beetje
zoals een magnetisch veld,
zoals een magnetisch veld,
03:46
except it has a constant value everywhere.
69
214840
2816
behalve dat het overal
een constante waarde heeft.
een constante waarde heeft.
03:49
It's all around us right now.
70
217680
1456
Het is nu overal rondom ons.
03:51
We can't see it or touch it,
71
219160
1736
We kunnen het niet zien of voelen,
03:52
but if it wasn't there,
72
220920
1216
maar als het er niet was,
03:54
we would not exist.
73
222160
1440
zouden wij niet bestaan.
03:56
The Higgs field gives mass
74
224200
1776
Het Higgsveld geeft massa
aan de fundamentele deeltjes
waarvan we gemaakt zijn.
waarvan we gemaakt zijn.
03:58
to the fundamental particles
that we're made from.
that we're made from.
75
226000
2376
04:00
If it wasn't there, those particles
would have no mass,
would have no mass,
76
228400
2616
Als het er niet was,
hadden die deeltjes geen massa,
hadden die deeltjes geen massa,
04:03
and no atoms could form
and there would be no us.
and there would be no us.
77
231040
2680
waren er geen atomen gevormd,
en bestonden wij niet.
en bestonden wij niet.
04:06
But there is something deeply mysterious
about the Higgs field.
about the Higgs field.
78
234880
4456
Maar er is iets heel geheimzinnigs
aan het Higgsveld.
aan het Higgsveld.
Relativiteit en kwantummechanica tonen aan
dat het twee natuurlijke standen kent,
dat het twee natuurlijke standen kent,
04:11
Relativity and quantum mechanics tell us
that it has two natural settings,
that it has two natural settings,
79
239360
3696
04:15
a bit like a light switch.
80
243080
1656
een beetje zoals een lichtschakelaar.
04:16
It should either be off,
81
244760
1376
Die staat ofwel uit,
04:18
so that it has a zero value
everywhere in space,
everywhere in space,
82
246160
2656
waardoor hij in heel de ruimte
waarde nul heeft,
waarde nul heeft,
04:20
or it should be on so it has
an absolutely enormous value.
an absolutely enormous value.
83
248840
3360
ofwel aan, waardoor hij overal
een gigantisch grote waarde heeft.
een gigantisch grote waarde heeft.
04:24
In both of these scenarios,
atoms could not exist,
atoms could not exist,
84
252840
2736
In beide scenario's zouden
atomen niet kunnen bestaan
atomen niet kunnen bestaan
04:27
and therefore all the other
interesting stuff
interesting stuff
85
255600
2136
en zouden dus ook alle andere dingen
04:29
that we see around us
in the universe would not exist.
in the universe would not exist.
86
257760
2639
die we in het heelal
rondom ons zien, niet bestaan.
rondom ons zien, niet bestaan.
04:33
In reality, the Higgs field
is just slightly on,
is just slightly on,
87
261000
3616
In werkelijkheid is het Higgsveld
maar net ingeschakeld,
maar net ingeschakeld,
04:36
not zero but 10,000 trillion times weaker
than its fully on value,
than its fully on value,
88
264640
5056
het is 10.000 biljoen keer zwakker dan
wanneer het volledig is ingeschakeld,
wanneer het volledig is ingeschakeld,
04:41
a bit like a light switch that's got stuck
just before the off position.
just before the off position.
89
269720
4120
zoals een lichtschakelaar die net
voor de uitknop vast is komen te zitten.
voor de uitknop vast is komen te zitten.
04:46
And this value is crucial.
90
274480
1616
Deze waarde is essentieel.
04:48
If it were a tiny bit different,
91
276120
1856
Als ze een beetje anders was,
04:50
then there would be
no physical structure in the universe.
no physical structure in the universe.
92
278000
3656
zou er geen fysische structuur
zijn in het universum.
zijn in het universum.
Dit is dus het eerste
van onze gevaarlijke getallen,
van onze gevaarlijke getallen,
04:53
So this is the first
of our dangerous numbers,
of our dangerous numbers,
93
281680
2176
04:55
the strength of the Higgs field.
94
283880
2056
de kracht van het Higgsveld.
04:57
Theorists have spent decades
trying to understand
trying to understand
95
285960
2736
Theoretici proberen
al decennia lang te begrijpen
al decennia lang te begrijpen
05:00
why it has this very peculiarly
fine-tuned number,
fine-tuned number,
96
288720
2656
waarom het deze eigenaardig exact
afgestelde waarde heeft
afgestelde waarde heeft
05:03
and they've come up
with a number of possible explanations.
with a number of possible explanations.
97
291400
2816
en ze hebben een aantal
mogelijke verklaringen bedacht.
mogelijke verklaringen bedacht.
05:06
They have sexy-sounding names
like "supersymmetry"
like "supersymmetry"
98
294240
2936
Die hebben sexy klinkende namen
zoals 'supersymmetrie'
zoals 'supersymmetrie'
05:09
or "large extra dimensions."
99
297200
1936
of 'grote extra dimensies'.
05:11
I'm not going to go
into the details of these ideas now,
into the details of these ideas now,
100
299160
2776
Ik zal nu niet ingaan
op de details van deze ideeën,
op de details van deze ideeën,
05:13
but the key point is this:
101
301960
2376
maar het voornaamste punt is dit:
05:16
if any of them explained this weirdly
fine-tuned value of the Higgs field,
fine-tuned value of the Higgs field,
102
304360
3856
als één ervan deze vreemde exacte waarde
van het Higgsveld kon verklaren,
van het Higgsveld kon verklaren,
05:20
then we should see new particles
being created at the LHC
being created at the LHC
103
308240
3736
zouden er nieuwe deeltjes
moeten ontstaan in het LHC
moeten ontstaan in het LHC
05:24
along with the Higgs boson.
104
312000
1976
naast het Higgsboson.
05:26
So far, though, we've not seen
any sign of them.
any sign of them.
105
314000
2960
Daar hebben we tot nu toe
echter nog niets van gezien.
echter nog niets van gezien.
Er bestaat een nog sterker voorbeeld
05:29
But there's actually an even worse example
106
317960
2056
05:32
of this kind of fine-tuning
of a dangerous number,
of a dangerous number,
107
320040
2376
van zo'n precies afgesteld
gevaarlijk getal,
gevaarlijk getal,
05:34
and this time it comes
from the other end of the scale,
from the other end of the scale,
108
322440
2616
ditmaal afkomstig van
de andere kant van het spectrum,
de andere kant van het spectrum,
05:37
from studying the universe
at vast distances.
at vast distances.
109
325080
2856
de kant die het universum
in zijn uitgestrektheid bestudeert.
in zijn uitgestrektheid bestudeert.
05:39
One of the most important consequences
of Einstein's general theory of relativity
of Einstein's general theory of relativity
110
327960
4336
Een van de belangrijkste gevolgen
van de algemene relativiteitstheorie
van de algemene relativiteitstheorie
05:44
was the discovery that the universe began
as a rapid expansion of space and time
as a rapid expansion of space and time
111
332320
4416
was de ontdekking dat het heelal
13,8 miljard jaar geleden ontstaan is
13,8 miljard jaar geleden ontstaan is
05:48
13.8 billion years ago, the Big Bang.
112
336760
3776
in een snelle expansie
van ruimte en tijd: de oerknal.
van ruimte en tijd: de oerknal.
05:52
Now, according to early versions
of the Big Bang theory,
of the Big Bang theory,
113
340560
2656
Volgens oude versies van de oerknaltheorie
05:55
the universe has been expanding ever since
114
343240
2176
is het universum
sindsdien blijven uitdijen,
sindsdien blijven uitdijen,
05:57
with gravity gradually putting
the brakes on that expansion.
the brakes on that expansion.
115
345440
4056
maar werd het geleidelijk aan
afgeremd door de zwaartekracht.
afgeremd door de zwaartekracht.
06:01
But in 1998, astronomers made
the stunning discovery
the stunning discovery
116
349520
3336
In 1998 deden astronomen
echter de schokkende ontdekking
echter de schokkende ontdekking
dat de uitdijing van het universum
in feite steeds sneller gaat.
in feite steeds sneller gaat.
06:04
that the expansion of the universe
is actually speeding up.
is actually speeding up.
117
352880
2816
06:07
The universe is getting
bigger and bigger faster and faster
bigger and bigger faster and faster
118
355720
3136
Het heelal wordt steeds sneller groter,
06:10
driven by a mysterious repulsive force
called dark energy.
called dark energy.
119
358880
3840
gedreven door een geheimzinnige
afstotende kracht genaamd donkere energie.
afstotende kracht genaamd donkere energie.
Telkens als je in de fysica
het woord 'donker' hoort,
het woord 'donker' hoort,
06:15
Now, whenever you hear
the word "dark" in physics,
the word "dark" in physics,
120
363280
2416
06:17
you should get very suspicious
121
365720
1496
moet je argwaan tonen,
want het betekent vermoedelijk
dat we niet weten waarover we het hebben.
dat we niet weten waarover we het hebben.
06:19
because it probably means
we don't know what we're talking about.
we don't know what we're talking about.
122
367240
3056
06:22
(Laughter)
123
370320
1016
(Gelach)
06:23
We don't know what dark energy is,
124
371360
2016
We weten niet wat donkere energie is,
06:25
but the best idea is that it's the energy
of empty space itself,
of empty space itself,
125
373400
4736
maar het beste idee is dat het
de energie van de lege ruimte zelf is,
de energie van de lege ruimte zelf is,
06:30
the energy of the vacuum.
126
378160
2216
de energie van het vacuüm.
06:32
Now, if you use good old
quantum mechanics to work out
quantum mechanics to work out
127
380400
2536
Als je kwantummechanica
gebruikt om te berekenen
gebruikt om te berekenen
hoe krachtig donkere energie moet zijn,
06:34
how strong dark energy should be,
128
382960
1616
06:36
you get an absolutely astonishing result.
129
384600
3216
krijg je een verbluffende uitkomst.
06:39
You find that dark energy
130
387840
1856
Donkere energie blijkt
06:41
should be 10 to the power
of 120 times stronger
of 120 times stronger
131
389720
3976
10 tot de 120ste macht krachtiger te zijn
06:45
than the value we observe from astronomy.
132
393720
2816
dan de waarde die we zien
in de astronomie.
in de astronomie.
06:48
That's one with 120 zeroes after it.
133
396560
4816
Dat is een één met 120 nullen erachter.
06:53
This is a number so mind-bogglingly huge
134
401400
2576
Dit getal is zo waanzinnig hoog
06:56
that it's impossible
to get your head around.
to get your head around.
135
404000
2216
dat het onmogelijk te bevatten is.
We gebruiken vaak het woord 'astronomisch'
wanneer we over grote getallen praten.
wanneer we over grote getallen praten.
06:58
We often use the word "astronomical"
when we're talking about big numbers.
when we're talking about big numbers.
136
406240
3496
07:01
Well, even that one won't do here.
137
409760
1656
Maar ook dat is hier niet genoeg.
07:03
This number is bigger
than any number in astronomy.
than any number in astronomy.
138
411440
2416
Dit is het grootste getal
in de astronomie.
in de astronomie.
07:05
It's a thousand trillion
trillion trillion times bigger
trillion trillion times bigger
139
413880
3096
Het is duizend biljoen
biljoen biljoen keer groter
biljoen biljoen keer groter
07:09
than the number of atoms
in the entire universe.
in the entire universe.
140
417000
2640
dan het aantal atomen
in het hele universum.
in het hele universum.
Dat is dus een best slechte voorspelling.
07:12
So that's a pretty bad prediction.
141
420440
1816
Het wordt soms de slechtste voorspelling
in de fysica genoemd
in de fysica genoemd
07:14
In fact, it's been called
the worst prediction in physics,
the worst prediction in physics,
142
422280
2715
07:17
and this is more than just
a theoretical curiosity.
a theoretical curiosity.
143
425019
3277
en dit is meer dan alleen maar
een theoretische zeldzaamheid.
een theoretische zeldzaamheid.
07:20
If dark energy were
anywhere near this strong,
anywhere near this strong,
144
428320
2736
Als donkere energie zo krachtig was,
07:23
then the universe
would have been torn apart,
would have been torn apart,
145
431080
2136
zou het heelal verscheurd zijn,
zouden er geen sterren en sterrenstelsels
zijn, en zouden wij hier niet zitten.
zijn, en zouden wij hier niet zitten.
07:25
stars and galaxies could not form,
and we would not be here.
and we would not be here.
146
433240
3320
07:29
So this is the second
of those dangerous numbers,
of those dangerous numbers,
147
437240
2336
Dit is dus het tweede gevaarlijke getal,
07:31
the strength of dark energy,
148
439600
1376
de kracht van donkere energie.
07:33
and explaining it requires an even more
fantastic level of fine-tuning
fantastic level of fine-tuning
149
441000
3936
Om dat te verklaren moeten we
nóg nauwkeuriger te werk gaan
nóg nauwkeuriger te werk gaan
07:36
than we saw for the Higgs field.
150
444960
1524
dan bij het Higgsveld.
07:38
But unlike the Higgs field,
this number has no known explanation.
this number has no known explanation.
151
446840
4600
Maar in tegenstelling tot het Higgsveld
hebben we voor dit getal geen verklaring.
hebben we voor dit getal geen verklaring.
07:45
The hope was that a complete combination
152
453000
2456
Men hoopte dat een volledige combinatie
07:47
of Einstein's general
theory of relativity,
theory of relativity,
153
455480
2216
van Einsteins algemene
relativiteitstheorie,
relativiteitstheorie,
07:49
which is the theory
of the universe at grand scales,
of the universe at grand scales,
154
457720
2576
de theorie van het universum
op grote schaal,
op grote schaal,
07:52
with quantum mechanics, the theory
of the universe at small scales,
of the universe at small scales,
155
460320
3456
met de kwantummechanica, de theorie
van het universum op kleine schaal,
van het universum op kleine schaal,
07:55
might provide a solution.
156
463800
1856
een oplossing zou kunnen bieden.
07:57
Einstein himself
spent most of his later years
spent most of his later years
157
465680
2456
Einstein zelf spendeerde
zijn laatste jaren vooral
zijn laatste jaren vooral
aan de vergeefse zoektocht
naar een unificatietheorie van de fysica
naar een unificatietheorie van de fysica
08:00
on a futile search
for a unified theory of physics,
for a unified theory of physics,
158
468160
3176
08:03
and physicists have kept at it ever since.
159
471360
3376
en daar zijn fysici nog steeds mee bezig.
08:06
One of the most promising candidates
for a unified theory is string theory,
for a unified theory is string theory,
160
474760
4136
Een van de meest veelbelovende kandidaten
voor zo'n theorie is de snaartheorie:
voor zo'n theorie is de snaartheorie:
08:10
and the essential idea is,
161
478920
1296
het essentiële idee is
dat als je op de fundamentele deeltjes
waaruit de wereld bestaat, zou inzoomen,
waaruit de wereld bestaat, zou inzoomen,
08:12
if you could zoom in on the fundamental
particles that make up our world,
particles that make up our world,
162
480240
3496
08:15
you'd see actually
that they're not particles at all,
that they're not particles at all,
163
483760
2656
je zou zien dat het
helemaal geen deeltjes zijn,
helemaal geen deeltjes zijn,
08:18
but tiny vibrating strings of energy,
164
486440
2616
maar wel kleine vibrerende
snaartjes energie,
snaartjes energie,
08:21
with each frequency of vibration
corresponding to a different particle,
corresponding to a different particle,
165
489080
4336
waarbij elke vibratiefrequentie
correspondeert met een ander deeltje,
correspondeert met een ander deeltje,
08:25
a bit like musical notes
on a guitar string.
on a guitar string.
166
493440
2560
zoals muzieknoten op een gitaarsnaar.
Het is dus een elegante, bijna poëtische
manier om naar de wereld te kijken,
manier om naar de wereld te kijken,
08:28
So it's a rather elegant, almost poetic
way of looking at the world,
way of looking at the world,
167
496680
3376
08:32
but it has one catastrophic problem.
168
500080
3456
maar ze kent één rampzalig probleem.
08:35
It turns out that string theory
isn't one theory at all,
isn't one theory at all,
169
503560
2896
De snaartheorie blijkt
toch niet één theorie,
toch niet één theorie,
08:38
but a whole collection of theories.
170
506480
2296
maar een hele verzameling
theorieën te zijn.
theorieën te zijn.
08:40
It's been estimated, in fact,
171
508800
1416
Men heeft geschat
08:42
that there are 10 to the 500
different versions of string theory.
different versions of string theory.
172
510240
3936
dat er 10 tot de 500ste verschillende
varianten van de snaartheorie zijn.
varianten van de snaartheorie zijn.
08:46
Each one would describe
a different universe
a different universe
173
514200
2376
Elke daarvan zou
een ander universum beschrijven
een ander universum beschrijven
08:48
with different laws of physics.
174
516600
2136
met andere fysicawetten.
Critici beschouwen de snaartheorie
daarom als onwetenschappelijk.
daarom als onwetenschappelijk.
08:50
Now, critics say this makes
string theory unscientific.
string theory unscientific.
175
518760
2616
08:53
You can't disprove the theory.
176
521400
1936
De theorie kan niet weerlegd worden.
08:55
But others actually
turned this on its head
turned this on its head
177
523360
2000
Anderen zien het omgekeerd
08:57
and said, well,
maybe this apparent failure
maybe this apparent failure
178
525384
2272
en zeggen dat deze schijnbare mislukking
misschien wel de grootste triomf
van de snaartheorie is.
van de snaartheorie is.
08:59
is string theory's greatest triumph.
179
527680
2336
09:02
What if all of these 10 to the 500
different possible universes
different possible universes
180
530040
3376
Wat als al deze 10 tot de 500ste
verschillende mogelijke universa
verschillende mogelijke universa
09:05
actually exist out there somewhere
181
533440
2216
in feite deel uitmaken
09:07
in some grand multiverse?
182
535680
2120
van één groot multiversum?
09:10
Suddenly we can understand
183
538440
1696
Plots kunnen we
de vreemde nauwkeurige waarden
de vreemde nauwkeurige waarden
09:12
the weirdly fine-tuned values
of these two dangerous numbers.
of these two dangerous numbers.
184
540160
3576
van die twee gevaarlijke
getallen begrijpen.
getallen begrijpen.
09:15
In most of the multiverse,
185
543760
1296
Elders in het multiversum
09:17
dark energy is so strong
that the universe gets torn apart,
that the universe gets torn apart,
186
545080
2976
is de donkere energie zo sterk
dat het universum verscheurd wordt
dat het universum verscheurd wordt
09:20
or the Higgs field is so weak
that no atoms can form.
that no atoms can form.
187
548080
3336
of het Higgsveld zo zwak dat er
geen atomen gevormd kunnen worden.
geen atomen gevormd kunnen worden.
09:23
We live in one of the places
in the multiverse
in the multiverse
188
551440
2176
Wij leven op een plek in het multiversum
waar de twee getallen precies
de juiste waarde hebben.
de juiste waarde hebben.
09:25
where the two numbers are just right.
189
553640
2376
09:28
We live in a Goldilocks universe.
190
556040
2360
We wonen in een universum van Goudlokje.
09:31
Now, this idea is extremely controversial,
and it's easy to see why.
and it's easy to see why.
191
559640
4856
Dit idee is enorm controversieel
en het is begrijpelijk waarom.
en het is begrijpelijk waarom.
09:36
If we follow this line of thinking,
192
564520
1896
Als we deze gedachtegang volgen,
09:38
then we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
193
566440
2376
zullen we nooit
kunnen antwoorden op de vraag:
kunnen antwoorden op de vraag:
09:40
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
194
568840
2456
"Waarom is er iets in plaats van niets?"
Op de meeste plekken
in het multiversum is er niets
in het multiversum is er niets
09:43
In most of the multiverse,
there is nothing,
there is nothing,
195
571320
2176
09:45
and we live in one of the few places
196
573520
1816
en wij leven op een zeldzame plek
09:47
where the laws of physics
allow there to be something.
allow there to be something.
197
575360
3000
waar de wetten van de fysica
toestaan dat er wel iets is.
toestaan dat er wel iets is.
09:51
Even worse, we can't test
the idea of the multiverse.
the idea of the multiverse.
198
579360
3136
Erger nog, we kunnen het idee
van het multiversum niet testen.
van het multiversum niet testen.
09:54
We can't access these other universes,
199
582520
2136
We kunnen de andere universa niet bereiken
09:56
so there's no way of knowing
whether they're there or not.
whether they're there or not.
200
584680
3240
dus we kunnen onmogelijk weten
of ze er zijn of niet.
of ze er zijn of niet.
10:01
So we're in an extremely
frustrating position.
frustrating position.
201
589640
3336
We bevinden ons dus
in een enorm frustrerende positie.
in een enorm frustrerende positie.
10:05
That doesn't mean
the multiverse doesn't exist.
the multiverse doesn't exist.
202
593000
2696
Dat betekent niet
dat het multiversum niet bestaat.
dat het multiversum niet bestaat.
Er zijn andere planeten,
andere sterren, andere sterrenstelsels,
andere sterren, andere sterrenstelsels,
10:07
There are other planets,
other stars, other galaxies,
other stars, other galaxies,
203
595720
2576
10:10
so why not other universes?
204
598320
2176
dus waarom geen andere universa?
10:12
The problem is, it's unlikely
we'll ever know for sure.
we'll ever know for sure.
205
600520
3360
Het probleem is dat we het vermoedelijk
nooit met zekerheid zullen weten.
nooit met zekerheid zullen weten.
10:16
Now, the idea of the multiverse
has been around for a while,
has been around for a while,
206
604720
3336
Het idee van het multiversum
bestaat al een tijdje,
bestaat al een tijdje,
maar in voorbije jaren hebben we
de eerste gegronde bewijzen gevonden
de eerste gegronde bewijzen gevonden
10:20
but in the last few years,
we've started to get the first solid hints
we've started to get the first solid hints
207
608080
3256
10:23
that this line of reasoning
may get born out.
may get born out.
208
611360
2760
dat deze redenering wel eens
bevestigd zou kunnen worden.
bevestigd zou kunnen worden.
10:27
Despite high hopes
for the first run of the LHC,
for the first run of the LHC,
209
615280
3376
Ondanks de hoge verwachtingen
bij de ingebruikname van de LHC,
bij de ingebruikname van de LHC,
10:30
what we were looking for there --
210
618680
1572
wat we daarin zochten --
10:32
we were looking
for new theories of physics:
for new theories of physics:
211
620276
2060
we zochten naar nieuwe
fysicatheorieën:
fysicatheorieën:
10:34
supersymmetry or large extra dimensions
212
622360
1896
supersymmetrie of grote extra dimensies
10:36
that could explain this weirdly
fine-tuned value of the Higgs field.
fine-tuned value of the Higgs field.
213
624280
4216
die de vreemde nauwkeurige waarde
van het Higgsveld zouden kunnen verklaren.
van het Higgsveld zouden kunnen verklaren.
10:40
But despite high hopes, the LHC
revealed a barren subatomic wilderness
revealed a barren subatomic wilderness
214
628520
4216
Maar ondanks de hoge verwachtingen, toonde
de LHC een ruige subatomaire wildernis,
de LHC een ruige subatomaire wildernis,
10:44
populated only by a lonely Higgs boson.
215
632760
2680
bewoond door een eenzaam Higgsboson.
10:48
My experiment published paper after paper
216
636680
2336
Mijn experiment publiceerde paper na paper
10:51
where we glumly had to conclude
that we saw no signs of new physics.
that we saw no signs of new physics.
217
639040
4480
waarin we teleurgesteld moesten besluiten
dat we geen teken van nieuwe fysica zagen.
dat we geen teken van nieuwe fysica zagen.
10:56
The stakes now could not be higher.
218
644400
2656
De inzet kon niet hoger zijn.
Afgelopen zomer begon de LHC
aan zijn tweede operationele fase
aan zijn tweede operationele fase
10:59
This summer, the LHC began
its second phase of operation
its second phase of operation
219
647080
2896
11:02
with an energy almost double
what we achieved in the first run.
what we achieved in the first run.
220
650000
3256
met een bijna dubbel zo grote energie
als die van de eerste fase.
als die van de eerste fase.
11:05
What particle physicists
are all desperately hoping for
are all desperately hoping for
221
653280
2656
Waar deeltjesfysici allemaal
radeloos op hopen
radeloos op hopen
11:07
are signs of new particles,
micro black holes,
micro black holes,
222
655960
2776
zijn tekenen van nieuwe deeltjes,
micro-zwarte gaten,
micro-zwarte gaten,
of misschien wel iets
dat volledig onverwachts
dat volledig onverwachts
11:10
or maybe something totally unexpected
223
658760
2096
11:12
emerging from the violent collisions
at the Large Hadron Collider.
at the Large Hadron Collider.
224
660880
3616
uit de gewelddadige botsingen
in de Large Hadron Collider voorkomt.
in de Large Hadron Collider voorkomt.
11:16
If so, then we can continue
this long journey
this long journey
225
664520
2336
In dat geval kunnen we deze lange reis,
11:18
that began 100 years ago
with Albert Einstein
with Albert Einstein
226
666880
2576
die honderd jaar geleden
met Albert Einstein begon,
met Albert Einstein begon,
11:21
towards an ever deeper understanding
of the laws of nature.
of the laws of nature.
227
669480
3520
verderzetten in de richting
van een beter begrip van de natuurwetten.
van een beter begrip van de natuurwetten.
11:25
But if, in two or three years' time,
228
673760
2016
Maar als we binnen twee of drie jaar,
11:27
when the LHC switches off again
for a second long shutdown,
for a second long shutdown,
229
675800
3336
wanneer de LHC opnieuw
voor lange tijd wordt uitgeschakeld,
voor lange tijd wordt uitgeschakeld,
nog niets anders gevonden
hebben dan het Higgsboson,
hebben dan het Higgsboson,
11:31
we've found nothing but the Higgs boson,
230
679160
2296
11:33
then we may be entering
a new era in physics:
a new era in physics:
231
681480
3816
treden we misschien wel
een nieuw tijdperk in de fysica binnen:
een nieuw tijdperk in de fysica binnen:
11:37
an era where there are weird features
of the universe that we cannot explain;
of the universe that we cannot explain;
232
685320
4776
een tijdperk waarin vreemde aspecten
van het universum onverklaarbaar zijn;
van het universum onverklaarbaar zijn;
11:42
an era where we have hints
that we live in a multiverse
that we live in a multiverse
233
690120
3056
een tijdperk dat insinueert
dat we in een multiversum leven
dat we in een multiversum leven
11:45
that lies frustratingly
forever beyond our reach;
forever beyond our reach;
234
693200
3776
dat frustrerend ver
en voor altijd buiten ons bereik is;
en voor altijd buiten ons bereik is;
11:49
an era where we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
235
697000
3256
een tijdperk waarin we nooit
de vraag zullen kunnen beantwoorden:
de vraag zullen kunnen beantwoorden:
11:52
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
236
700280
3056
"Waarom is er iets in plaats van niets?"
11:55
Thank you.
237
703360
1216
Dankjewel.
11:56
(Applause)
238
704600
6416
(Applaus)
12:03
Bruno Giussani: Harry,
even if you just said
even if you just said
239
711040
3056
Bruno Giussani: Harry, hoewel je net zei
dat de wetenschap niet
alle antwoorden heeft,
alle antwoorden heeft,
12:06
the science may not have some answers,
240
714120
1856
12:08
I would like to ask you a couple
of questions, and the first is:
of questions, and the first is:
241
716000
3016
zou ik je toch graag
enkele vragen stellen.
enkele vragen stellen.
Ten eerste, de constructie van iets
als de LHC is een project van generaties.
als de LHC is een project van generaties.
12:11
building something like the LHC
is a generational project.
is a generational project.
242
719040
3016
12:14
I just mentioned, introducing you,
that we live in a short-term world.
that we live in a short-term world.
243
722080
4296
Toen ik je introduceerde, zei ik dat we
in een wereld van korte termijn leven.
in een wereld van korte termijn leven.
12:18
How do you think so long term,
244
726400
2856
Hoe kun jij zo goed
op lange termijn denken,
op lange termijn denken,
12:21
projecting yourself out a generation
when building something like this?
when building something like this?
245
729280
3336
je generatie als het ware voorbijsteken,
wanneer je zoiets bouwt?
wanneer je zoiets bouwt?
12:24
Harry Cliff: I was very lucky
246
732640
1416
Harry Cliff: Ik had het geluk
12:26
that I joined the experiment
I work on at the LHC in 2008,
I work on at the LHC in 2008,
247
734080
2816
dat ik me aansloot
bij het experiment in de LHC in 2008,
bij het experiment in de LHC in 2008,
12:28
just as we were switching on,
248
736920
1381
toen het net werd opgestart.
Er zijn mensen in mijn onderzoeksgroep
die er al drie decennia aan werken,
die er al drie decennia aan werken,
12:30
and there are people in my research group
who have been working on it
who have been working on it
249
738325
3251
12:33
for three decades,
their entire careers on one machine.
their entire careers on one machine.
250
741600
2616
hun hele carrière
toegewijd aan één machine.
toegewijd aan één machine.
12:36
So I think the first conversations
about the LHC were in 1976,
about the LHC were in 1976,
251
744240
3176
Ik denk dat de eerste gesprekken
over de LHC in 1976 plaatsvonden.
over de LHC in 1976 plaatsvonden.
12:39
and you start planning the machine
without the technology
without the technology
252
747440
2696
De machine werd ontworpen
zonder de technologie
zonder de technologie
12:42
that you know you're going to need
to be able to build it.
to be able to build it.
253
750160
2416
waarvan men wist dat men ze nodig had.
Krachtige computers bestonden
nog niet in de vroege jaren 90,
nog niet in de vroege jaren 90,
12:44
So the computing power
did not exist in the early '90s
did not exist in the early '90s
254
752600
2536
toen men echt aan het ontwerp begon.
12:47
when design work began in earnest.
255
755160
1620
Eén van de detectoren
die deze botsingen waarnemen --
die deze botsingen waarnemen --
12:48
One of the big detectors
which record these collisions,
which record these collisions,
256
756804
2216
12:51
they didn't think there was technology
257
759044
1852
men dacht dat technologie
die de straling in de LHC zou
kunnen weerstaan niet bestond --
kunnen weerstaan niet bestond --
12:52
that could withstand the radiation
that would be created in the LHC,
that would be created in the LHC,
258
760920
2856
dit object bevatte dus
een klomp lood binnenin
een klomp lood binnenin
12:55
so there was basically a lump of lead
in the middle of this object
in the middle of this object
259
763800
2736
met wat detectoren er rondom,
12:58
with some detectors around the outside,
260
766560
1576
maar daarna hebben we
de technologie ontwikkeld.
de technologie ontwikkeld.
13:00
but subsequently
we have developed technology.
we have developed technology.
261
768160
1896
13:02
So you have to rely on people's ingenuity,
that they will solve the problems,
that they will solve the problems,
262
770080
3336
Je moet dus vertrouwen
op de menselijke vindingrijkheid
op de menselijke vindingrijkheid
maar de oplossing
kan nog tien jaar weg zijn.
kan nog tien jaar weg zijn.
13:05
but it may be a decade
or more down the line.
or more down the line.
263
773440
1856
BG: China heeft enkele weken geleden
13:07
BG: China just announced
two or three weeks ago
two or three weeks ago
264
775320
2216
aangekondigd dat ze
een deeltjesversneller willen bouwen
een deeltjesversneller willen bouwen
13:09
that they intend to build
265
777560
1456
13:11
a supercollider twice the size of the LHC.
266
779040
2976
die twee keer zo groot is als de LHC.
13:14
I was wondering how you
and your colleagues welcome the news.
and your colleagues welcome the news.
267
782040
3616
Ik vroeg me af hoe jij en je collega's
dit nieuws onthalen.
dit nieuws onthalen.
13:17
HC: Size isn't everything, Bruno.
BG: I'm sure. I'm sure.
BG: I'm sure. I'm sure.
268
785680
2736
HC: Omvang is niet alles, Bruno.
BG: Natuurlijk.
BG: Natuurlijk.
13:20
(Laughter)
269
788440
1776
(Gelach)
HC: Het klinkt gek
dat een deeltjesfysicus dat zegt,
dat een deeltjesfysicus dat zegt,
13:22
It sounds funny for a particle
physicist to say that.
physicist to say that.
270
790240
2096
13:24
But I mean, seriously, it's great news.
271
792360
2336
maar het is inderdaad geweldig nieuws.
13:26
So building a machine like the LHC
272
794720
2496
De constructie van een machine als de LHC
13:29
requires countries from all over the world
to pool their resources.
to pool their resources.
273
797240
2776
vraagt steun van overal ter wereld.
13:32
No one nation can afford
to build a machine this large,
to build a machine this large,
274
800040
2336
Geen enkele natie kan
zo'n grote machine bouwen,
zo'n grote machine bouwen,
China uitgezonderd,
13:34
apart from maybe China,
275
802400
1216
omdat zij veel grondstoffen,
mankracht en geld
mankracht en geld
13:35
because they can mobilize
huge amounts of resources,
huge amounts of resources,
276
803640
2216
kunnen mobiliseren
om zulke machines te bouwen.
om zulke machines te bouwen.
13:37
manpower and money
to build machines like this.
to build machines like this.
277
805880
2056
Het is dus zeker iets goed.
13:39
So it's only a good thing.
278
807960
1256
13:41
What they're really planning to do
is to build a machine
is to build a machine
279
809240
2336
Wat ze echt van plan zijn,
is een machine te bouwen
is een machine te bouwen
13:43
that will study the Higgs boson in detail
and could give us some clues
and could give us some clues
280
811600
2736
die het Higgsboson
nauwkeurig zal bestuderen
nauwkeurig zal bestuderen
en ons aanwijzingen zal geven
over die nieuwe ideeën als supersymmetrie,
over die nieuwe ideeën als supersymmetrie,
13:46
as to whether these new ideas,
like supersymmetry, are really out there,
like supersymmetry, are really out there,
281
814360
2936
13:49
so it's great news for physics, I think.
282
817320
1905
geweldig nieuws voor fysici dus.
13:51
BG: Harry, thank you.
HC: Thank you very much.
HC: Thank you very much.
283
819249
2176
BG: Harry, dankjewel.
HC: Van harte bedankt.
HC: Van harte bedankt.
13:53
(Applause)
284
821449
3191
(Applaus)
ABOUT THE SPEAKER
Harry Cliff - Particle physicistHarry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature.
Why you should listen
Harry Cliff works on the Large Hadron Collider at CERN and is a member of the LHCb collaboration, a large international team searching for signs of new particles and forces of nature in high-energy particle collisions. He is the Fellow of Modern Science at the Science Museum in London and curated their “Collider” exhibition as well as the more recent “Einstein’s Legacy”, which explores the scientific and cultural impact of Albert Einstein’s life and work.
Harry Cliff | Speaker | TED.com