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Harry Cliff: Have we reached the end of physics?
Harry Cliff: Alcançámos o fim da física?
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Porque é que há qualquer coisa em vez de nada? Por que razão existe tanta coisa interessante no universo? Harry Cliff, físico de partículas, trabalha no Grande Colisor de Hadrões (LHC), no CERN, e tem más notícias para aqueles que procuram a resposta para estas perguntas. Apesar de todo o esforço dos cientistas (e da ajuda da maior máquina do planeta), talvez não seja possível explicar todas as características estranhas da Natureza. Será este o fim da física? Aprendam mais nesta palestra fascinante sobre as descobertas mais recentes acerca da estranha estrutura do universo.
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
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00:12
A hundred years ago this month,
a 36-year-old Albert Einstein
a 36-year-old Albert Einstein
0
480
3696
Há cem anos, neste mesmo mês,
Albert Einstein, com 36 anos de idade,
Albert Einstein, com 36 anos de idade,
00:16
stood up in front of the Prussian
Academy of Sciences in Berlin
Academy of Sciences in Berlin
1
4200
3256
apresentou à Academia de Ciências
da Prússia em Berlim
da Prússia em Berlim
00:19
to present a radical new theory
of space, time and gravity:
of space, time and gravity:
2
7480
4456
uma teoria completamente nova e diferente,
relacionando espaço, tempo e gravidade:
relacionando espaço, tempo e gravidade:
00:23
the general theory of relativity.
3
11960
3016
a teoria geral da relatividade.
00:27
General relativity is unquestionably
Einstein's masterpiece,
Einstein's masterpiece,
4
15000
3056
Esta teoria é, sem dúvida,
a obra-prima de Einstein,
a obra-prima de Einstein,
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
em que são revelados os mecanismos
do universo a grandes escalas,
do universo a grandes escalas,
00:34
capturing in one beautiful line of algebra
6
22080
2376
apresentando tudo numa
bonita equação algébrica
bonita equação algébrica
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
desde o porquê de as maçãs
caírem das árvores,
caírem das árvores,
até ao início do tempo e do espaço.
00:41
1915 must have been an exciting year
to be a physicist.
to be a physicist.
8
29720
3096
O ano de 1915 deve ter sido
maravilhoso para os físicos.
maravilhoso para os físicos.
00:44
Two new ideas were turning
the subject on its head.
the subject on its head.
9
32840
3496
Duas novas ideias eram
o centro das atenções.
o centro das atenções.
00:48
One was Einstein's theory of relativity,
10
36360
2336
Uma era a teoria
da relatividade de Einstein,
da relatividade de Einstein,
00:50
the other was arguably
even more revolutionary:
even more revolutionary:
11
38720
3176
a outra era, sem dúvida,
ainda mais revolucionária:
ainda mais revolucionária:
00:53
quantum mechanics,
12
41920
1456
a mecânica quântica,
00:55
a mind-meltingly strange
yet stunningly successful new way
yet stunningly successful new way
13
43400
3536
uma perceção nova, indecifrável,
mas ao mesmo tempo bem-sucedida
mas ao mesmo tempo bem-sucedida
00:58
of understanding the microworld,
the world of atoms and particles.
the world of atoms and particles.
14
46960
4280
para explicar o mundo microscópico
das partículas atómicas.
das partículas atómicas.
01:03
Over the last century,
these two ideas have utterly transformed
these two ideas have utterly transformed
15
51920
3656
Ao longo do século passado,
estas duas ideias
estas duas ideias
mudaram radicalmente
a nossa perceção do universo.
a nossa perceção do universo.
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
Foi graças à relatividade
e à mecânica quântica
e à mecânica quântica
01:11
that we've learned
what the universe is made from,
what the universe is made from,
18
59720
2336
que aprendemos
o que compõe o universo,
o que compõe o universo,
01:14
how it began
and how it continues to evolve.
and how it continues to evolve.
19
62080
2519
como é que começou
e como evolui desde aí.
e como evolui desde aí.
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
Cem anos depois, encontramo-nos
noutro ponto de viragem na física,
noutro ponto de viragem na física,
01:21
but what's at stake now
is rather different.
is rather different.
21
69680
2480
mas o que está em jogo
agora é muito diferente.
agora é muito diferente.
01:24
The next few years may tell us
whether we'll be able
whether we'll be able
22
72840
2456
Os próximos anos dir-nos-ão
se teremos capacidade
se teremos capacidade
01:27
to continue to increase
our understanding of nature,
our understanding of nature,
23
75320
2856
para continuar a aumentar
o nosso conhecimento da Natureza,
o nosso conhecimento da Natureza,
01:30
or whether maybe for the first time
in the history of science,
in the history of science,
24
78200
3416
ou se, talvez pela primeira vez
na história da ciência,
na história da ciência,
01:33
we could be facing questions
that we cannot answer,
that we cannot answer,
25
81640
3936
estaremos perante perguntas
às quais não conseguimos responder,
às quais não conseguimos responder,
01:37
not because we don't have
the brains or technology,
the brains or technology,
26
85600
2576
não por não termos
o intelecto ou a tecnologia,
o intelecto ou a tecnologia,
01:40
but because the laws of physics
themselves forbid it.
themselves forbid it.
27
88200
3240
mas porque as próprias leis
da física o proíbem.
da física o proíbem.
01:44
This is the essential problem:
the universe is far, far too interesting.
the universe is far, far too interesting.
28
92560
4576
O problema essencial é o seguinte:
o universo é mesmo muito interessante.
o universo é mesmo muito interessante.
01:49
Relativity and quantum mechanics
appear to suggest
appear to suggest
29
97160
2656
A relatividade e a mecânica quântica
aparentam sugerir
aparentam sugerir
01:51
that the universe
should be a boring place.
should be a boring place.
30
99840
2296
que o universo deveria
ser um sítio aborrecido.
ser um sítio aborrecido.
01:54
It should be dark, lethal and lifeless.
31
102160
2896
Deveria ser escuro, letal e sem vida.
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
Mas ao olharmos em redor, vemos vida
num universo cheio de coisas interessantes,
num universo cheio de coisas interessantes,
02:01
full of stars, planets, trees, squirrels.
33
109040
3056
cheio de estrelas, planetas,
árvores, esquilos.
árvores, esquilos.
02:04
The question is, ultimately,
34
112120
1496
A pergunta fundamental é:
02:05
why does all this interesting stuff exist?
35
113640
3296
porque é que todas estas
coisas interessantes existem?
coisas interessantes existem?
02:08
Why is there something
rather than nothing?
rather than nothing?
36
116960
3080
Porque é que há algo em vez de nada?
02:13
This contradiction is the most pressing
problem in fundamental physics,
problem in fundamental physics,
37
121080
3496
Esta contradição é o maior
problema da física teórica,
problema da física teórica,
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
e nos próximos anos, iremos descobrir
se conseguiremos resolvê-lo ou não.
se conseguiremos resolvê-lo ou não.
02:23
At the heart of this problem
are two numbers,
are two numbers,
39
131080
3096
No fundo deste problema
existem dois números,
existem dois números,
02:26
two extremely dangerous numbers.
40
134200
2496
dois números extremamente perigosos.
02:28
These are properties of the universe
that we can measure,
that we can measure,
41
136720
2696
São propriedades do universo
que conseguimos medir,
que conseguimos medir,
02:31
and they're extremely dangerous
42
139440
1536
e são extremamente perigosos
02:33
because if they were different,
even by a tiny bit,
even by a tiny bit,
43
141000
2416
porque, se fossem
ligeiramente diferentes,
ligeiramente diferentes,
02:35
then the universe as we know it
would not exist.
would not exist.
44
143440
2720
o universo tal como o conhecemos
não existiria.
não existiria.
02:38
The first of these numbers is associated
with the discovery that was made
with the discovery that was made
45
146720
3456
O primeiro número tem que ver
com a descoberta que fizemos
com a descoberta que fizemos
a uns quilómetros desta sala,
no CERN, onde está esta máquina,
no CERN, onde está esta máquina,
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
a maior máquina científica
alguma vez construída pelo Homem.
alguma vez construída pelo Homem.
02:48
the Large Hadron Collider.
48
156280
1856
o Grande Colisor de Hadrões
(LHC).
(LHC).
02:50
The LHC whizzes subatomic particles
around a 27-kilometer ring,
around a 27-kilometer ring,
49
158160
3976
O LHC acelera partículas subatómicas
num anel com 27 km de comprimento,
num anel com 27 km de comprimento,
02:54
getting them closer and closer
to the speed of light
to the speed of light
50
162160
2456
aproximando as suas
velocidades à velocidade da luz
velocidades à velocidade da luz
02:56
before smashing them into each other
inside gigantic particle detectors.
inside gigantic particle detectors.
51
164640
4656
antes de elas colidirem umas com as outras
dentro de enormes detetores de partículas.
dentro de enormes detetores de partículas.
03:01
On July 4, 2012, physicists
at CERN announced to the world
at CERN announced to the world
52
169320
4496
No dia 4 de julho de 2012,
os físicos do CERN anunciaram
os físicos do CERN anunciaram
que encontraram uma
nova partícula fundamental
nova partícula fundamental
03:05
that they'd spotted
a new fundamental particle
a new fundamental particle
53
173840
2536
03:08
being created at the violent collisions
at the LHC: the Higgs boson.
at the LHC: the Higgs boson.
54
176400
4360
que foi criada através de colisões
violentas no LHC: o bosão de Higgs.
violentas no LHC: o bosão de Higgs.
03:13
Now, if you followed the news at the time,
55
181440
2056
Se seguissem as notícias
nessa altura,
nessa altura,
teriam visto muitos físicos
ficarem extremamente excitados,
ficarem extremamente excitados,
03:15
you'll have seen a lot of physicists
getting very excited indeed,
getting very excited indeed,
56
183520
3056
e seria natural terem pensado
03:18
and you'd be forgiven for thinking
57
186600
1656
que ficamos assim sempre que
encontramos uma partícula nova.
encontramos uma partícula nova.
03:20
we get that way every time
we discover a new particle.
we discover a new particle.
58
188280
2536
Bem, isso até é verdade,
03:22
Well, that is kind of true,
59
190840
1336
03:24
but the Higgs boson
is particularly special.
is particularly special.
60
192200
2696
mas o Bosão de Higgs
é particularmente diferente.
é particularmente diferente.
03:26
We all got so excited
because finding the Higgs
because finding the Higgs
61
194920
2456
Nós ficámos tão entusiasmados
porque encontrar esta partícula
porque encontrar esta partícula
03:29
proves the existence
of a cosmic energy field.
of a cosmic energy field.
62
197400
3336
prova a existência
de um campo de energia cósmica.
de um campo de energia cósmica.
03:32
Now, you may have trouble
imagining an energy field,
imagining an energy field,
63
200760
2616
É dífícil imaginar
um campo de energia,
um campo de energia,
03:35
but we've all experienced one.
64
203400
1429
mas já todos experienciámos um.
03:36
If you've ever held a magnet
close to a piece of metal
close to a piece of metal
65
204853
2536
Se já aproximaram
um íman de uma peça metálica
um íman de uma peça metálica
03:39
and felt a force pulling across that gap,
66
207413
2123
e sentiram uma força atrativa
a essa distância,
a essa distância,
03:41
then you've felt the effect of a field.
67
209560
1858
isso é o efeito de um campo.
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
O campo de Higgs é semelhante
a um campo magnético,
a um campo magnético,
03:46
except it has a constant value everywhere.
69
214840
2816
com a exceção que tem
um valor constante em toda a parte.
um valor constante em toda a parte.
03:49
It's all around us right now.
70
217680
1456
Está à nossa volta neste momento.
03:51
We can't see it or touch it,
71
219160
1736
Não conseguimos vê-lo ou tocar-lhe,
03:52
but if it wasn't there,
72
220920
1216
mas, se não existisse,
nós também não existiríamos.
nós também não existiríamos.
03:54
we would not exist.
73
222160
1440
03:56
The Higgs field gives mass
74
224200
1776
O campo de Higgs dá massa
03:58
to the fundamental particles
that we're made from.
that we're made from.
75
226000
2376
às partículas fundamentais,
de que somos feitos.
de que somos feitos.
04:00
If it wasn't there, those particles
would have no mass,
would have no mass,
76
228400
2616
Se não existisse, essas partículas
não teriam massa,
não teriam massa,
os átomos não se formariam
e nós não estaríamos aqui.
e nós não estaríamos aqui.
04:03
and no atoms could form
and there would be no us.
and there would be no us.
77
231040
2680
04:06
But there is something deeply mysterious
about the Higgs field.
about the Higgs field.
78
234880
4456
Mas existe algo extremamente misterioso
no campo de Higgs.
no campo de Higgs.
04:11
Relativity and quantum mechanics tell us
that it has two natural settings,
that it has two natural settings,
79
239360
3696
A relatividade e a mecânica quântica
dizem-nos que o campo tem dois estados,
dizem-nos que o campo tem dois estados,
04:15
a bit like a light switch.
80
243080
1656
algo semelhante a um interruptor.
04:16
It should either be off,
81
244760
1376
Ou o campo está desligado,
04:18
so that it has a zero value
everywhere in space,
everywhere in space,
82
246160
2656
e tem um valor nulo em todo o espaço,
04:20
or it should be on so it has
an absolutely enormous value.
an absolutely enormous value.
83
248840
3360
ou está ligado
e tem um valor muito elevado.
e tem um valor muito elevado.
04:24
In both of these scenarios,
atoms could not exist,
atoms could not exist,
84
252840
2736
Em ambos os cenários,
os átomos não poderiam existir,
os átomos não poderiam existir,
04:27
and therefore all the other
interesting stuff
interesting stuff
85
255600
2136
logo, todas as outras coisas interessantes
04:29
that we see around us
in the universe would not exist.
in the universe would not exist.
86
257760
2639
que vemos à nossa volta
também não existiriam.
também não existiriam.
04:33
In reality, the Higgs field
is just slightly on,
is just slightly on,
87
261000
3616
Na realidade, o campo de Higgs
está apenas ligeiramente ligado,
está apenas ligeiramente ligado,
04:36
not zero but 10,000 trillion times weaker
than its fully on value,
than its fully on value,
88
264640
5056
tendo um valor que é 10 000 biliões
de vezes menor do que quando está ligado,
de vezes menor do que quando está ligado,
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
como um interruptor encravado no momento
exato antes do seu estado desligado.
exato antes do seu estado desligado.
04:46
And this value is crucial.
90
274480
1616
Este valor é crucial.
04:48
If it were a tiny bit different,
91
276120
1856
Se fosse apenas ligeiramente diferente,
04:50
then there would be
no physical structure in the universe.
no physical structure in the universe.
92
278000
3656
não haveria estrutura física no universo.
04:53
So this is the first
of our dangerous numbers,
of our dangerous numbers,
93
281680
2176
Este é o primeiro número perigoso,
04:55
the strength of the Higgs field.
94
283880
2056
a força do campo de Higgs.
04:57
Theorists have spent decades
trying to understand
trying to understand
95
285960
2736
Os físicos teóricos passaram décadas
a tentar perceber
a tentar perceber
05:00
why it has this very peculiarly
fine-tuned number,
fine-tuned number,
96
288720
2656
a razão de ser deste número,
05:03
and they've come up
with a number of possible explanations.
with a number of possible explanations.
97
291400
2816
e chegaram a algumas
possíveis explicações.
possíveis explicações.
05:06
They have sexy-sounding names
like "supersymmetry"
like "supersymmetry"
98
294240
2936
Eles usam nomes pomposos
como "super-simetria"
como "super-simetria"
05:09
or "large extra dimensions."
99
297200
1936
ou "extra.dimensões elevadas".
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
Não irei detalhar estas ideias,
05:13
but the key point is this:
101
301960
2376
mas a ideia-chave é:
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
se alguma dessas teorias explica o valor
estranhamente afinado do campo de Higgs,
estranhamente afinado do campo de Higgs,
05:20
then we should see new particles
being created at the LHC
being created at the LHC
103
308240
3736
então deveríamos ver novas
a criação de novas partículas no LHC
a criação de novas partículas no LHC
05:24
along with the Higgs boson.
104
312000
1976
juntamente com o bosão de Higgs.
05:26
So far, though, we've not seen
any sign of them.
any sign of them.
105
314000
2960
Até agora, não conseguimos
detetar nenhuma delas.
detetar nenhuma delas.
05:29
But there's actually an even worse example
106
317960
2056
Mas há um exemplo
ainda mais dramático
ainda mais dramático
05:32
of this kind of fine-tuning
of a dangerous number,
of a dangerous number,
107
320040
2376
deste tipo de afinamento
de um número perigoso
de um número perigoso
05:34
and this time it comes
from the other end of the scale,
from the other end of the scale,
108
322440
2616
e chega-nos do lado oposto da escala,
05:37
from studying the universe
at vast distances.
at vast distances.
109
325080
2856
através do estudo do universo
a distâncias longínquas.
a distâncias longínquas.
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
Uma das consequências mais importantes
da teoria da relatividade de Einstein
da teoria da relatividade de Einstein
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
foi a descoberta que o universo nasceu com
uma expansão rápida do espaço e do tempo
uma expansão rápida do espaço e do tempo
05:48
13.8 billion years ago, the Big Bang.
112
336760
3776
há 13 800 milhões de anos,
num fenómeno conhecido por Big Bang.
num fenómeno conhecido por Big Bang.
De acordo com as versões mais recentes
da teoria do Big Bang,
da teoria do Big Bang,
05:52
Now, according to early versions
of the Big Bang theory,
of the Big Bang theory,
113
340560
2656
05:55
the universe has been expanding ever since
114
343240
2176
o universo tem-se expandido
desde então
desde então
05:57
with gravity gradually putting
the brakes on that expansion.
the brakes on that expansion.
115
345440
4056
com a gravidade a travar
gradualmente essa expansão.
gradualmente essa expansão.
06:01
But in 1998, astronomers made
the stunning discovery
the stunning discovery
116
349520
3336
Mas em 1998, os astrónomos
fizeram uma descoberta revolucionária
fizeram uma descoberta revolucionária
06:04
that the expansion of the universe
is actually speeding up.
is actually speeding up.
117
352880
2816
que a expansão do universo
está na realidade a acelerar.
está na realidade a acelerar.
06:07
The universe is getting
bigger and bigger faster and faster
bigger and bigger faster and faster
118
355720
3136
O universo está-se a tornar maior
cada vez mais rapidamente,
cada vez mais rapidamente,
06:10
driven by a mysterious repulsive force
called dark energy.
called dark energy.
119
358880
3840
movido por uma força repulsiva misteriosa
chamada energia negra.
chamada energia negra.
06:15
Now, whenever you hear
the word "dark" in physics,
the word "dark" in physics,
120
363280
2416
Sempre que ouvirem a palavra
"negra" em física,
"negra" em física,
06:17
you should get very suspicious
121
365720
1496
devem desconfiar, porque
provavelmente significa
provavelmente significa
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
que não sabemos do que estamos a falar.
06:22
(Laughter)
123
370320
1016
(Risos)
06:23
We don't know what dark energy is,
124
371360
2016
Nós não sabemos o que é a energia negra,
06:25
but the best idea is that it's the energy
of empty space itself,
of empty space itself,
125
373400
4736
mas a melhor ideia é que
é a energia do espaço vazio,
é a energia do espaço vazio,
06:30
the energy of the vacuum.
126
378160
2216
a energia do vácuo.
06:32
Now, if you use good old
quantum mechanics to work out
quantum mechanics to work out
127
380400
2536
Se usarmos a mecânica quântica
para determinar
para determinar
o quão forte a energia negra deverá ser,
06:34
how strong dark energy should be,
128
382960
1616
06:36
you get an absolutely astonishing result.
129
384600
3216
obtemos um número
absolutamente surpreendente.
absolutamente surpreendente.
06:39
You find that dark energy
130
387840
1856
Descobrimos que a energia negra
06:41
should be 10 to the power
of 120 times stronger
of 120 times stronger
131
389720
3976
devia ser 10 elevado à potência 120
vezes maior do que o valor
vezes maior do que o valor
06:45
than the value we observe from astronomy.
132
393720
2816
que observamos na astronomia.
06:48
That's one with 120 zeroes after it.
133
396560
4816
Este número é um 1 seguido de 120 zeros.
06:53
This is a number so mind-bogglingly huge
134
401400
2576
É um número surpreendentemente elevado
06:56
that it's impossible
to get your head around.
to get your head around.
135
404000
2216
que nem conseguimos imaginar.
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
Normalmente dizemos "astronómico"
para falar de número muito grandes.
para falar de número muito grandes.
07:01
Well, even that one won't do here.
137
409760
1656
Neste caso, essa palavra não serve.
07:03
This number is bigger
than any number in astronomy.
than any number in astronomy.
138
411440
2416
Este número é maior que
qualquer outro na astronomia.
qualquer outro na astronomia.
07:05
It's a thousand trillion
trillion trillion times bigger
trillion trillion times bigger
139
413880
3096
É milhares de biliões de biliões
de biliões de vezes maior
de biliões de vezes maior
07:09
than the number of atoms
in the entire universe.
in the entire universe.
140
417000
2640
que o número de átomos
em todo o universo.
em todo o universo.
07:12
So that's a pretty bad prediction.
141
420440
1816
Assim, esta previsão é muito má.
07:14
In fact, it's been called
the worst prediction in physics,
the worst prediction in physics,
142
422280
2715
Até já foi classificada como
a pior previsão da física,
a pior previsão da física,
07:17
and this is more than just
a theoretical curiosity.
a theoretical curiosity.
143
425019
3277
e isto é mais que apenas
uma curiosidade teórica.
uma curiosidade teórica.
07:20
If dark energy were
anywhere near this strong,
anywhere near this strong,
144
428320
2736
Se a energia negra fosse
realmente assim tão forte,
realmente assim tão forte,
07:23
then the universe
would have been torn apart,
would have been torn apart,
145
431080
2136
o universo ter-se-ia desmoronado,
07:25
stars and galaxies could not form,
and we would not be here.
and we would not be here.
146
433240
3320
as estrelas e as galáxias
não se teriam formado,
não se teriam formado,
e nós não estaríamos aqui.
07:29
So this is the second
of those dangerous numbers,
of those dangerous numbers,
147
437240
2336
Este é o segundo número perigoso,
07:31
the strength of dark energy,
148
439600
1376
a força da energia negra,
07:33
and explaining it requires an even more
fantastic level of fine-tuning
fantastic level of fine-tuning
149
441000
3936
e explicá-la implica um nível
ainda mais elevado de ajuste
ainda mais elevado de ajuste
07:36
than we saw for the Higgs field.
150
444960
1524
do que para o campo de Higgs.
07:38
But unlike the Higgs field,
this number has no known explanation.
this number has no known explanation.
151
446840
4600
Mas contrariamente ao campo de Higgs,
este número não tem
nenhuma explicação conhecida.
nenhuma explicação conhecida.
07:45
The hope was that a complete combination
152
453000
2456
A esperança era que uma combinação
07:47
of Einstein's general
theory of relativity,
theory of relativity,
153
455480
2216
da teoria da relatividade geral
de Einstein,
de Einstein,
07:49
which is the theory
of the universe at grand scales,
of the universe at grand scales,
154
457720
2576
que explica o universo a grandes escalas,
07:52
with quantum mechanics, the theory
of the universe at small scales,
of the universe at small scales,
155
460320
3456
com a mecânica quântica,
que explica o universo a pequenas escalas,
que explica o universo a pequenas escalas,
07:55
might provide a solution.
156
463800
1856
pudesse fornecer uma solução.
07:57
Einstein himself
spent most of his later years
spent most of his later years
157
465680
2456
O próprio Einstein passou
os seus últimos anos
os seus últimos anos
08:00
on a futile search
for a unified theory of physics,
for a unified theory of physics,
158
468160
3176
numa tentativa falhada
de obter uma teoria unificada da física
de obter uma teoria unificada da física
08:03
and physicists have kept at it ever since.
159
471360
3376
e os físicos também têm estado
a tentar fazê-lo desde então.
a tentar fazê-lo desde então.
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
Uma das teorias mais promissoras
para uma teoria unificada
para uma teoria unificada
é a teoria da cordas,
cuja ideia principal é,
cuja ideia principal é,
08:10
and the essential idea is,
161
478920
1296
se fosse possível ampliar as partículas
fundamentais que compõem o mundo,
fundamentais que compõem o mundo,
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
seria possível ver que, na realidade,
não são partículas,
não são partículas,
08:18
but tiny vibrating strings of energy,
164
486440
2616
mas pequenas cordas
de vibrações de energia,
de vibrações de energia,
08:21
with each frequency of vibration
corresponding to a different particle,
corresponding to a different particle,
165
489080
4336
em que cada frequência de vibração
corresponde a uma partícula diferente,
corresponde a uma partícula diferente,
08:25
a bit like musical notes
on a guitar string.
on a guitar string.
166
493440
2560
algo parecido com as notas musicais
da corda de uma guitarra.
da corda de uma guitarra.
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
É uma maneira elegante, e quase poética,
de olhar para o mundo,
de olhar para o mundo,
08:32
but it has one catastrophic problem.
168
500080
3456
mas há um problema
catastrófico associado.
catastrófico associado.
08:35
It turns out that string theory
isn't one theory at all,
isn't one theory at all,
169
503560
2896
Ao que parece, a teoria das cordas
não é apenas uma teoria,
não é apenas uma teoria,
08:38
but a whole collection of theories.
170
506480
2296
mas sim uma combinação de teorias.
08:40
It's been estimated, in fact,
171
508800
1416
Calcula-se que há
08:42
that there are 10 to the 500
different versions of string theory.
different versions of string theory.
172
510240
3936
entre 10 a 500 versões
diferentes da teoria das cordas.
diferentes da teoria das cordas.
08:46
Each one would describe
a different universe
a different universe
173
514200
2376
Cada uma delas
descreve um universo diferente
descreve um universo diferente
08:48
with different laws of physics.
174
516600
2136
com diferentes leis da física.
08:50
Now, critics say this makes
string theory unscientific.
string theory unscientific.
175
518760
2616
Os críticos alegam que
esta teoria não é científica
esta teoria não é científica
08:53
You can't disprove the theory.
176
521400
1936
porque não se pode refutar a teoria.
08:55
But others actually
turned this on its head
turned this on its head
177
523360
2000
Mas outros viram o problema
de outro modo
de outro modo
08:57
and said, well,
maybe this apparent failure
maybe this apparent failure
178
525384
2272
e assumiram que este aparente fracasso
08:59
is string theory's greatest triumph.
179
527680
2336
é talvez o maior triunfo
da teoria das cordas.
da teoria das cordas.
09:02
What if all of these 10 to the 500
different possible universes
different possible universes
180
530040
3376
E se estes 10 a 500 possíveis
universos diferentes
universos diferentes
09:05
actually exist out there somewhere
181
533440
2216
realmente existem algures
09:07
in some grand multiverse?
182
535680
2120
num grande multiverso?
09:10
Suddenly we can understand
183
538440
1696
De repente, conseguimos entender
09:12
the weirdly fine-tuned values
of these two dangerous numbers.
of these two dangerous numbers.
184
540160
3576
o efeito tão estranhamente afinado
dos dois números perigosos.
dos dois números perigosos.
09:15
In most of the multiverse,
185
543760
1296
Na maior parte do multiverso,
09:17
dark energy is so strong
that the universe gets torn apart,
that the universe gets torn apart,
186
545080
2976
a energia negra é tão forte
que o universo se desmorona,
que o universo se desmorona,
09:20
or the Higgs field is so weak
that no atoms can form.
that no atoms can form.
187
548080
3336
ou o campo de Higgs é tão fraco
que os átomos não se conseguem formar.
que os átomos não se conseguem formar.
09:23
We live in one of the places
in the multiverse
in the multiverse
188
551440
2176
Nós vivemos num dos locais
do multiverso
do multiverso
09:25
where the two numbers are just right.
189
553640
2376
em que estes dois números
são os ideais.
são os ideais.
09:28
We live in a Goldilocks universe.
190
556040
2360
Nós vivemos num universo adequado.
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
Esta ideia é muito controversa,
e é fácil perceber porquê.
e é fácil perceber porquê.
09:36
If we follow this line of thinking,
192
564520
1896
Se seguirmos esta linha de pensamento,
09:38
then we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
193
566440
2376
nunca seremos capazes
de responder à pergunta:
de responder à pergunta:
09:40
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
194
568840
2456
"Porque é que há algo
em vez de nada?"
em vez de nada?"
09:43
In most of the multiverse,
there is nothing,
there is nothing,
195
571320
2176
Na maior parte do multiverso
não há nada,
não há nada,
09:45
and we live in one of the few places
196
573520
1816
e nós vivemos num dos poucos locais
09:47
where the laws of physics
allow there to be something.
allow there to be something.
197
575360
3000
em que as leis da física
permitem que haja algo.
permitem que haja algo.
09:51
Even worse, we can't test
the idea of the multiverse.
the idea of the multiverse.
198
579360
3136
Pior ainda, nós não podemos testar
a ideia de um multiverso.
a ideia de um multiverso.
09:54
We can't access these other universes,
199
582520
2136
Não temos como aceder
aos outros universos,
aos outros universos,
09:56
so there's no way of knowing
whether they're there or not.
whether they're there or not.
200
584680
3240
por isso, não temos como
saber se existem ou não.
saber se existem ou não.
10:01
So we're in an extremely
frustrating position.
frustrating position.
201
589640
3336
Assim, estamos numa posição
muito frustrante.
muito frustrante.
10:05
That doesn't mean
the multiverse doesn't exist.
the multiverse doesn't exist.
202
593000
2696
Isto não implica que
o multiverso não existe.
o multiverso não existe.
10:07
There are other planets,
other stars, other galaxies,
other stars, other galaxies,
203
595720
2576
Existem outros planetas,
outras estrelas e galáxias,
outras estrelas e galáxias,
10:10
so why not other universes?
204
598320
2176
então porque não outros universos?
10:12
The problem is, it's unlikely
we'll ever know for sure.
we'll ever know for sure.
205
600520
3360
O problema é que dificilmente
teremos a certeza.
teremos a certeza.
10:16
Now, the idea of the multiverse
has been around for a while,
has been around for a while,
206
604720
3336
A ideia de multiverso
já existe há algum tempo,
já existe há algum tempo,
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
mas nos últimos anos, temos tido
as primeiras indicações concretas
as primeiras indicações concretas
10:23
that this line of reasoning
may get born out.
may get born out.
208
611360
2760
de que este raciocínio
possa ter razão de ser.
possa ter razão de ser.
10:27
Despite high hopes
for the first run of the LHC,
for the first run of the LHC,
209
615280
3376
Apesar das expetativas elevadas
aquando do primeiro ensaio do LHC,
aquando do primeiro ensaio do LHC,
10:30
what we were looking for there --
210
618680
1572
o que estávamos à procura
era de novas teorias da física:
era de novas teorias da física:
10:32
we were looking
for new theories of physics:
for new theories of physics:
211
620276
2060
super-simetria ou extra-dimensões elevadas
10:34
supersymmetry or large extra dimensions
212
622360
1896
10:36
that could explain this weirdly
fine-tuned value of the Higgs field.
fine-tuned value of the Higgs field.
213
624280
4216
que podiam explicar o valor
tão ajustado do campo de Higgs.
tão ajustado do campo de Higgs.
10:40
But despite high hopes, the LHC
revealed a barren subatomic wilderness
revealed a barren subatomic wilderness
214
628520
4216
Apesar das expetativas, o LHC mostrou
uma região pobre em partículas subatómicas
uma região pobre em partículas subatómicas
10:44
populated only by a lonely Higgs boson.
215
632760
2680
onde existia apenas um bosão de Higgs.
As minhas descobertas foram publicadas
em muitos artigos
em muitos artigos
10:48
My experiment published paper after paper
216
636680
2336
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
em que infelizmente tínhamos de concluir
que não havia sinal de uma nova física.
que não havia sinal de uma nova física.
10:56
The stakes now could not be higher.
218
644400
2656
As expetativas agora
não podiam ser maiores.
não podiam ser maiores.
10:59
This summer, the LHC began
its second phase of operation
its second phase of operation
219
647080
2896
Este Verão, o LHC começou
a sua segunda fase de operação
a sua segunda fase de operação
11:02
with an energy almost double
what we achieved in the first run.
what we achieved in the first run.
220
650000
3256
usando uma energia que é quase
o dobro da que foi usada anteriormente.
o dobro da que foi usada anteriormente.
11:05
What particle physicists
are all desperately hoping for
are all desperately hoping for
221
653280
2656
O que todos os físicos de partículas
desejam encontrar
desejam encontrar
11:07
are signs of new particles,
micro black holes,
micro black holes,
222
655960
2776
são sinais de novas partículas,
micro-buracos negros,
micro-buracos negros,
11:10
or maybe something totally unexpected
223
658760
2096
ou talvez outra coisa
totalmente inesperada
totalmente inesperada
11:12
emerging from the violent collisions
at the Large Hadron Collider.
at the Large Hadron Collider.
224
660880
3616
derivadas das colisões violentas no LHC.
Se encontrarem, podemos continuar
esta longa viagem
esta longa viagem
11:16
If so, then we can continue
this long journey
this long journey
225
664520
2336
11:18
that began 100 years ago
with Albert Einstein
with Albert Einstein
226
666880
2576
que começou há 100 anos.
com Albert Einstein
com Albert Einstein
11:21
towards an ever deeper understanding
of the laws of nature.
of the laws of nature.
227
669480
3520
em direção a um conhecimento
mais profundo das leis da Natureza.
mais profundo das leis da Natureza.
11:25
But if, in two or three years' time,
228
673760
2016
Mas se, dentro de 2 ou 3 anos,
11:27
when the LHC switches off again
for a second long shutdown,
for a second long shutdown,
229
675800
3336
quando o LHC voltar a ser desligado
para uma segunda longa pausa,
para uma segunda longa pausa,
11:31
we've found nothing but the Higgs boson,
230
679160
2296
não encontrarmos nada
exceto o Bosão de Higgs,
exceto o Bosão de Higgs,
11:33
then we may be entering
a new era in physics:
a new era in physics:
231
681480
3816
podemos entrar numa
nova era em física:
nova era em física:
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
uma era em que há certas propriedades
do universo que não conseguimos explicar;
do universo que não conseguimos explicar;
11:42
an era where we have hints
that we live in a multiverse
that we live in a multiverse
233
690120
3056
uma era em que temos indícios
que vivemos num multiverso
que vivemos num multiverso
11:45
that lies frustratingly
forever beyond our reach;
forever beyond our reach;
234
693200
3776
que será para sempre inalcançável;
11:49
an era where we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
235
697000
3256
uma era em que não poderemos
responder à pergunta:
responder à pergunta:
11:52
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
236
700280
3056
"Porque é que há algo
em vez de nada?"
em vez de nada?"
11:55
Thank you.
237
703360
1216
Obrigado.
11:56
(Applause)
238
704600
6416
(Aplausos)
12:03
Bruno Giussani: Harry,
even if you just said
even if you just said
239
711040
3056
Bruno Giussani: Harry,
apesar de teres dito
apesar de teres dito
que a ciência pode
não ter algumas respostas,
não ter algumas respostas,
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
eu gostaria de fazer algumas
perguntas, e a primeira é esta.
perguntas, e a primeira é esta.
Construir algo como o LHC
é um projeto de gerações.
é um projeto de gerações.
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
Quando te apresentei, mencionei
que vivemos num mundo a curto prazo.
que vivemos num mundo a curto prazo.
12:18
How do you think so long term,
244
726400
2856
Como é que pensas a longo prazo,
12:21
projecting yourself out a generation
when building something like this?
when building something like this?
245
729280
3336
saltando uma geração
ao construir algo deste género?
ao construir algo deste género?
Harry Cliff: Tive muita sorte
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
por me ter juntado à investigação
em que trabalho no LHC em 2008,
em que trabalho no LHC em 2008,
12:28
just as we were switching on,
248
736920
1381
quando estávamos a arrancar.
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
Há pessoas no meu grupo
que têm trabalhado nisto
que têm trabalhado nisto
há já três décadas, toda a sua carreira
numa única máquina.
numa única máquina.
12:33
for three decades,
their entire careers on one machine.
their entire careers on one machine.
250
741600
2616
Acho que as primeiras discussões
acerca do LHC foram em 1976.
acerca do LHC foram em 1976.
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
Começámos a conceber a máquina
sem ter a tecnologia
sem ter a tecnologia
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
que sabíamos ser necessária
para a construir.
para a construir.
Não havia poder de computação
no início dos anos 90
no início dos anos 90
12:44
So the computing power
did not exist in the early '90s
did not exist in the early '90s
254
752600
2536
quando o projeto arrancou a sério.
12:47
when design work began in earnest.
255
755160
1620
Pensava-se que não havia tecnologia
12:48
One of the big detectors
which record these collisions,
which record these collisions,
256
756804
2216
para criar um dos maiores detetores
que regista estas colisões
que regista estas colisões
12:51
they didn't think there was technology
257
759044
1852
12:52
that could withstand the radiation
that would be created in the LHC,
that would be created in the LHC,
258
760920
2856
que resistisse à radiação criada pelo LHC,
pelo que se usou um circuito de chumbo
no meio desse objeto
no meio desse objeto
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
12:58
with some detectors around the outside,
260
766560
1576
com alguns detetores à sua volta.
13:00
but subsequently
we have developed technology.
we have developed technology.
261
768160
1896
Mas depois desenvolvemos a tecnologia.
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
Temos que confiar no engenho das pessoas
para resolverem os problemas
para resolverem os problemas
mas isso pode demorar uma década ou mais.
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: A China anunciou
há duas ou três semanas
há duas ou três semanas
13:09
that they intend to build
265
777560
1456
que pretende construir um super-colisor
duas vezes maior que o LHC.
duas vezes maior que o LHC.
13:11
a supercollider twice the size of the LHC.
266
779040
2976
13:14
I was wondering how you
and your colleagues welcome the news.
and your colleagues welcome the news.
267
782040
3616
Estava a questionar-me como é que
a tua equipa recebeu esta notícia.
a tua equipa recebeu esta notícia.
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: O tamanho não é tudo, Bruno.
BG: Claro, claro.
BG: Claro, claro.
13:20
(Laughter)
269
788440
1776
(Risos)
13:22
It sounds funny for a particle
physicist to say that.
physicist to say that.
270
790240
2096
É engraçado um físico atómico dizer isso.
13:24
But I mean, seriously, it's great news.
271
792360
2336
Mas agora a sério, são ótimas notícias.
13:26
So building a machine like the LHC
272
794720
2496
Construir uma máquina como o LHC
requer que imensos países
participem com os seus recursos.
participem com os seus recursos.
13:29
requires countries from all over the world
to pool their resources.
to pool their resources.
273
797240
2776
13:32
No one nation can afford
to build a machine this large,
to build a machine this large,
274
800040
2336
Nenhum país pode construir
uma máquina tão grande,
uma máquina tão grande,
13:34
apart from maybe China,
275
802400
1216
a não ser talvez a China,
13:35
because they can mobilize
huge amounts of resources,
huge amounts of resources,
276
803640
2216
porque consegue obter
imensos recursos, mão-de-obra e dinheiro
imensos recursos, mão-de-obra e dinheiro
13:37
manpower and money
to build machines like this.
to build machines like this.
277
805880
2056
para construir máquinas assim.
13:39
So it's only a good thing.
278
807960
1256
Por isso, é só vantagem.
13:41
What they're really planning to do
is to build a machine
is to build a machine
279
809240
2336
Eles planeiam construir uma máquina
que estudará o bosão de Higgs
e talvez nos venha a dar pistas
e talvez nos venha a dar pistas
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
13:46
as to whether these new ideas,
like supersymmetry, are really out there,
like supersymmetry, are really out there,
281
814360
2936
sobre se estas ideias,
como a super-simetria, são mesmo reais,
como a super-simetria, são mesmo reais,
13:49
so it's great news for physics, I think.
282
817320
1905
o que é ótimo para a física,
acho eu.
acho eu.
13:51
BG: Harry, thank you.
HC: Thank you very much.
HC: Thank you very much.
283
819249
2176
BG: Obrigado Harry.
HC: Muito obrigado.
HC: Muito obrigado.
(Aplausos)
13:53
(Applause)
284
821449
3191
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