TEDGlobal>Geneva
Harry Cliff: Have we reached the end of physics?
Harry Cliff: Czy osiągneliśmy koniec fizyki?
Filmed:
Readability: 4.7
2,620,349 views
Dlaczego istnieje raczej coś niż nic? Dlaczego tak wiele ciekawych rzeczy istnieje we wszechświecie? Fizyk cząstek Harry Cliff pracujący przy Wielkim Zderzaczu Hadronów w CERN-ie ma potencjalnie złe wieści dla ludzi, którzy szukają odpowiedzi na te pytania. Mimo wszelkich starań naukowców (i pomocy największego urządzenia na planecie), może nigdy nie wyjaśnimy wszystkich dziwnych cech wszechświata. Czy to koniec fizyki? Dowiedz się więcej z tej fascynującej prelekcji.
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
Sto lat temu 36-letni Albert Einstein
00:16
stood up in front of the Prussian
Academy of Sciences in Berlin
Academy of Sciences in Berlin
1
4200
3256
stanął przed Pruską
Akademią Nauk w Berlinie,
Akademią Nauk w Berlinie,
00:19
to present a radical new theory
of space, time and gravity:
of space, time and gravity:
2
7480
4456
by zaprezentować radykalną nową teorię
przestrzeni, czasu i grawitacji:
przestrzeni, czasu i grawitacji:
00:23
the general theory of relativity.
3
11960
3016
ogólną teorię względności,
00:27
General relativity is unquestionably
Einstein's masterpiece,
Einstein's masterpiece,
4
15000
3056
niekwestionowane arcydzieło Einsteina,
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
które ujawnia, jak działa
wszechświat w największej skali,
wszechświat w największej skali,
00:34
capturing in one beautiful line of algebra
6
22080
2376
sprowadzając wszystko do pięknego wzoru.
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
Wszystko, począwszy od spadającego jabłka
po początki czasu i przestrzeni.
po początki czasu i przestrzeni.
00:41
1915 must have been an exciting year
to be a physicist.
to be a physicist.
8
29720
3096
Rok 1915 musiał być
ekscytującym rokiem dla fizyków.
ekscytującym rokiem dla fizyków.
00:44
Two new ideas were turning
the subject on its head.
the subject on its head.
9
32840
3496
Dwie nowe idee wywróciły
naukę do góry nogami.
naukę do góry nogami.
00:48
One was Einstein's theory of relativity,
10
36360
2336
Pierwsza to teoria względności Einsteina,
00:50
the other was arguably
even more revolutionary:
even more revolutionary:
11
38720
3176
druga, prawdopodobnie
jeszcze bardziej rewolucyjna,
jeszcze bardziej rewolucyjna,
00:53
quantum mechanics,
12
41920
1456
to mechanika kwantowa,
00:55
a mind-meltingly strange
yet stunningly successful new way
yet stunningly successful new way
13
43400
3536
która porusza wyobraźnię
i zadziwiająco skutecznie objaśnia
i zadziwiająco skutecznie objaśnia
00:58
of understanding the microworld,
the world of atoms and particles.
the world of atoms and particles.
14
46960
4280
mikroświat atomów i cząsteczek.
01:03
Over the last century,
these two ideas have utterly transformed
these two ideas have utterly transformed
15
51920
3656
W ubiegłym wieku
obie idee całkowicie przekształciły
obie idee całkowicie przekształciły
01:07
our understanding of the universe.
16
55600
1736
nasze postrzeganie Wszechświata.
01:09
It's thanks to relativity
and quantum mechanics
and quantum mechanics
17
57360
2336
To dzięki teorii względności
i mechanice kwantowej
i mechanice kwantowej
01:11
that we've learned
what the universe is made from,
what the universe is made from,
18
59720
2336
dowiedzieliśmy się,
z czego stworzony jest wszechświat,
z czego stworzony jest wszechświat,
01:14
how it began
and how it continues to evolve.
and how it continues to evolve.
19
62080
2519
jak powstał i jak stale ewoluuje.
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
Sto lat później znajdujemy się
w innym punkcie zwrotnym fizyki,
w innym punkcie zwrotnym fizyki,
01:21
but what's at stake now
is rather different.
is rather different.
21
69680
2480
ale stawka jest teraz zupełnie inna.
01:24
The next few years may tell us
whether we'll be able
whether we'll be able
22
72840
2456
Najbliższe kilka lat
może dowieść, czy uda się
może dowieść, czy uda się
01:27
to continue to increase
our understanding of nature,
our understanding of nature,
23
75320
2856
dalej rozszerzać rozumienie natury,
01:30
or whether maybe for the first time
in the history of science,
in the history of science,
24
78200
3416
czy być może po raz pierwszy
w historii nauki
w historii nauki
01:33
we could be facing questions
that we cannot answer,
that we cannot answer,
25
81640
3936
staniemy przed pytaniami,
na które nie można odpowiedzieć.
na które nie można odpowiedzieć.
01:37
not because we don't have
the brains or technology,
the brains or technology,
26
85600
2576
Nie dlatego, że brak nam
inteligencji czy technologii,
inteligencji czy technologii,
01:40
but because the laws of physics
themselves forbid it.
themselves forbid it.
27
88200
3240
ale dlatego, że same prawa fizyki
tego zabraniają.
tego zabraniają.
01:44
This is the essential problem:
the universe is far, far too interesting.
the universe is far, far too interesting.
28
92560
4576
Oto zasadniczy problem:
Wszechświat jest zbyt interesujący.
Wszechświat jest zbyt interesujący.
01:49
Relativity and quantum mechanics
appear to suggest
appear to suggest
29
97160
2656
Teoria względności
i mechanika kwantowa sugerują,
i mechanika kwantowa sugerują,
01:51
that the universe
should be a boring place.
should be a boring place.
30
99840
2296
że Wszechświat powinien być nudny.
01:54
It should be dark, lethal and lifeless.
31
102160
2896
Powinien być ciemny,
zabójczy i pozbawiony życia.
zabójczy i pozbawiony życia.
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
Jednak rzut oka wystarczy,
by zobaczyć, że żyjemy
by zobaczyć, że żyjemy
we Wszechświecie pełnym gwiazd,
planet, drzew, wiewiórek.
planet, drzew, wiewiórek.
02:01
full of stars, planets, trees, squirrels.
33
109040
3056
02:04
The question is, ultimately,
34
112120
1496
Zasadnicze pytanie brzmi:
02:05
why does all this interesting stuff exist?
35
113640
3296
"Dlaczego te wszystkie
interesujące rzeczy w ogóle istnieją?".
interesujące rzeczy w ogóle istnieją?".
02:08
Why is there something
rather than nothing?
rather than nothing?
36
116960
3080
"Dlaczego jest coś zamiast niczego?".
02:13
This contradiction is the most pressing
problem in fundamental physics,
problem in fundamental physics,
37
121080
3496
Ta sprzeczność jest najbardziej naglącym
problemem fizyki fundamentalnej
problemem fizyki fundamentalnej
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
i w ciągu najbliższych lat
może się okazać,
może się okazać,
czy kiedykolwiek będziemy
w stanie go rozwiązać.
w stanie go rozwiązać.
02:23
At the heart of this problem
are two numbers,
are two numbers,
39
131080
3096
U podstaw tego problemu leżą dwie liczby.
02:26
two extremely dangerous numbers.
40
134200
2496
Dwie bardzo niebezpieczne liczby.
02:28
These are properties of the universe
that we can measure,
that we can measure,
41
136720
2696
Są to właściwości Wszechświata,
które można zmierzyć
które można zmierzyć
i są one ekstremalnie niebezpieczne,
02:31
and they're extremely dangerous
42
139440
1536
02:33
because if they were different,
even by a tiny bit,
even by a tiny bit,
43
141000
2416
bo gdyby różniły się nawet nieznacznie,
02:35
then the universe as we know it
would not exist.
would not exist.
44
143440
2720
to znany nam Wszechświat
nie mógłby istnieć.
nie mógłby istnieć.
02:38
The first of these numbers is associated
with the discovery that was made
with the discovery that was made
45
146720
3456
Pierwszy z nich związany jest
z odkryciem dokonanym
z odkryciem dokonanym
kilka kilometrów stąd, w CERN,
siedzibie tej maszyny,
siedzibie tej maszyny,
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
największego urządzenia naukowego,
jakie kiedykolwiek zbudowano,
jakie kiedykolwiek zbudowano,
02:48
the Large Hadron Collider.
48
156280
1856
Wielkiego Zderzacza Hadronów.
02:50
The LHC whizzes subatomic particles
around a 27-kilometer ring,
around a 27-kilometer ring,
49
158160
3976
WZH strzela subatomowymi cząsteczkami
po 27-kilometrowym okręgu,
po 27-kilometrowym okręgu,
02:54
getting them closer and closer
to the speed of light
to the speed of light
50
162160
2456
nadając im prędkość
coraz bliższą prędkości światła,
coraz bliższą prędkości światła,
02:56
before smashing them into each other
inside gigantic particle detectors.
inside gigantic particle detectors.
51
164640
4656
po czym zderza je w gigantycznym
detektorze cząsteczek.
detektorze cząsteczek.
03:01
On July 4, 2012, physicists
at CERN announced to the world
at CERN announced to the world
52
169320
4496
4 lipca 2012 roku
fizycy z CERN ogłosili światu,
fizycy z CERN ogłosili światu,
03:05
that they'd spotted
a new fundamental particle
a new fundamental particle
53
173840
2536
że odkryli kolejną cząsteczkę elementarną,
03:08
being created at the violent collisions
at the LHC: the Higgs boson.
at the LHC: the Higgs boson.
54
176400
4360
wytworzoną podczas zderzenia
w WZH: bozon Higgsa.
w WZH: bozon Higgsa.
03:13
Now, if you followed the news at the time,
55
181440
2056
W ówczesnych wiadomościach było widać
03:15
you'll have seen a lot of physicists
getting very excited indeed,
getting very excited indeed,
56
183520
3056
wielu podekscytowanych fizyków.
Można by pomyśleć, że dzieje się tak
03:18
and you'd be forgiven for thinking
57
186600
1656
03:20
we get that way every time
we discover a new particle.
we discover a new particle.
58
188280
2536
przy każdym odkryciu nowej cząsteczki.
03:22
Well, that is kind of true,
59
190840
1336
Jest w tym ziarno prawdy,
03:24
but the Higgs boson
is particularly special.
is particularly special.
60
192200
2696
ale bozon Higgsa jest
szczególną cząsteczką.
szczególną cząsteczką.
03:26
We all got so excited
because finding the Higgs
because finding the Higgs
61
194920
2456
Jesteśmy podekscytowani,
bo znalezienie bozonu
bo znalezienie bozonu
03:29
proves the existence
of a cosmic energy field.
of a cosmic energy field.
62
197400
3336
potwierdza istnienie
kosmicznego pola energii.
kosmicznego pola energii.
03:32
Now, you may have trouble
imagining an energy field,
imagining an energy field,
63
200760
2616
Trudno wyobrazić sobie pole energii,
03:35
but we've all experienced one.
64
203400
1429
ale każdy z nas go doświadczył,
03:36
If you've ever held a magnet
close to a piece of metal
close to a piece of metal
65
204853
2536
przykładając magnes do kawałka metalu
i czując siłę, która je przyciąga.
03:39
and felt a force pulling across that gap,
66
207413
2123
03:41
then you've felt the effect of a field.
67
209560
1858
Doświadczyłeś wówczas efektu pola.
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
Pole Higgsa jest nieco podobne
do pola magnetycznego,
do pola magnetycznego,
03:46
except it has a constant value everywhere.
69
214840
2816
z tym, że ma wszędzie stałą wartość.
03:49
It's all around us right now.
70
217680
1456
Jest dookoła nas, nawet teraz.
03:51
We can't see it or touch it,
71
219160
1736
Nie można go zobaczyć, ani dotknąć,
03:52
but if it wasn't there,
72
220920
1216
ale jeśliby go nie było,
03:54
we would not exist.
73
222160
1440
to byśmy nie istnieli.
03:56
The Higgs field gives mass
74
224200
1776
Pole Higgsa nadaje masę
elementarnym cząsteczkom,
elementarnym cząsteczkom,
03:58
to the fundamental particles
that we're made from.
that we're made from.
75
226000
2376
z których jesteśmy stworzeni.
04:00
If it wasn't there, those particles
would have no mass,
would have no mass,
76
228400
2616
Jeśli nie byłoby go,
cząsteczki nie posiadałyby masy,
cząsteczki nie posiadałyby masy,
04:03
and no atoms could form
and there would be no us.
and there would be no us.
77
231040
2680
nie uformowałby się atomy,
a tym samym nie byłoby nas.
a tym samym nie byłoby nas.
04:06
But there is something deeply mysterious
about the Higgs field.
about the Higgs field.
78
234880
4456
Ale jest coś bardzo tajemniczego
w polu Higgsa.
w polu Higgsa.
04:11
Relativity and quantum mechanics tell us
that it has two natural settings,
that it has two natural settings,
79
239360
3696
Teoria względności i mechanika kwantowa
twierdzą, że ma dwa naturalne ustawienia.
twierdzą, że ma dwa naturalne ustawienia.
04:15
a bit like a light switch.
80
243080
1656
Trochę jak przełącznik światła.
04:16
It should either be off,
81
244760
1376
Powinno być albo wyłączone,
04:18
so that it has a zero value
everywhere in space,
everywhere in space,
82
246160
2656
a więc posiadać wartość zero
wszędzie w przestrzeni,
wszędzie w przestrzeni,
04:20
or it should be on so it has
an absolutely enormous value.
an absolutely enormous value.
83
248840
3360
albo włączone i mieć wartość
absolutnie ogromną.
absolutnie ogromną.
04:24
In both of these scenarios,
atoms could not exist,
atoms could not exist,
84
252840
2736
W obu tych scenariuszach,
atomy nie mogłyby istnieć,
atomy nie mogłyby istnieć,
04:27
and therefore all the other
interesting stuff
interesting stuff
85
255600
2136
w związku z tym również
pozostałe wspaniałości,
pozostałe wspaniałości,
04:29
that we see around us
in the universe would not exist.
in the universe would not exist.
86
257760
2639
które widzimy dookoła,
nie mogłyby istnieć.
nie mogłyby istnieć.
04:33
In reality, the Higgs field
is just slightly on,
is just slightly on,
87
261000
3616
W rzeczywistości pole Higgsa
jest "włączone" tylko trochę.
jest "włączone" tylko trochę.
04:36
not zero but 10,000 trillion times weaker
than its fully on value,
than its fully on value,
88
264640
5056
Nie wynosi zero, ale jest 10 000 bilionów
razy słabsze niż pełna wartość "włączona".
razy słabsze niż pełna wartość "włączona".
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
Trochę jak przełącznik światła
zablokowany tuż przed pozycją "wyłącz".
zablokowany tuż przed pozycją "wyłącz".
04:46
And this value is crucial.
90
274480
1616
Ta wartość jest kluczowa.
04:48
If it were a tiny bit different,
91
276120
1856
Gdyby różniła się choćby odrobinę,
wówczas nie byłoby fizycznej
wówczas nie byłoby fizycznej
04:50
then there would be
no physical structure in the universe.
no physical structure in the universe.
92
278000
3656
struktury Wszechświata.
04:53
So this is the first
of our dangerous numbers,
of our dangerous numbers,
93
281680
2176
Jest to zatem pierwsza
z niebezpiecznych wartości.
z niebezpiecznych wartości.
04:55
the strength of the Higgs field.
94
283880
2056
Siła pola Higgsa.
04:57
Theorists have spent decades
trying to understand
trying to understand
95
285960
2736
Teoretycy spędzili dziesiątki lat,
próbując zrozumieć
próbując zrozumieć
05:00
why it has this very peculiarly
fine-tuned number,
fine-tuned number,
96
288720
2656
dlaczego ma ono
tak niezwykle dostrojoną liczbę,
tak niezwykle dostrojoną liczbę,
05:03
and they've come up
with a number of possible explanations.
with a number of possible explanations.
97
291400
2816
i doszli do wielu możliwych wytłumaczeń.
05:06
They have sexy-sounding names
like "supersymmetry"
like "supersymmetry"
98
294240
2936
Mają one "seksownie" brzmiące
nazwy jak: supersymetria,
nazwy jak: supersymetria,
05:09
or "large extra dimensions."
99
297200
1936
czy wielkie dodatkowe wymiary.
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
Nie będę wchodził teraz w szczegóły,
05:13
but the key point is this:
101
301960
2376
lecz oto kluczowy punkt:
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
gdyby któreś z nich wyjaśniało
dziwnie dostrojoną wartość pola Higgsa,
dziwnie dostrojoną wartość pola Higgsa,
05:20
then we should see new particles
being created at the LHC
being created at the LHC
103
308240
3736
wówczas powinniśmy zaobserwować
nowe cząsteczki powstające w WZH
nowe cząsteczki powstające w WZH
05:24
along with the Higgs boson.
104
312000
1976
wraz z bozonem Higgsa.
05:26
So far, though, we've not seen
any sign of them.
any sign of them.
105
314000
2960
Jak dotąd, nie ma po nich śladu.
05:29
But there's actually an even worse example
106
317960
2056
Jest jednak nawet gorszy przykład
05:32
of this kind of fine-tuning
of a dangerous number,
of a dangerous number,
107
320040
2376
tego rodzaju dostrojenia
niebezpiecznej liczby
niebezpiecznej liczby
05:34
and this time it comes
from the other end of the scale,
from the other end of the scale,
108
322440
2616
i tym razem pochodzi
z przeciwległej strony skali,
z przeciwległej strony skali,
05:37
from studying the universe
at vast distances.
at vast distances.
109
325080
2856
z obserwowania odległych
rejonów Wszechświata.
rejonów Wszechświata.
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
Jedną z najważniejszych konsekwencji
ogólnej teorii względności Einsteina
ogólnej teorii względności Einsteina
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
jest odkrycie, że Wszechświat powstał
jako szybka ekspansja przestrzeni i czasu
jako szybka ekspansja przestrzeni i czasu
05:48
13.8 billion years ago, the Big Bang.
112
336760
3776
13,8 miliarda lat temu - Wielki Wybuch.
05:52
Now, according to early versions
of the Big Bang theory,
of the Big Bang theory,
113
340560
2656
Nawiązując do wczesnych wersji
teorii Wielkiego Wybuchu
teorii Wielkiego Wybuchu
05:55
the universe has been expanding ever since
114
343240
2176
Wszechświat rozszerza się nieustannie
05:57
with gravity gradually putting
the brakes on that expansion.
the brakes on that expansion.
115
345440
4056
podczas, gdy grawitacja
stopniowo hamuje ekspansję.
stopniowo hamuje ekspansję.
06:01
But in 1998, astronomers made
the stunning discovery
the stunning discovery
116
349520
3336
Jednak w 1998 roku astronomowie
dokonali szokującego odkrycia,
dokonali szokującego odkrycia,
06:04
that the expansion of the universe
is actually speeding up.
is actually speeding up.
117
352880
2816
że ekspansja Wszechświata
w rzeczywistości przyspiesza.
w rzeczywistości przyspiesza.
06:07
The universe is getting
bigger and bigger faster and faster
bigger and bigger faster and faster
118
355720
3136
Wszechświat rośnie coraz szybciej,
06:10
driven by a mysterious repulsive force
called dark energy.
called dark energy.
119
358880
3840
napędzany tajemniczą odpychającą
siłą, zwaną ciemną energią.
siłą, zwaną ciemną energią.
Słysząc słowo "ciemny" w fizyce,
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
należy nabrać podejrzeń,
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
bo prawdopodobnie oznacza to,
że nie wiemy, o czym mówimy.
że nie wiemy, o czym mówimy.
06:22
(Laughter)
123
370320
1016
(Śmiech)
06:23
We don't know what dark energy is,
124
371360
2016
Nie wiemy, czym jest ciemna energia,
06:25
but the best idea is that it's the energy
of empty space itself,
of empty space itself,
125
373400
4736
ale obecnie najlepsze wyjaśnienie mówi,
że to energia pustej przestrzeni,
że to energia pustej przestrzeni,
06:30
the energy of the vacuum.
126
378160
2216
energia próżni.
06:32
Now, if you use good old
quantum mechanics to work out
quantum mechanics to work out
127
380400
2536
Jeżeli użyjemy starej dobrej
mechaniki kwantowej
mechaniki kwantowej
06:34
how strong dark energy should be,
128
382960
1616
do określenia siły ciemnej materii,
06:36
you get an absolutely astonishing result.
129
384600
3216
uzyskamy całkowicie zaskakujący rezultat.
06:39
You find that dark energy
130
387840
1856
Okaże się, że ciemna energia powinna być
06:41
should be 10 to the power
of 120 times stronger
of 120 times stronger
131
389720
3976
10 do potęgi 120 razy mocniejsza
06:45
than the value we observe from astronomy.
132
393720
2816
od wartości, które obserwujemy.
06:48
That's one with 120 zeroes after it.
133
396560
4816
To jest jeden i 120 zer.
06:53
This is a number so mind-bogglingly huge
134
401400
2576
Jest to liczba tak ogromna,
06:56
that it's impossible
to get your head around.
to get your head around.
135
404000
2216
że aż w głowie się nie mieści.
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
Często używamy określenia "astronomiczny",
gdy mowa o wielkich liczbach.
gdy mowa o wielkich liczbach.
07:01
Well, even that one won't do here.
137
409760
1656
Tutaj nawet to nie pasuje.
07:03
This number is bigger
than any number in astronomy.
than any number in astronomy.
138
411440
2416
To liczba większa,
niż jakakolwiek inna w astronomii.
niż jakakolwiek inna w astronomii.
07:05
It's a thousand trillion
trillion trillion times bigger
trillion trillion times bigger
139
413880
3096
oktyliard razy większa
07:09
than the number of atoms
in the entire universe.
in the entire universe.
140
417000
2640
od ilości atomów w całym Wszechświecie.
07:12
So that's a pretty bad prediction.
141
420440
1816
Jest to więc dosyć kiepska prognoza.
07:14
In fact, it's been called
the worst prediction in physics,
the worst prediction in physics,
142
422280
2715
Po prawdzie, nazywa się ją
najgorszą prognozą w fizyce
najgorszą prognozą w fizyce
07:17
and this is more than just
a theoretical curiosity.
a theoretical curiosity.
143
425019
3277
i jest to coś więcej niż tylko
teoretyczna ciekawostka.
teoretyczna ciekawostka.
07:20
If dark energy were
anywhere near this strong,
anywhere near this strong,
144
428320
2736
jeśli ciemna energia byłaby
choć w przybliżeniu tak silna,
choć w przybliżeniu tak silna,
07:23
then the universe
would have been torn apart,
would have been torn apart,
145
431080
2136
to Wszechświat zostałby rozdarty,
07:25
stars and galaxies could not form,
and we would not be here.
and we would not be here.
146
433240
3320
gwiazdy i galaktyki nie uformowałby się,
a nas by tu nie było.
a nas by tu nie było.
07:29
So this is the second
of those dangerous numbers,
of those dangerous numbers,
147
437240
2336
Zatem to druga
najniebezpieczniejsza liczba,
najniebezpieczniejsza liczba,
moc oddziaływania ciemnej energii.
07:31
the strength of dark energy,
148
439600
1376
07:33
and explaining it requires an even more
fantastic level of fine-tuning
fantastic level of fine-tuning
149
441000
3936
Wyjaśnienie jej wymaga jeszcze bardziej
niestworzonego poziomu dostrojenia,
niestworzonego poziomu dostrojenia,
niż ten w polu Higgsa.
07:36
than we saw for the Higgs field.
150
444960
1524
07:38
But unlike the Higgs field,
this number has no known explanation.
this number has no known explanation.
151
446840
4600
Jednak w przeciwieństwie do pola Higgsa,
dla tej liczby nie mamy wyjaśnienia.
dla tej liczby nie mamy wyjaśnienia.
07:45
The hope was that a complete combination
152
453000
2456
Mamy nadzieję,
że przez całkowite połączenie
że przez całkowite połączenie
07:47
of Einstein's general
theory of relativity,
theory of relativity,
153
455480
2216
einsteinowskiej
ogólnej teorii względności,
ogólnej teorii względności,
07:49
which is the theory
of the universe at grand scales,
of the universe at grand scales,
154
457720
2576
która jest teorią
Wszechświata w wielkiej skali,
Wszechświata w wielkiej skali,
07:52
with quantum mechanics, the theory
of the universe at small scales,
of the universe at small scales,
155
460320
3456
z mechaniką kwantową,
odpowiadającą małej skali Wszechświata,
odpowiadającą małej skali Wszechświata,
07:55
might provide a solution.
156
463800
1856
otrzymamy rozwiązanie.
07:57
Einstein himself
spent most of his later years
spent most of his later years
157
465680
2456
Einstein poświęcił
większość swych ostatnich lat
większość swych ostatnich lat
08:00
on a futile search
for a unified theory of physics,
for a unified theory of physics,
158
468160
3176
na daremne poszukiwania
zunifikowanej teorii fizyki,
zunifikowanej teorii fizyki,
08:03
and physicists have kept at it ever since.
159
471360
3376
które do dziś kontynuują inni fizycy.
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
Jeden z najbardziej obiecujących
kandydatów to teoria strun.
kandydatów to teoria strun.
08:10
and the essential idea is,
161
478920
1296
Mówiąc w skrócie, gdyby udało się
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
zrobić zbliżenie cząsteczek,
z których zbudowany jest świat,
z których zbudowany jest świat,
okazałoby się, że w zasadzie
nie są one cząsteczkami,
nie są one cząsteczkami,
08:15
you'd see actually
that they're not particles at all,
that they're not particles at all,
163
483760
2656
08:18
but tiny vibrating strings of energy,
164
486440
2616
tylko niewielkimi,
wibrującymi strunami energii.
wibrującymi strunami energii.
08:21
with each frequency of vibration
corresponding to a different particle,
corresponding to a different particle,
165
489080
4336
Każda z częstotliwości wibrowania
tych strun koresponduje z inną cząsteczką.
tych strun koresponduje z inną cząsteczką.
08:25
a bit like musical notes
on a guitar string.
on a guitar string.
166
493440
2560
Nieco jak dźwięki na strunie gitarowej.
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
Jest to bardzo eleganckie, niemal
poetyckie spojrzenie na świat,
poetyckie spojrzenie na świat,
08:32
but it has one catastrophic problem.
168
500080
3456
ale jest z nim jeden
katastrofalny problem.
katastrofalny problem.
08:35
It turns out that string theory
isn't one theory at all,
isn't one theory at all,
169
503560
2896
Okazuje się, że teoria strun
nie jest wcale jedną teorią,
nie jest wcale jedną teorią,
08:38
but a whole collection of theories.
170
506480
2296
ale całym zbiorem teorii.
08:40
It's been estimated, in fact,
171
508800
1416
Szacuje się, że istnieje
08:42
that there are 10 to the 500
different versions of string theory.
different versions of string theory.
172
510240
3936
10 do potęgi 500
różnych wersji teorii strun.
różnych wersji teorii strun.
08:46
Each one would describe
a different universe
a different universe
173
514200
2376
Każda z nich opisywałaby
inny Wszechświat,
inny Wszechświat,
08:48
with different laws of physics.
174
516600
2136
z innymi prawami fizyki.
08:50
Now, critics say this makes
string theory unscientific.
string theory unscientific.
175
518760
2616
Krytycy twierdzą, że przez to
teoria jest nienaukowa.
teoria jest nienaukowa.
08:53
You can't disprove the theory.
176
521400
1936
Nie można jej obalić.
08:55
But others actually
turned this on its head
turned this on its head
177
523360
2000
Inni z kolei odwracają kota ogonem
08:57
and said, well,
maybe this apparent failure
maybe this apparent failure
178
525384
2272
i mówią, że być może
ta, zdawałoby się, porażka
ta, zdawałoby się, porażka
08:59
is string theory's greatest triumph.
179
527680
2336
jest największym triumfem teorii strun.
09:02
What if all of these 10 to the 500
different possible universes
different possible universes
180
530040
3376
Co, jeśli wszystkie z 10 do potęgi 500
możliwych wszechświatów
możliwych wszechświatów
09:05
actually exist out there somewhere
181
533440
2216
rzeczywiście gdzieś istnieją,
09:07
in some grand multiverse?
182
535680
2120
w jakimś wielkim wieloświecie?
09:10
Suddenly we can understand
183
538440
1696
Nagle potrafimy zrozumieć
09:12
the weirdly fine-tuned values
of these two dangerous numbers.
of these two dangerous numbers.
184
540160
3576
to dziwne dostrojenie wartości
obu niebezpiecznych liczb.
obu niebezpiecznych liczb.
09:15
In most of the multiverse,
185
543760
1296
W większości wieloświatów
09:17
dark energy is so strong
that the universe gets torn apart,
that the universe gets torn apart,
186
545080
2976
ciemna energia jest tak silna,
że Wszechświat zostaje rozerwany,
że Wszechświat zostaje rozerwany,
09:20
or the Higgs field is so weak
that no atoms can form.
that no atoms can form.
187
548080
3336
lub pole Higgsa zbyt słabe,
aby powstały atomy.
aby powstały atomy.
09:23
We live in one of the places
in the multiverse
in the multiverse
188
551440
2176
Żyjemy w jednym z miejsc w wieloświecie,
09:25
where the two numbers are just right.
189
553640
2376
gdzie obie wartości są w sam raz.
09:28
We live in a Goldilocks universe.
190
556040
2360
Żyjemy we "wszechświecie Złotowłosej".
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
Pomysł ten jest kontrowersyjny
i nietrudno dostrzec dlaczego.
i nietrudno dostrzec dlaczego.
09:36
If we follow this line of thinking,
192
564520
1896
Jeśli zaczniemy rozumować w ten sposób,
wówczas nigdy nie uda nam się
odpowiedzieć na pytanie:
odpowiedzieć na pytanie:
09:38
then we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
193
566440
2376
09:40
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
194
568840
2456
"Dlaczego istnieje coś zamiast niczego?".
09:43
In most of the multiverse,
there is nothing,
there is nothing,
195
571320
2176
W większości wszechświatów nie ma niczego,
09:45
and we live in one of the few places
196
573520
1816
a my żyjemy w jednym z niewielu miejsc,
09:47
where the laws of physics
allow there to be something.
allow there to be something.
197
575360
3000
gdzie prawa fizyki pozwalają
na istnienie czegokolwiek.
na istnienie czegokolwiek.
09:51
Even worse, we can't test
the idea of the multiverse.
the idea of the multiverse.
198
579360
3136
Co gorsza, nie możemy
przetestować koncepcji wieloświatu.
przetestować koncepcji wieloświatu.
09:54
We can't access these other universes,
199
582520
2136
Nie mamy dostępu
do innych wszechświatów,
do innych wszechświatów,
09:56
so there's no way of knowing
whether they're there or not.
whether they're there or not.
200
584680
3240
zatem nie ma możliwości
dowiedzieć się, czy istnieją.
dowiedzieć się, czy istnieją.
10:01
So we're in an extremely
frustrating position.
frustrating position.
201
589640
3336
Jesteśmy zatem w bardzo
frustrującej sytuacji.
frustrującej sytuacji.
10:05
That doesn't mean
the multiverse doesn't exist.
the multiverse doesn't exist.
202
593000
2696
To nie oznacza,
że wieloświat nie istnieje.
że wieloświat nie istnieje.
10:07
There are other planets,
other stars, other galaxies,
other stars, other galaxies,
203
595720
2576
Mamy przecież inne planety,
gwiazdy, galaktyki,
gwiazdy, galaktyki,
10:10
so why not other universes?
204
598320
2176
dlaczego więc nie inne wszechświaty?
10:12
The problem is, it's unlikely
we'll ever know for sure.
we'll ever know for sure.
205
600520
3360
Problem w tym, że raczej
nigdy się tego nie dowiemy.
nigdy się tego nie dowiemy.
10:16
Now, the idea of the multiverse
has been around for a while,
has been around for a while,
206
604720
3336
Idea wieloświata istnieje już
od jakiegoś czasu, ale ostatnio
od jakiegoś czasu, ale ostatnio
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
zaczęliśmy dostawać pierwsze sygnały,
że ten sposób rozumowania
że ten sposób rozumowania
10:23
that this line of reasoning
may get born out.
may get born out.
208
611360
2760
może zostać potwierdzony.
Mimo ogromnych nadziei
wiązanych z uruchomieniem WZH,
wiązanych z uruchomieniem WZH,
10:27
Despite high hopes
for the first run of the LHC,
for the first run of the LHC,
209
615280
3376
to, czego tam szukaliśmy...
10:30
what we were looking for there --
210
618680
1572
Szukaliśmy nowych teorii fizyki:
10:32
we were looking
for new theories of physics:
for new theories of physics:
211
620276
2060
supersymetrii lub wielkich
dodatkowych wymiarów,
dodatkowych wymiarów,
10:34
supersymmetry or large extra dimensions
212
622360
1896
które mogłyby wyjaśnić te dziwacznie
dostrojone wartości pola Higgsa.
dostrojone wartości pola Higgsa.
10:36
that could explain this weirdly
fine-tuned value of the Higgs field.
fine-tuned value of the Higgs field.
213
624280
4216
10:40
But despite high hopes, the LHC
revealed a barren subatomic wilderness
revealed a barren subatomic wilderness
214
628520
4216
Pomimo wielkich nadziei, WZH ukazał
nam jałową subatomową pustkę,
nam jałową subatomową pustkę,
10:44
populated only by a lonely Higgs boson.
215
632760
2680
z jednym samotnym bozonem Higgsa.
10:48
My experiment published paper after paper
216
636680
2336
Mój eksperyment publikowany
w kolejnych artykułach
w kolejnych artykułach
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
potwierdzał, że nie zauważono
śladów nowej fizyki.
śladów nowej fizyki.
10:56
The stakes now could not be higher.
218
644400
2656
Teraz stawka jest dużo wyższa.
10:59
This summer, the LHC began
its second phase of operation
its second phase of operation
219
647080
2896
Tego lata WZH rozpoczął
drugą fazę działalności,
drugą fazę działalności,
11:02
with an energy almost double
what we achieved in the first run.
what we achieved in the first run.
220
650000
3256
z energią niemal dwukrotnie wyższą,
niż przy pierwszym przebiegu.
niż przy pierwszym przebiegu.
11:05
What particle physicists
are all desperately hoping for
are all desperately hoping for
221
653280
2656
Fizycy cząstek elementarnych
desperacko oczekują
desperacko oczekują
11:07
are signs of new particles,
micro black holes,
micro black holes,
222
655960
2776
śladów nowych cząsteczek,
mikro czarnych dziur
mikro czarnych dziur
11:10
or maybe something totally unexpected
223
658760
2096
lub czegoś zupełnie niespodziewanego,
11:12
emerging from the violent collisions
at the Large Hadron Collider.
at the Large Hadron Collider.
224
660880
3616
co wyłoni się z gwałtownych zderzeń
w Wielkim Zderzaczu Hadronów.
w Wielkim Zderzaczu Hadronów.
11:16
If so, then we can continue
this long journey
this long journey
225
664520
2336
Jeżeli się uda, możemy
kontynuować tę długą podróż
kontynuować tę długą podróż
11:18
that began 100 years ago
with Albert Einstein
with Albert Einstein
226
666880
2576
rozpoczętą 100 lat temu
przez Alberta Einsteina,
przez Alberta Einsteina,
11:21
towards an ever deeper understanding
of the laws of nature.
of the laws of nature.
227
669480
3520
prowadzącą do coraz dogłębniejszego
poznania praw natury.
poznania praw natury.
11:25
But if, in two or three years' time,
228
673760
2016
Jeśli jednak przez te 2 czy 3 lata,
11:27
when the LHC switches off again
for a second long shutdown,
for a second long shutdown,
229
675800
3336
po których WZH zostanie
ponownie na długo wyłączony,
ponownie na długo wyłączony,
11:31
we've found nothing but the Higgs boson,
230
679160
2296
nie odkryjemy niczego poza bozonem Higgsa,
11:33
then we may be entering
a new era in physics:
a new era in physics:
231
681480
3816
wówczas być może wkroczymy
w nową erę fizyki:
w nową erę fizyki:
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
taką, w której Wszechświat będzie mieć
dziwne cechy, niemożliwe do wyjaśnienia.
dziwne cechy, niemożliwe do wyjaśnienia.
11:42
an era where we have hints
that we live in a multiverse
that we live in a multiverse
233
690120
3056
Erę w której można przypuszczać,
że żyjemy w wieloświecie,
że żyjemy w wieloświecie,
11:45
that lies frustratingly
forever beyond our reach;
forever beyond our reach;
234
693200
3776
który, ku naszej frustracji, leży
na zawsze poza naszym zasięgiem.
na zawsze poza naszym zasięgiem.
11:49
an era where we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
235
697000
3256
Erę, w której nigdy nie będziemy
mogli odpowiedzieć na pytanie:
mogli odpowiedzieć na pytanie:
11:52
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
236
700280
3056
"Dlaczego istnieje coś zamiast niczego?".
11:55
Thank you.
237
703360
1216
Dziękuję.
11:56
(Applause)
238
704600
6416
(Brawa)
12:03
Bruno Giussani: Harry,
even if you just said
even if you just said
239
711040
3056
Bruno Giussani:
Harry, choć przed chwilą powiedziałeś,
Harry, choć przed chwilą powiedziałeś,
12:06
the science may not have some answers,
240
714120
1856
że nauka może nie mieć
pewnych odpowiedzi,
pewnych odpowiedzi,
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
chciałbym zadać ci kilka pytań.
Pierwsze z nich: Budowa WZH
to projekt pokoleniowy.
to projekt pokoleniowy.
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
Wspomniałem już, przedstawiając cię,
że żyjemy w krótkoterminowym świecie.
że żyjemy w krótkoterminowym świecie.
12:18
How do you think so long term,
244
726400
2856
Jak można myśleć długoterminowo,
12:21
projecting yourself out a generation
when building something like this?
when building something like this?
245
729280
3336
o pokolenie naprzód,
podczas budowy czegoś takiego?
podczas budowy czegoś takiego?
Harry Cliff: Miałem szczęście dołączyć
12:24
Harry Cliff: I was very lucky
246
732640
1416
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
do eksperymentu, nad którym
teraz pracuję w WZH w 2008 roku,
teraz pracuję w WZH w 2008 roku,
12:28
just as we were switching on,
248
736920
1381
chwilę po jego uruchomieniu.
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
Niektórzy koledzy z zespołu
pracują nad tym od trzydziestu lat,
pracują nad tym od trzydziestu lat,
całą karierę przy jednej maszynie.
12:33
for three decades,
their entire careers on one machine.
their entire careers on one machine.
250
741600
2616
Myślę, że pierwsze rozmowy
o WZH odbyły się w 1976 roku.
o WZH odbyły się w 1976 roku.
12:36
So I think the first conversations
about the LHC were in 1976,
about the LHC were in 1976,
251
744240
3176
12:39
and you start planning the machine
without the technology
without the technology
252
747440
2696
Zaczynasz planować maszynę
jeszcze zanim powstanie technologia
jeszcze zanim powstanie technologia
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
potrzebna do jej zbudowania.
12:44
So the computing power
did not exist in the early '90s
did not exist in the early '90s
254
752600
2536
Moc obliczeniowa była zbyt mała
we wczesnych latach 90.,
we wczesnych latach 90.,
12:47
when design work began in earnest.
255
755160
1620
kiedy rozpoczęto prace projektowe.
12:48
One of the big detectors
which record these collisions,
which record these collisions,
256
756804
2216
Jeden z dużych detektorów tych kolizji...
12:51
they didn't think there was technology
257
759044
1852
Uważano, że nie ma technologii,
12:52
that could withstand the radiation
that would be created in the LHC,
that would be created in the LHC,
258
760920
2856
która mogłaby wytrzymać
promieniowanie wytworzone w WZH,
promieniowanie wytworzone w WZH,
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
więc dosłownie otoczono kawałek ołowiu
12:58
with some detectors around the outside,
260
766560
1576
kilkoma detektorami.
Jednak z czasem opracowaliśmy technologię.
13:00
but subsequently
we have developed technology.
we have developed technology.
261
768160
1896
Musimy więc polegać
na ludzkiej pomysłowości,
na ludzkiej pomysłowości,
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
na tym, że rozwiążą problemy,
choćby po wielu latach.
choćby po wielu latach.
13:05
but it may be a decade
or more down the line.
or more down the line.
263
773440
1856
13:07
BG: China just announced
two or three weeks ago
two or three weeks ago
264
775320
2216
BG: Chiny właśnie ogłosiły,
2 czy 3 tygodnie temu,
2 czy 3 tygodnie temu,
13:09
that they intend to build
265
777560
1456
że zamierzają zbudować
13:11
a supercollider twice the size of the LHC.
266
779040
2976
superzderzacz dwukrotnie większy od WZH.
13:14
I was wondering how you
and your colleagues welcome the news.
and your colleagues welcome the news.
267
782040
3616
Ciekawe, jak ty i twoi koledzy
przyjęliście tę wiadomość.
przyjęliście tę wiadomość.
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: Cóż, rozmiar to nie wszystko, Bruno.
(Śmiech)
13:20
(Laughter)
269
788440
1776
Zabawne, kiedy mówi to fizyk
cząstek elementarnych.
cząstek elementarnych.
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
Ale poważnie, uważam,
że to świetna wiadomość.
że to świetna wiadomość.
13:26
So building a machine like the LHC
272
794720
2496
Zbudowanie maszyny takiej jak WZH
13:29
requires countries from all over the world
to pool their resources.
to pool their resources.
273
797240
2776
wymaga dzielenia się zasobami
przez państwa świata.
przez państwa świata.
Żaden naród nie jest w stanie
zbudować tak wielkiej maszyny sam,
zbudować tak wielkiej maszyny sam,
13:32
No one nation can afford
to build a machine this large,
to build a machine this large,
274
800040
2336
13:34
apart from maybe China,
275
802400
1216
może poza Chinami,
13:35
because they can mobilize
huge amounts of resources,
huge amounts of resources,
276
803640
2216
bo mogą zmobilizować ogromną siłę roboczą
13:37
manpower and money
to build machines like this.
to build machines like this.
277
805880
2056
i zebrać pieniądze na budowę.
13:39
So it's only a good thing.
278
807960
1256
Więc to bardzo dobrze.
13:41
What they're really planning to do
is to build a machine
is to build a machine
279
809240
2336
Tak naprawdę planują budowę maszyny,
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
która będzie dokładniej badać
bozon Higgsa i może dać wskazówki,
bozon Higgsa i może dać wskazówki,
13:46
as to whether these new ideas,
like supersymmetry, are really out there,
like supersymmetry, are really out there,
281
814360
2936
czy nowe pomysły
jak supersymetria są rzeczywiste.
jak supersymetria są rzeczywiste.
13:49
so it's great news for physics, I think.
282
817320
1905
Myślę, że to świetna wiadomość dla fizyki.
13:51
BG: Harry, thank you.
HC: Thank you very much.
HC: Thank you very much.
283
819249
2176
BG: Harry, dziękujemy.
HC: Dziękuję bardzo.
HC: Dziękuję bardzo.
13:53
(Applause)
284
821449
3191
(Brawa)
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