ABOUT THE SPEAKER
Allan Adams - Theoretical physicist
Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory.

Why you should listen

Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory. His research in theoretical physics focuses on string theory both as a model of quantum gravity and as a strong-coupling description of non-gravitational systems.

Like water, string theory enjoys many distinct phases in which the low-energy phenomena take qualitatively different forms. In its most familiar phases, string theory reduces to a perturbative theory of quantum gravity. These phases are useful for studying, for example, the resolution of singularities in classical gravity, or the set of possibilities for the geometry and fields of spacetime. Along these lines, Adams is particularly interested in microscopic quantization of flux vacua, and in the search for constraints on low-energy physics derived from consistency of the stringy UV completion.

In other phases, when the gravitational interactions become strong and a smooth spacetime geometry ceases to be a good approximation, a more convenient description of string theory may be given in terms of a weakly-coupled non-gravitational quantum field theory. Remarkably, these two descriptions—with and without gravity—appear to be completely equivalent, with one remaining weakly-coupled when its dual is strongly interacting. This equivalence, known as gauge-gravity duality, allows us to study strongly-coupled string and quantum field theories by studying perturbative features of their weakly-coupled duals. Gauge-gravity duals have already led to interesting predictions for the quark-gluon plasma studied at RHIC. A major focus of Adams's present research is to use such dualities to find weakly-coupled descriptions of strongly-interacting condensed matter systems which can be realized in the lab.
More profile about the speaker
Allan Adams | Speaker | TED.com
TED2014

Allan Adams: The discovery that could rewrite physics

Алан Адамс: Открытие, которое может переписать законы физики

Filmed:
1,865,923 views

17 марта 2014 года группа учёных–физиков объявила о волнующем открытии: неопровержимые свидетельства — данные в пользу идеи инфляционно расширяющейся вселенной, ключ к Большому взрыву. Что это значит для обывателей? TED попросил Алана Адамса кратко объяснить результаты и следствия этого открытия.
- Theoretical physicist
Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory. Full bio

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

00:12
If you look deepглубоко into the night skyнебо,
0
928
3492
Если вы внимательно посмотрите
на ночное небо,
00:16
you see starsзвезды,
1
4420
1616
вы увидите звезды,
00:18
and if you look furtherв дальнейшем, you see more starsзвезды,
2
6036
2572
и если будете вглядываться сильнее,
то увидите больше звёзд,
00:20
and furtherв дальнейшем, galaxiesгалактики, and
furtherв дальнейшем, more galaxiesгалактики.
3
8608
2159
ещё сильнее — увидите галактики,
ещё сильнее — больше галактик.
00:22
But if you keep looking furtherв дальнейшем and furtherв дальнейшем,
4
10767
3873
Но если продолжать смотреть
всё дальше и дальше,
00:26
eventuallyв итоге you see nothing for a long while,
5
14640
3116
на какое-то время
не будет видно ничего,
00:29
and then finallyв конце концов you see a
faintслабый, fadingзамирание afterglowпослесвечение,
6
17756
4462
и, в конце концов, вы увидите
слабое тускнеющее свечение,
00:34
and it's the afterglowпослесвечение of the Bigбольшой Bangбах.
7
22218
3024
и это послесвечение Большого взрыва.
00:37
Now, the Bigбольшой Bangбах was an eraэпоха in the earlyрано universeвселенная
8
25242
2817
Большой взрыв —
это эра в ранней вселенной,
00:40
when everything we see in the night skyнебо
9
28059
2171
когда всё, что мы видим в ночном небе,
00:42
was condensedсгущенный into an incrediblyневероятно smallмаленький,
10
30230
2410
было сжато в невероятно малой,
00:44
incrediblyневероятно hotгорячий, incrediblyневероятно roilingбурливое massмасса,
11
32640
4326
невероятно горячей и бурлящей массе.
00:48
and from it sprungзахмелевший everything we see.
12
36966
2692
Она дала начала всему, что мы видим.
00:51
Now, we'veмы в mappedсопоставляются that afterglowпослесвечение
13
39658
2859
Мы определили место послесвечения
00:54
with great precisionточность,
14
42517
1679
с большой точностью,
00:56
and when I say we, I mean people who aren'tне me.
15
44196
2044
и когда я говорю мы, я имею в виду
людей, к которым я не имею отношения.
00:58
We'veУ нас mappedсопоставляются the afterglowпослесвечение
16
46240
1876
Мы определили место послесвечения
01:00
with spectacularзахватывающий precisionточность,
17
48116
1322
с потрясающей точностью
01:01
and one of the shocksшоки about it
18
49438
1548
и шокирует здесь в частности то,
01:02
is that it's almostпочти completelyполностью uniformединообразный.
19
50986
2946
что оно совершенно универсально.
01:05
Fourteen14 billionмиллиард lightлегкий yearsлет that way
20
53932
1958
14 миллиардов световых лет
в одну сторону
01:07
and 14 billionмиллиард lightлегкий yearsлет that way,
21
55890
1860
и 14 миллиардов световых лет в другую,
01:09
it's the sameодна и та же temperatureтемпература.
22
57750
1408
везде одинаковая температура.
01:11
Now it's been 14 billionмиллиард yearsлет
23
59158
3314
Прошло 13 миллиардов лет
01:14
sinceпоскольку that Bigбольшой Bangбах,
24
62472
1818
с момента Большого взрыва,
01:16
and so it's got faintслабый and coldхолодно.
25
64290
2472
поэтому вселенная охладилась.
01:18
It's now 2.7 degreesстепени.
26
66762
2308
Сейчас температура вселенной
2,7 градуса.
01:21
But it's not exactlyв точку 2.7 degreesстепени.
27
69070
2280
Но не ровно 2,7 градуса.
01:23
It's only 2.7 degreesстепени to about
28
71350
2294
2,7 градуса только
01:25
10 partsчасти in a millionмиллиона.
29
73644
1842
к 10 частицам на миллион.
01:27
Over here, it's a little hotterгорячее,
30
75486
994
Здесь немного теплее,
01:28
and over there, it's a little coolerкулер,
31
76480
1868
а здесь немного холоднее,
01:30
and that's incrediblyневероятно importantважный
to everyoneвсе in this roomкомната,
32
78348
3088
и это невероятно важно
для всех в этом зале,
01:33
because where it was a little hotterгорячее,
33
81436
1724
потому что там, где немного теплее,
01:35
there was a little more stuffматериал,
34
83160
1696
было немного больше материи,
01:36
and where there was a little more stuffматериал,
35
84856
1567
а там, где было немного больше материи
01:38
we have galaxiesгалактики and clustersкластеры of galaxiesгалактики
36
86423
1969
сейчас галактики и скопления галактик
01:40
and superclustersсуперкластерами
37
88392
1252
и суперскопления
01:41
and all the structureсостав you see in the cosmosкосмос.
38
89644
2708
и все структуры в космосе.
01:44
And those smallмаленький, little, inhomogeneitiesнеоднородностями,
39
92352
3112
А все те маленькие неоднородности,
01:47
20 partsчасти in a millionмиллиона,
40
95464
2282
20 частиц на миллион,
01:49
those were formedсформированный by quantumквант mechanicalмеханический wigglesпокачивания
41
97746
2754
они были сформированы
квантовыми колебаниями
01:52
in that earlyрано universeвселенная that were stretchedрастянуты
42
100500
1808
в ранней вселенной,
которые были растянуты
01:54
acrossчерез the sizeразмер of the entireвсе cosmosкосмос.
43
102308
2279
по всему периметру космоса.
01:56
That is spectacularзахватывающий,
44
104587
1714
Это захватывает дух,
01:58
and that's not what they foundнайденный on Mondayпонедельник;
45
106301
1665
и это не то, что открыли в понедельник;
01:59
what they foundнайденный on Mondayпонедельник is coolerкулер.
46
107966
2036
то, что было открыто в понедельник
ещё круче.
02:02
So here'sвот what they foundнайденный on Mondayпонедельник:
47
110002
2266
Вот что обнаружили в понедельник:
02:04
ImagineПредставить you take a bellколокол,
48
112268
3503
представьте себе колокол,
02:07
and you whackсильный удар the bellколокол with a hammerмолоток.
49
115771
1611
и что вы стукнули по нему молотком.
02:09
What happensпроисходит? It ringsкольца.
50
117382
1676
Что произойдёт? Он зазвенит.
02:11
But if you wait, that ringingзвонкий fadesблекнет
51
119058
2208
Но если подождать, то звон
начнёт затухать
02:13
and fadesблекнет and fadesблекнет
52
121266
1620
и затухать и затухать,
02:14
untilдо you don't noticeуведомление it anymoreбольше не.
53
122886
1942
пока вы больше ничего не услышите.
02:16
Now, that earlyрано universeвселенная was incrediblyневероятно denseплотный,
54
124828
2648
Так вот, ранняя вселенная
была невероятно плотной,
02:19
like a metalметалл, way denserболее плотный,
55
127476
2079
как металл, только в разы плотнее,
02:21
and if you hitудар it, it would ringкольцо,
56
129555
2405
и если по ней ударить, то она зазвенит,
02:23
but the thing ringingзвонкий would be
57
131960
1863
но то самое, что зазвенит,
02:25
the structureсостав of space-timeпространство-время itselfсам,
58
133823
2088
будет структурой пространства и времени,
02:27
and the hammerмолоток would be quantumквант mechanicsмеханика.
59
135911
2816
а молотком будут квантовые частицы.
02:30
What they foundнайденный on Mondayпонедельник
60
138727
1931
В понедельник нашли
02:32
was evidenceдоказательства of the ringingзвонкий
61
140658
2362
подтверждение этого звона
02:35
of the space-timeпространство-время of the earlyрано universeвселенная,
62
143020
2315
пространства и времени ранней вселенной,
02:37
what we call gravitationalгравитационный wavesволны
63
145335
2105
то, что мы называем
гравитационными волнами
02:39
from the fundamentalфундаментальный eraэпоха,
64
147440
1520
ранней эры вселенной,
02:40
and here'sвот how they foundнайденный it.
65
148960
1975
и вот, что было открыто.
02:42
Those wavesволны have long sinceпоскольку fadedутрачен.
66
150935
2072
Эти волны уже давно исчезли.
02:45
If you go for a walkходить,
67
153007
1488
Если вы выйдете на прогулку,
02:46
you don't wiggleпокачивание.
68
154495
1588
вы не почувствуете квантовых колебаний.
02:48
Those gravitationalгравитационный wavesволны in the structureсостав of spaceпространство
69
156083
2748
Эти гравитационные волны
в структуре космоса
02:50
are totallyполностью invisibleневидимый for all practicalпрактическое purposesцели.
70
158831
2774
совершенно невидимы на практике.
02:53
But earlyрано on, when the universeвселенная was makingизготовление
71
161605
2904
Но раньше, когда вселенная производила
02:56
that last afterglowпослесвечение,
72
164509
2370
это слабое послесвечение,
02:58
the gravitationalгравитационный wavesволны
73
166879
1558
гравитационные волны
03:00
put little twistsкрученые in the structureсостав
74
168437
2863
слегка изгибали структуру
03:03
of the lightлегкий that we see.
75
171300
1527
свечения, которое мы видим.
03:04
So by looking at the night skyнебо deeperГлубже and deeperГлубже --
76
172827
2966
Поэтому, вглядываясь в ночное небо
всё сильнее и сильнее…
03:07
in factфакт, these guys spentпотраченный
threeтри yearsлет on the Southюг Poleполюс
77
175793
2638
На самом деле, эти ребята
провели три года на Южном полюсе,
03:10
looking straightПрямо up throughчерез the coldestхолодный, clearestясный,
78
178431
2589
смотря сквозь самый холодный,
самый прозрачный
03:13
cleanestчистейшая airвоздух they possiblyвозможно could find
79
181020
2350
и самый чистый воздух,
который только можно найти,
03:15
looking deepглубоко into the night skyнебо and studyingизучение
80
183370
2429
смотря далеко в ночное небо и изучая
03:17
that glowпылать and looking for the faintслабый twistsкрученые
81
185799
3376
то свечение, и искали эти
слабые искажения,
03:21
whichкоторый are the symbolсимвол, the signalсигнал,
82
189175
2348
которые являются знаком
03:23
of gravitationalгравитационный wavesволны,
83
191523
1820
присутствия гравитационных волн,
03:25
the ringingзвонкий of the earlyрано universeвселенная.
84
193343
2341
этого звона ранней вселенной.
03:27
And on Mondayпонедельник, they announcedобъявленный
85
195684
1787
И в понедельник, они объявили,
03:29
that they had foundнайденный it.
86
197471
1744
что они нашли его.
03:31
And the thing that's so spectacularзахватывающий about that to me
87
199215
2427
И то, что так впечатляет меня,
03:33
is not just the ringingзвонкий, thoughхоть that is awesomeздорово.
88
201642
2748
это не просто звон,
хотя это тоже потрясающе.
03:36
The thing that's totallyполностью amazingудивительно,
89
204390
1358
То, что поражает воображение,
03:37
the reasonпричина I'm on this stageсцена, is because
90
205748
2102
и является причиной
моего выступления,
03:39
what that tellsговорит us is something
deepглубоко about the earlyрано universeвселенная.
91
207850
3468
это показывает нам что-то
таинственное в ранней вселенной.
03:43
It tellsговорит us that we
92
211318
1664
Это показывает нам, что мы
03:44
and everything we see around us
93
212982
1436
и все, что мы видим вокруг
03:46
are basicallyв основном one largeбольшой bubbleпузырь --
94
214418
2954
фактически один большой пузырь —
03:49
and this is the ideaидея of inflationинфляция
95
217372
1756
и это понятие инфляционного
расширения вселенной.
03:51
one largeбольшой bubbleпузырь surroundedокруженный by something elseеще.
96
219128
3892
Один большой пузырь,
окружённый чем-то ещё.
03:55
This isn't conclusiveубедительный evidenceдоказательства for inflationинфляция,
97
223020
2130
Это не убедительное подтверждение
инфляционного расширения,
03:57
but anything that isn't inflationинфляция that explainsобъясняет this
98
225150
2174
но любое другое явление,
объясняющее это,
03:59
will look the sameодна и та же.
99
227324
1317
будет выглядеть так же.
04:00
This is a theoryтеория, an ideaидея,
100
228641
1645
Это теория, идея,
04:02
that has been around for a while,
101
230286
1224
которая популярна уже
некоторое время,
04:03
and we never thought we we'dмы б really see it.
102
231510
1725
и мы никогда не думали,
что мы увидим это.
04:05
For good reasonsпричины, we thought we'dмы б never see
103
233235
1838
По убедительным причинам
мы думали, что никогда не получим
04:07
killerубийца evidenceдоказательства, and this is killerубийца evidenceдоказательства.
104
235073
2248
несокрушимое доказательство,
но вот оно.
04:09
But the really crazyпсих ideaидея
105
237321
2010
Но что действительно безумно,
04:11
is that our bubbleпузырь is just one bubbleпузырь
106
239331
3032
это то, что наш пузырь
только лишь один пузырь
04:14
in a much largerбольше, roilingбурливое potгоршок of universalуниверсальный stuffматериал.
107
242363
4626
в намного большей пене
материи вселенной.
04:18
We're never going to see the stuffматериал outsideза пределами,
108
246989
1826
Мы никогда не увидим
то, что снаружи,
04:20
but by going to the Southюг Poleполюс
and spendingрасходы threeтри yearsлет
109
248815
2574
но, проведя три года
на Южном полюсе
04:23
looking at the detailedподробный structureсостав of the night skyнебо,
110
251389
2560
и вглядываясь
в детали ночного неба,
04:25
we can figureфигура out
111
253949
1856
мы можем узнать,
04:27
that we're probablyвероятно in a universeвселенная
that looksвыглядит kindсвоего рода of like that.
112
255805
3090
что мы находимся во вселенной,
которая выглядит как-то так.
04:30
And that amazesпоражает me.
113
258895
2422
И это меня потрясает.
04:33
Thanksблагодаря a lot.
114
261317
1336
Большое спасибо.
04:34
(ApplauseАплодисменты)
115
262653
2936
(Аплодисменты)
Translated by Arthur Manookian
Reviewed by Olga Tabunsh

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Allan Adams - Theoretical physicist
Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory.

Why you should listen

Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory. His research in theoretical physics focuses on string theory both as a model of quantum gravity and as a strong-coupling description of non-gravitational systems.

Like water, string theory enjoys many distinct phases in which the low-energy phenomena take qualitatively different forms. In its most familiar phases, string theory reduces to a perturbative theory of quantum gravity. These phases are useful for studying, for example, the resolution of singularities in classical gravity, or the set of possibilities for the geometry and fields of spacetime. Along these lines, Adams is particularly interested in microscopic quantization of flux vacua, and in the search for constraints on low-energy physics derived from consistency of the stringy UV completion.

In other phases, when the gravitational interactions become strong and a smooth spacetime geometry ceases to be a good approximation, a more convenient description of string theory may be given in terms of a weakly-coupled non-gravitational quantum field theory. Remarkably, these two descriptions—with and without gravity—appear to be completely equivalent, with one remaining weakly-coupled when its dual is strongly interacting. This equivalence, known as gauge-gravity duality, allows us to study strongly-coupled string and quantum field theories by studying perturbative features of their weakly-coupled duals. Gauge-gravity duals have already led to interesting predictions for the quark-gluon plasma studied at RHIC. A major focus of Adams's present research is to use such dualities to find weakly-coupled descriptions of strongly-interacting condensed matter systems which can be realized in the lab.
More profile about the speaker
Allan Adams | Speaker | TED.com