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

Why you should listen

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

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

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

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

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

Мюрей Гель-Ман про красу та істину в фізиці

Filmed:
1,420,558 views

Нобелевський лавреат Мюрей Гель-Ман ділиться із TEDівцями деякими знаннями про фізику елементарних частинок, і піднімає питання на кшталт "Чи елегантні рівняння виявляються правильними частіше за неелегантні?". Пояснення Гель-Мана сповнені гумором і зроблені "на хлопський розум".
- Physicist
Murray Gell-Mann brings visibility to a crucial aspect of our existence that we can't actually see: elemental particles. He won the Nobel Prize in Physics for introducing quarks, one of two fundamental ingredients for all matter in the universe. Full bio

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

00:12
Thank you for puttingпокласти up these picturesмалюнки of my colleaguesколеги over here.
0
0
4000
Дякую, що повісили тут портрети моїх колег.
00:16
(LaughterСміх) We'llМи будемо be talkingговорити about them.
1
4000
5000
(Сміх). Ми про них поговоримо.
00:21
Now, I'm going try an experimentексперимент. I don't do experimentsексперименти, normallyнормально. I'm a theoristтеоретик.
2
9000
5000
Зараз я збираюсь спробувати один експеримент. Я не роблю експериментів, зазвичай. Я --- теоретик.
00:26
But I'm going see what happensбуває if I pressнатисніть this buttonкнопка.
3
14000
4000
Але я збираюсь подивитись, що станеться як я натисну оцю кнопку.
00:30
Sure enoughдостатньо. OK. I used to work in this fieldполе of elementaryелементарний particlesчастинки.
4
18000
5000
Те що треба. Гаразд. Колись я працював в цій галузі, галузі елементарних частинок.
00:35
What happensбуває to matterматерія if you chopЧоп it up very fine?
5
23000
4000
Що трапляється з матерією, коли її добряче рубанути?
00:39
What is it madeзроблений of?
6
27000
2000
Із чого вона складається?
00:41
And the lawsзакони of these particlesчастинки are validдійсний throughoutвсюди the universeвсесвіт,
7
29000
5000
І закони цих частинок вірні повсюди у Всесвіті,
00:46
and they're very much connectedпов'язаний with the historyісторія of the universeвсесвіт.
8
34000
3000
і вони дуже сильно пов'язані із історією Всесвіту.
00:49
We know a lot about fourчотири forcesсили. There mustповинен be a lot more,
9
37000
3000
Ми знаємо багацько про чотири сили. Їх має бути значно більше,
00:52
but those are at very, very smallмаленький distancesвідстані,
10
40000
2000
але ці діють на дуже, дуже маленьких відстанях,
00:54
and we haven'tні really interactedвзаємодіяли with them very much yetвсе-таки.
11
42000
3000
і поки що ми ще не дуже багато взаємодіяли з ними.
00:57
The mainосновний thing I want to talk about is this:
12
45000
4000
Основне, про що я хочу поговорити це ось що:
01:01
that we have this remarkableчудовий experienceдосвід in this fieldполе of fundamentalфундаментальний physicsфізика
13
49000
4000
у нас є той видатний досвід в цій галузі фундаментальної фізики,
01:05
that beautyкрасуня is a very successfulуспішний criterionкритерій for choosingвибір the right theoryтеорія.
14
53000
7000
що краса --- це дуже успішний критерій для вибору правильної теорії.
01:12
And why on earthземля could that be so?
15
60000
5000
І чому б в біса це так?
01:17
Well, here'sось тут an exampleприклад from my ownвласний experienceдосвід.
16
65000
3000
Ну, ось приклад із мого власного досвіду.
01:20
It's fairlyсправедливо dramaticдраматичний, actuallyнасправді, to have this happenстатися.
17
68000
5000
Досить драматично, взагалі-то, що таке сталося.
01:25
ThreeТри or fourчотири of us, in 1957,
18
73000
3000
Троє чи четверо нас, у 1957,
01:28
put forwardвперед a partiallyчастково completeзавершити theoryтеорія of one of these forcesсили, this weakслабкий forceсила.
19
76000
5000
висунули напівзавершену теорію однієї із цих сил, цієї слабкої сили.
01:33
And it was in disagreementнезгоди with sevenсеми -- sevenсеми, countрахувати them, sevenсеми experimentsексперименти.
20
81000
6000
І вона не погоджувалась із сімома --- сімома, порахуйте, сімома експериментами.
01:39
ExperimentsЕксперименти were all wrongнеправильно.
21
87000
3000
Всі експерименти були невірними.
01:42
And we publishedопубліковано before knowingзнаючи that,
22
90000
2000
І ми опублікувались не знаючи цього,
01:44
because we figuredфігурний it was so beautifulгарний, it's gottagotta be right!
23
92000
3000
бо ми зрозуміли, що вона настільки красива, що має бути правильною!
01:47
The experimentsексперименти had to be wrongнеправильно, and they were.
24
95000
3000
Експерименти мали бути неправильними, і вони виявились такими.
01:50
Now our friendдруг over there, AlbertАльберт EinsteinЕйнштейн,
25
98000
3000
Ось оцей наш друг отамо, Альберт Енштейн,
01:53
used to payплатити very little attentionувага when people said,
26
101000
4000
свого часу не зертав багато уваги на те, коли люди говорили,
01:57
"You know, there's a man with an experimentексперимент that seemsздається to disagreeне погодитися with specialособливий relativityвідносність.
27
105000
5000
"Знаєш, один чоловік зробив експеримент, який, схоже, не погоджується із спеціальною теорією відносності.
02:02
DCПОСТІЙНОГО СТРУМУ MillerМіллер. What about that?" And he would say, "AwAW, that'llце буде go away." (LaughterСміх)
28
110000
9000
Д. К. Міллер. Як із цим?" І він говорив тоді, "А, та це пройде." (Сміх).
02:11
Now, why does stuffречі like that work? That's the questionпитання.
29
119000
3000
Отже, чому ж такі штуки спрацьовують? Ось питання.
02:14
Now, yeah, what do we mean by beautifulгарний? That's one thing.
30
122000
5000
Отже... Так, що ж ми маємо на увазі під "красивим"? Це по-перше.
02:19
I'll try to make that clearясно -- partiallyчастково clearясно.
31
127000
3000
Я намагатимусь прояснити це --- чи напівпрояснити.
02:22
Why should it work, and is this something to do with humanлюдина beingsістоти?
32
130000
5000
Чому це повинно спрацьовувати, і чи має це відношення до людських істот?
02:27
I'll let you in on the answerвідповісти to the last one that I offerпропозиція,
33
135000
3000
Я розкрию вам свою відповідь на останнє запитання:
02:30
and that is, it has nothing to do with humanлюдина beingsістоти.
34
138000
2000
так от, це не має ніякого відношення до людських істот.
02:32
SomewhereДесь in some other planetпланета, orbitingорбіта some very distantдалекий starзірка,
35
140000
5000
Десь на іншій планеті, що крутиться навколо страшенно далекої зірки,
02:37
maybe in a anotherінший galaxyгалактика,
36
145000
2000
може й в іншій галактиці,
02:39
there could well be entitiesсуб'єкти that are at leastнайменше as intelligentрозумний as we are,
37
147000
4000
цілком можуть існувати сутності, принаймні такі ж розумні як і ми,
02:43
and are interestedзацікавлений in scienceнаука. It's not impossibleнеможливо; I think there probablyймовірно are lots.
38
151000
5000
і такі що цікавляться наукою. Це не неможливо; я думаю таких чималенько існує.
02:48
Very likelyшвидше за все, noneніхто is closeзакрити enoughдостатньо to interactвзаємодіяти with us.
39
156000
3000
Дуже схоже, що жодні не знаходяться достатньо близько щоб взаємодіяти із нами.
02:51
But they could be out there, very easilyлегко.
40
159000
5000
Але вони можуть бути десь там, запросто.
02:56
And supposeприпустимо they have, you know, very differentінший sensoryсенсорний apparatusапарат, and so on.
41
164000
6000
І припустимо, вони мають, знаєте, зовсім інакший сенсорний апарат, і все таке.
03:02
They have sevenсеми tentaclesщупальця, and they have 14 little funny-lookingсмішні дивлячись compoundз'єднання eyesочі,
42
170000
5000
Вони мають сім щупалець, і у них 14 маленьких кумедних фасеткових очей,
03:07
and a brainмозок shapedу формі like a pretzelкренделі.
43
175000
4000
і мозок у формі кренделя.
03:11
Would they really have differentінший lawsзакони?
44
179000
3000
Чи дійсно у них будуть інші закони?
03:14
There are lots of people who believe that, and I think it is utterвимовити baloneyнісенітниця.
45
182000
4000
Багато людей вірять що так, а я думаю, що це казки баби Параски.
03:18
I think there are lawsзакони out there,
46
186000
2000
Я думаю, що існують закони,
03:20
and we of courseзвичайно don't understandзрозуміти them at any givenдано time very well
47
188000
6000
і ми зараз, звичайно ж, не розуміємо їх як слід
03:26
-- but we try. And we try to get closerближче and closerближче.
48
194000
3000
--- але намагаємось зрозуміти. І намагаємось підібратись все ближче і ближче.
03:29
And somedayколи-небудь, we mayможе actuallyнасправді figureфігура out the fundamentalфундаментальний unifiedєдиний theoryтеорія
49
197000
4000
І коли-небудь ми може і знайдемо фундаментальну об'єднану теорію
03:33
of the particlesчастинки and forcesсили, what I call the "fundamentalфундаментальний lawзакон."
50
201000
5000
частинок і сил, яку я називаю "фундаментальним законом".
03:38
We mayможе not even be terriblyстрашно farдалеко from it.
51
206000
2000
Може ми й не так далеко від цього.
03:40
But even if we don't runбіжи acrossпоперек it in our lifetimesтерміном існування,
52
208000
3000
Але навіть якщо ми не наткнемося на нього протягом наших життів,
03:43
we can still think there is one out there,
53
211000
3000
ми все ж можемо думати що він такий існує
03:46
and we're just tryingнамагаюся to get closerближче and closerближче to it.
54
214000
2000
і ми просто намагаємось підібратись до нього все ближче і ближче.
03:48
I think that's the mainосновний pointточка to be madeзроблений.
55
216000
3000
Думаю, це основне, що треба сказати.
03:51
We expressвиразити these things mathematicallyматематично.
56
219000
3000
Ці речі ми виражаємо математикою.
03:54
And when the mathematicsматематика is very simpleпростий --
57
222000
2000
І коли математика дуже проста ---
03:56
when in termsтерміни of some mathematicalматематичний notationНотація,
58
224000
4000
коли у вигляді якихось математичних записів
04:00
you can writeписати the theoryтеорія in a very briefкороткий spaceпростір, withoutбез a lot of complicationускладнення --
59
228000
6000
ви можете записати теорію дуже коротко, без великої кількості ускладнень, ---
04:06
that's essentiallyпо суті what we mean by beautyкрасуня or eleganceелегантність.
60
234000
4000
саме це я і маю на увазі, коли говорю про красу чи елегантність.
04:10
Here'sОсь what I was sayingкажучи about the lawsзакони. They're really there.
61
238000
6000
Ось що я говорив про закони. Вони справді існують.
04:16
NewtonНьютон certainlyзвичайно believedвірив that.
62
244000
2000
Звісно ж Ньютон у це вірив.
04:18
And he said, here, "It is the businessбізнес of naturalприродний philosophyфілософія to find out those lawsзакони."
63
246000
10000
І він казав, ось, "Це справа натуральної філософії --- знайти ці закони".
04:28
The basicосновний lawзакон, let's say -- here'sось тут an assumptionприпущення.
64
256000
3000
Щодо найпростішого закону, тут зробимо одне припущення.
04:31
The assumptionприпущення is that the basicосновний lawзакон really takes the formформа
65
259000
3000
Припущення, що найпростіший закон дійсно має вигляд
04:34
of a unifiedєдиний theoryтеорія of all the particlesчастинки.
66
262000
3000
об'єднаної теорії всіх частинок.
04:37
Now, some people call that a theoryтеорія of everything.
67
265000
3000
Зараз дехто називає це теорією всього.
04:40
That's wrongнеправильно because the theoryтеорія is quantumквант mechanicalмеханічний.
68
268000
5000
Це неправильно, тому що теорія є квантово механічною.
04:45
And I won'tне буде go into a lot of stuffречі about quantumквант mechanicsмеханіка and what it's like, and so on.
69
273000
4000
І я не влізатиму у численні речі, пов'язані із квантовою механікою, і на що вона схожа, і інше.
04:49
You've heardпочув a lot of wrongнеправильно things about it anywayвсе одно. (LaughterСміх)
70
277000
5000
Все одно ви вже чули про це чимало неправильного. (Сміх).
04:54
There are even moviesфільми about it with a lot of wrongнеправильно stuffречі.
71
282000
3000
Є навіть фільми про це, з купою всього невірного.
04:57
But the mainосновний thing here is that it predictsпрогнозує probabilitiesймовірності.
72
285000
5000
Але основне тут те, що вона передбачає вірогідності.
05:02
Now, sometimesіноді those probabilitiesймовірності are nearблизько certaintiesвизначеності.
73
290000
3000
Так, інколи ці вірогідності є майже достовірностями.
05:05
And in a lot of familiarзнайомий casesвипадки, they of courseзвичайно are.
74
293000
3000
І у багатьох знайомих випадках це, звісно ж, так.
05:08
But other timesразів they're not, and you have only probabilitiesймовірності for differentінший outcomesнаслідки.
75
296000
6000
Але іншим разом --- ні, і тоді ви маєте лише імовірності різних завершеннь [процесів].
05:14
So what that meansзасоби is that the historyісторія of the universeвсесвіт is not determinedвизначений just by the fundamentalфундаментальний lawзакон.
76
302000
6000
Тож що це значить, це те що історія Всесвіту не визначається самим фундаментальним законом.
05:20
It's the fundamentalфундаментальний lawзакон and this incrediblyнеймовірно long seriesсерія of accidentsаварії,
77
308000
5000
Це є сума фундаментального закону і неймовірно довгої послідовністі подій,
05:25
or chanceшанс outcomesнаслідки, that are there in additionКрім того.
78
313000
5000
які є випадковостями.
05:30
And the fundamentalфундаментальний theoryтеорія doesn't includeвключати those chanceшанс outcomesнаслідки; they are in additionКрім того.
79
318000
6000
І фундаментальна теорія не включає ці випадкові завершення; вони є додатком.
05:36
So it's not a theoryтеорія of everything. And in factфакт, a hugeвеличезний amountсума of the informationінформація
80
324000
4000
Тож вона не є теорією всього. І, фактично, величезна кількість інформації
05:40
in the universeвсесвіт around us comesприходить from those accidentsаварії,
81
328000
4000
у Всесвіті навколо нас утворилась із цих випадковостей,
05:44
and not just from the fundamentalфундаментальний lawsзакони.
82
332000
3000
а не просто із фундаментальних законів.
05:47
Now, it's oftenчасто said that gettingотримувати closerближче and closerближче
83
335000
8000
Отже, часто говорять, що коли ми підбираємось ближче і ближче
05:55
to the fundamentalфундаментальний lawsзакони by examiningВивчаючи phenomenaявища at lowнизький energiesенергії, and then higherвище energiesенергії,
84
343000
5000
до фундаментальних законів, досліджуючи явища на низьких енергіяїх, і потім на вищих енергіях,
06:00
and then higherвище energiesенергії, or shortкороткий distancesвідстані, and then shorterкоротше distancesвідстані,
85
348000
3000
і потім на ще вищих енергіях, чи малих відстанях, і потім на ще менших відстанях,
06:03
and then still shorterкоротше distancesвідстані, and so on, is like peelingпілінг the skinшкіра of an onionЦибуля ріпчаста.
86
351000
4000
і потім на ще менших відстанях, і так далі, то це схоже на те, як чистять шкірку цибулі.
06:07
And we keep doing that,
87
355000
2000
І ми продовжуємо це робити,
06:09
and buildбудувати more powerfulпотужний machinesмашини, acceleratorsприскорювачі for particlesчастинки.
88
357000
4000
і будувати все потужніші машини, прискорювачі частинок,
06:13
We look deeperглибше and deeperглибше into the structureструктура of particlesчастинки,
89
361000
5000
Ми заглядаємо глибше і глибше до структури частинок,
06:18
and in that way we get probablyймовірно closerближче and closerближче to this fundamentalфундаментальний lawзакон.
90
366000
7000
і таким чином ми, мабуть, підбираємось все ближче і ближче до цього фундаментального закону.
06:25
Now, what happensбуває is that as we do that, as we peelчистити these skinsшкури of the onionЦибуля ріпчаста,
91
373000
6000
Отже, що відбувається: коли ми це робимо, коли ми знімаємо шкірочки із цибулини,
06:31
and we get closerближче and closerближче to the underlyingОсновні lawзакон,
92
379000
3000
і наближаємось все ближче і ближче до фундаментального закону,
06:34
we see that eachкожен skinшкіра has something in commonзагальний with the previousПопередній one,
93
382000
5000
ми бачимо, що кожна шкірочка дещо схожа із попередньою,
06:39
and with the nextдалі one. We writeписати them out mathematicallyматематично,
94
387000
4000
і з наступою. Ми записуємо іх за допомогою математики,
06:43
and we see they use very similarподібний mathematicsматематика.
95
391000
3000
і бачимо, що у записах використовується дуже схожа математика.
06:46
They requireвимагати very similarподібний mathematicsматематика.
96
394000
3000
Вони вимагають дуже схожої математики.
06:49
That is absolutelyабсолютно remarkableчудовий, and that is a centralцентральний featureособливість
97
397000
4000
Це зовсім незвичнайно, і це родзинка
06:53
of what I'm tryingнамагаюся to say todayсьогодні.
98
401000
5000
того, що я хочу розказати сьогодні.
06:58
NewtonНьютон calledназивається it -- that's NewtonНьютон, by the way -- that one.
99
406000
3000
Ньютон називав це --- оце Ньютон, доречі --- ось цей.
07:01
This one is AlbertАльберт EinsteinЕйнштейн. HiПривіт, AlAl! And anywayвсе одно,
100
409000
7000
Це Альберт Енштейн. Привіт, Ал! В усякому разі,
07:08
he said, "natureприрода conformableзафіксована to herselfсама" -- personifyingвтілює natureприрода as a femaleжінка.
101
416000
7000
він говорив, "природа, що самоузгоджена" --- обособлюючи природу як жінку.
07:15
And so what happensбуває is that the newновий phenomenaявища,
102
423000
5000
Тож відбвуається те, що нові явища,
07:20
the newновий skinsшкури, the innerвнутрішній skinsшкури of the slightlyтрохи smallerменший skinsшкури of the onionЦибуля ріпчаста
103
428000
6000
нові шкірочки, ті внутрішні шкірочки, трохи менші шкірочки цибулини
07:26
that we get to, resembleнагадують the slightlyтрохи largerбільший onesті, хто.
104
434000
4000
до яких ми дістаємось, нагадують трохи більші шкірки.
07:30
And the kindдоброзичливий of mathematicsматематика that we had for the previousПопередній skinшкіра
105
438000
6000
І наша математика для минулої шкірки
07:36
is almostмайже the sameтой же as what we need for the nextдалі skinшкіра.
106
444000
4000
майже така ж сама, яка потрібна нам для наступної шкурки.
07:40
And that's why the equationsрівняння look so simpleпростий.
107
448000
4000
І саме тому рівняння мають такий простий вигляд.
07:44
Because they use mathematicsматематика we alreadyвже have.
108
452000
3000
Тому що вони використовують математику, яка вже в нас є.
07:47
A trivialтривіальний exampleприклад is this: NewtonНьютон foundзнайдено the lawзакон of gravityсила тяжіння,
109
455000
5000
Найпростіший приклад: Ньютон відкрив закон тяжіння,
07:52
whichкотрий goesйде like one over the squareМайдан of the distanceвідстань betweenміж the things gravitatedтяжіли.
110
460000
5000
яке змінюється як обернений квадрат відстані між тілами, що притягаються.
07:57
CoulombКулон, in FranceФранція, foundзнайдено the sameтой же lawзакон for electricелектричний chargesзбори.
111
465000
5000
Кулон, у Франції, відкрив такий же закон для електричних зарядів.
08:02
Here'sОсь an exampleприклад of this similarityсхожість.
112
470000
2000
От вам і приклад цієї схожості.
08:04
You look at gravityсила тяжіння, you see a certainпевний lawзакон.
113
472000
3000
Коли ви розглядаєте гравітацію, то маєте певний закон.
08:07
Then you look at electricityелектрика. Sure enoughдостатньо. The sameтой же ruleправити.
114
475000
3000
Тоді дивитесь на електрику і, ну звісно, те ж правило.
08:10
It's a very simpleпростий exampleприклад.
115
478000
2000
Це дуже простий приклад.
08:12
There are lots of more sophisticatedвитончений examplesприклади.
116
480000
4000
Існує багато більш хитрих прикладів.
08:16
SymmetryСиметрія is very importantважливо in this discussionдискусія.
117
484000
2000
Симетрії відіграють значну роль у нашому обговоренні.
08:18
You know what it meansзасоби. A circleколо, for exampleприклад,
118
486000
3000
Ви знаєте що це означає. Наприклад, коло
08:21
is symmetricсиметрична underпід rotationsобертання about the centerцентр of the circleколо.
119
489000
4000
симетричне відносно обертань навколо свого центру.
08:25
You rotateобертати around the centerцентр of the circleколо, the circleколо remainsзалишається unchangedбез змін.
120
493000
5000
Ви обертаєте [площину] кругом центру кола, коло лишається незмінним.
08:30
You take a sphereсфера, in threeтри dimensionsрозміри, you rotateобертати around the centerцентр of the sphereсфера,
121
498000
3000
Візміть сферу, у трьохвимірному просторі, обертайте навколо центру сфери,
08:33
and all those rotationsобертання leaveзалишати the sphereсфера aloneпоодинці.
122
501000
4000
і всі обертання її не зачіпають.
08:37
They are symmetriesСиметрія of the sphereсфера.
123
505000
1000
Це симетрії сфери.
08:38
So we say, in generalзагальний, that there's a symmetryСиметрія
124
506000
4000
Отже, взагалі, ми говоримо про симетрію
08:42
underпід certainпевний operationsоперації if those operationsоперації leaveзалишати the phenomenonявище,
125
510000
4000
відносно деяких операцій якщо ці операції лишають явище,
08:46
or its descriptionопису, unchangedбез змін.
126
514000
3000
чи його опис, незмінним.
08:49
Maxwell'sМаксвелла equationsрівняння are of courseзвичайно symmetricalсиметричний
127
517000
3000
Рівняння Максвелла, звісно, симетричні
08:52
underпід rotationsобертання of all of spaceпростір.
128
520000
2000
віносно обертань усього простору вцілому.
08:54
Doesn't matterматерія if we turnповорот the wholeцілий of spaceпростір around by some angleкут,
129
522000
4000
Неважливо, чи повернемо ми увесь простір на деякий кут,
08:58
it doesn't leaveзалишати the -- doesn't changeзмінити the phenomenonявище of electricityелектрика or magnetismмагнетизм.
130
526000
4000
це все одно не залишає... не змінює електричних чи магнітних явищ.
09:02
There's a newновий notationНотація in the 19thго centuryстоліття that expressedвиражений this,
131
530000
4000
У XIX столітті з'явилась нова форма запису, що виражала це,
09:06
and if you use that notationНотація, the equationsрівняння get a lot simplerпростіше.
132
534000
4000
і якщо використати його, то рівняння стануть значно простіше.
09:10
Then EinsteinЕйнштейн, with his specialособливий theoryтеорія of relativityвідносність,
133
538000
3000
Тоді Ейнштейн, із своєю спеціальною теорією відносності,
09:13
lookedподивився at a wholeцілий setвстановити of symmetriesСиметрія of Maxwell'sМаксвелла equationsрівняння,
134
541000
3000
звернув увагу на цілий набір симетрій рівняннь Максвелла,
09:16
whichкотрий are calledназивається specialособливий relativityвідносність.
135
544000
3000
які називаються симетріями спеціальної відносності.
09:19
And those symmetriesСиметрія, then, make the equationsрівняння even shorterкоротше, and even prettierкрасивіше, thereforeотже.
136
547000
5000
І тому ці симетрії, в свою чергу, скорочують рівняння і роблять їх ще красивішими.
09:24
Let's look. You don't have to know what these things mean, doesn't make any differenceрізниця.
137
552000
3000
Поглянемо на це. Вам не потрібно знати, що значать всі ці речі, це не має значення.
09:27
But you can just look at the formформа. (LaughterСміх) You can look at the formформа.
138
555000
4000
Але ви можете просто дивитись на них. (Сміх). Ви бачите їх форму.
09:31
You see aboveвище, at the topвершина, a long listсписок
139
559000
2000
Ви бачите вище, нагорі, довгий список
09:33
of equationsрівняння with threeтри componentsкомпоненти for the threeтри directionsнапрямки of spaceпростір: x, y and z.
140
561000
6000
рівняннь із трьома компонентами для трьох напрямів у просторі: x, y, і z.
09:39
Then, usingвикористовуючи vectorвектор analysisаналіз, you use rotationalобертання symmetryСиметрія, and you get this nextдалі setвстановити.
141
567000
6000
Тоді, використовуючи векторний аналіз, ви враховуєте симетрію обертань, і отримуєте ось цей, наступний набір.
09:45
Then you use the symmetryСиметрія of specialособливий relativityвідносність and you get an even simplerпростіше setвстановити
142
573000
4000
Тоді ви використовуєте симетрії спеціальної відносності і маєте навіть простіший набір
09:49
down here, showingпоказати that symmetryСиметрія exhibitsекспонати better and better.
143
577000
4000
ось тут нижче, що демонструє симетрію все краще і краще.
09:53
The more and more symmetryСиметрія you have, the better you exhibitекспонат the simplicityпростота and eleganceелегантність of the theoryтеорія.
144
581000
6000
Чим більше у вас симетрій, тим краще ви показуєте простоту і елегантність теорії.
09:59
The last two, the first equationрівняння saysкаже that electricелектричний chargesзбори and currentsструми
145
587000
4000
Останні два: перше рівняння говорить, що електричні заряди і струми
10:03
give riseпідніматися to all the electricелектричний and magneticмагнітний fieldsполя.
146
591000
4000
породжують електричні і магнітні поля.
10:07
The nextдалі -- secondдругий -- equationрівняння saysкаже that there is no magnetismмагнетизм other than that.
147
595000
5000
Наступне --- друге --- рівняння твердить, що іншого магнетизму не буває.
10:12
The only magnetismмагнетизм comesприходить from electricелектричний chargesзбори and currentsструми.
148
600000
3000
Єдино можливий магнетизм викликається електричними зарядами і струмами.
10:15
SomedayКоли-небудь we mayможе find some slightнезначний holeдірка in that argumentаргумент.
149
603000
5000
Колись ми, можливо, знайдемо шпаринку у цьому твердженні.
10:20
But for the momentмомент, that's the caseсправа.
150
608000
4000
Але насьогодні, все саме так.
10:24
Now, here is a very excitingхвилююче developmentрозвиток that manyбагато хто people have not heardпочув of.
151
612000
4000
Далі --- захоплююча розробка, про яку чуло небагато людей.
10:28
They should have heardпочув of it, but it's a little trickyхитрий to explainпояснити in technicalтехнічний detailдетально,
152
616000
5000
Вони мали б про неї чути, та її важкувато пояснити у деталях,
10:33
so I won'tне буде do it. I'll just mentionзгадати it. (LaughterСміх)
153
621000
3000
тож я цього не робитиму. Я просто скажу про неї. (Сміх).
10:36
But ChenЧень NingНіна YangЯн, calledназивається by us "FrankФренк" YangЯн -- (LaughterСміх)
154
624000
10000
Але Чен Нінг Янг, якого ми називаємо "Френком" Янгом --- (Сміх)
10:46
-- and BobБоб MillsМіллс put forwardвперед, 50 yearsроків agoтому назад,
155
634000
4000
--- і Боб Мілз 50 років тому запропонували
10:50
this generalizationузагальнення of Maxwell'sМаксвелла equationsрівняння, with a newновий symmetryСиметрія.
156
638000
4000
ось це узагальнення теорії Максвелла, із новою симетрією.
10:54
A wholeцілий newновий symmetryСиметрія.
157
642000
2000
Цілою новою симетрією.
10:56
MathematicsМатематики very similarподібний, but there was a wholeцілий newновий symmetryСиметрія.
158
644000
3000
Дуже схожа математика, але тут була ціла нова симетрія.
10:59
They hopedсподівався that this would contributeвнесок somehowяк-то to particleчастинка physicsфізика
159
647000
5000
Вони сподівались, що ця розробка знадобиться десь у фізиці елементарних частинок
11:04
-- didn't. It didn't, by itselfсама по собі, contributeвнесок to particleчастинка physicsфізика.
160
652000
4000
--- але ні. Сама по собі вона не знадобилась у фізиці елементарних частинок.
11:08
But then some of us generalizedУзагальнені it furtherдалі. And then it did!
161
656000
5000
Але тоді дехто з нас узагальнив її далі. От тоді вона і пригодилась!
11:13
And it gaveдав a very beautifulгарний descriptionопису of the strongсильний forceсила and of the weakслабкий forceсила.
162
661000
5000
І дала дуже красиве пояснення сильної взаємодії і слабкої взаємодії.
11:18
So here we say, again, what we said before:
163
666000
3000
Тож повторимо вже сказане:
11:21
that eachкожен skinшкіра of the onionЦибуля ріпчаста showsшоу a similarityсхожість to the adjoiningсусідніх skinsшкури.
164
669000
4000
кожна шкірка цибулини виявляє схожість із сусідніми шкірками.
11:25
So the mathematicsматематика for the adjoiningсусідніх skinsшкури is very similarподібний to what we need for the newновий one.
165
673000
5000
Тож математика прилеглих шкірок дуже схожа на те що нам потрібно для нової шкірки.
11:30
And thereforeотже it looksвиглядає beautifulгарний
166
678000
2000
Тому математика і має красивий вигляд.
11:32
because we alreadyвже know how to writeписати it in a lovelyмилий, conciseлаконічний way.
167
680000
4000
Адже ми вже знаємо як записати її у гарненькому, короткому вигляді.
11:36
So here are the themesтеми. We believe there is a unifiedєдиний theoryтеорія underlyingОсновні all the regularitiesзакономірності.
168
684000
9000
Отже, основні мотиви. Ми віримо, що існує об'єднана теорія, яка є основою усіх закономірностей.
11:45
StepsКроки towardдо unificationуніфікація exhibitекспонат the simplicityпростота.
169
693000
4000
Кроки у напрямку об'єднання показують простоту.
11:49
SymmetryСиметрія exhibitsекспонати the simplicityпростота.
170
697000
2000
Симетрії показують простоту.
11:51
And then there is self-similarityСамоподібність acrossпоперек the scalesваги -- in other wordsслова,
171
699000
4000
І, потім, існує "самосхожість", що проходить крізь маштаби --- іншими словами,
11:55
from one skinшкіра of the onionЦибуля ріпчаста to anotherінший one.
172
703000
2000
від шкурочки до шкурочки нашої цибулини.
11:57
ProximateБезпосереднім self-similarityСамоподібність. And that accountsрахунки for this phenomenonявище.
173
705000
5000
Наближена самосхожість. Ось що пояснює це явище.
12:02
That will accountрахунок for why beautyкрасуня is a successfulуспішний criterionкритерій for selectingвибравши the right theoryтеорія.
174
710000
7000
Це пояснює, чому краса є успішним критерієм для вибору правильної теорії.
12:09
Here'sОсь what NewtonНьютон himselfсам said:
175
717000
1000
Сам Ньютон говорив наступне:
12:10
"NatureПрирода is very consonantприголосний and conformableзафіксована to her selfсамоврядування."
176
718000
4000
"Природа дуже співзвучна і самоузгоджена сама із собою"
12:14
One thing he was thinkingмислення of is something that mostнайбільше of us take for grantedнадано todayсьогодні,
177
722000
4000
Дещо з того, про що він думав, більшість із нас насьогодні вважає самоочевидним,
12:18
but in his day it wasn'tне було takenвзятий for grantedнадано.
178
726000
3000
але в його час це не вважалось самоочевидним.
12:21
There's the storyісторія, whichкотрий is not absolutelyабсолютно certainпевний to be right, but a lot of people told it.
179
729000
6000
Є одна відома історія, не можна бути повнісю впевненим що вона правдива, але багато хто її розповідає.
12:27
FourЧотири sourcesджерела told it. That when they had the plagueчуми in CambridgeКембридж,
180
735000
4000
Вона дається у чотирьох джерелах. Що коли була чума у Кебріджі,
12:31
and he wentпішов down to his mother'sмати farmферма -- because the universityуніверситет was closedЗАЧИНЕНО --
181
739000
4000
і він виїхав на ферму своєї матері --- бо університет було закрито ---
12:35
he saw an appleяблуко fallпадати from a treeдерево, or on his headголова or something.
182
743000
4000
він побачив як яблуко падає із дерева, йому на голову, чи щось таке.
12:39
And he realizedусвідомлено suddenlyраптом that the forceсила that drewмалював the appleяблуко down to the earthземля
183
747000
4000
І несподівано він зрозумів, що сила яка притягує яблуко до землі
12:43
could be the sameтой же as the forceсила regulatingрегулювання the motionsрухів of the planetsпланети and the moonмісяць.
184
751000
6000
може бути тією ж силою, що керує рухом планет і місяця.
12:49
That was a bigвеликий unificationуніфікація for those daysдні, althoughхоча todayсьогодні we take it for grantedнадано.
185
757000
5000
Це було великим об'єднанням для тих часів, хоча сьогодні ми вважаємо це очевидним.
12:54
It's the sameтой же theoryтеорія of gravityсила тяжіння.
186
762000
4000
Тут одна і та ж теорія гравітації.
12:58
So he said that this principleпринцип of natureприрода, consonanceспівзвучність:
187
766000
5000
Тож він сказав, що цей принцип природи, самоузгодженність:
13:03
"This principleпринцип of natureприрода beingбуття very remoteвіддалений from the conceptionsконцепцій of philosophersфілософи,
188
771000
5000
"Цей принцип природи є дуже далеким від концепцій філософів,
13:08
I forboreforbore to describeопишіть it in that bookкнига,
189
776000
3000
я відмовляюсь описувати його у цій книзі,
13:11
lestщоб не I should be accountedвраховані an extravagantекстравагантні freakфрік ... "
190
779000
4000
вважатимусь щонайменше екстравагантним придурком..."
13:15
That's what we all have to watch out for, (LaughterСміх) especiallyособливо at this meetingзустріч.
191
783000
5000
Тут нам всім потрібно пильнувати. (Сміх). Особливо на цій зустрічі.
13:20
" ... and so prejudiceупередження my readersчитачі againstпроти all those things whichкотрий were the mainосновний designдизайн of the bookкнига."
192
788000
5000
"... тож мої читачі матимуть упередження щодо всіх тих речей, що лежать в головному задумі книги."
13:25
Now, who todayсьогодні would claimвимагати that as a mereпросто conceitзарозумілістю of the humanлюдина mindрозум?
193
793000
4000
Хто сьогодні вважатиме це просто зарозумілістю людського розуму?
13:29
That the forceсила that causesпричини the appleяблуко to fallпадати to the groundземля
194
797000
4000
Що та сила, яка змушує яблоко падати додолу, ---
13:33
is the sameтой же forceсила that causesпричини the planetsпланети and the moonмісяць to moveрухатися around,
195
801000
3000
це та ж сила, що змушує обертатись планети і місяць,
13:36
and so on? EverybodyВсім knowsзнає that. It's a propertyвласність of gravitationГравітація.
196
804000
5000
і так далі? Всі це знають. Це властивість гравітації.
13:41
It's not something in the humanлюдина mindрозум. The humanлюдина mindрозум can, of courseзвичайно, appreciateцінуємо it
197
809000
4000
Це не щось у людському розумі. Звичайно, розум може цінувати
13:45
and enjoyнасолоджуйся it, use it, but it's not -- it doesn't stemстовбур from the humanлюдина mindрозум.
198
813000
5000
і насолоджіватись цим, використовувати це, але це не... воно має витоки не в людському розумі.
13:50
It stemsстебла from the characterхарактер of gravityсила тяжіння.
199
818000
2000
Воно має витоки в особливостях гравітації.
13:52
And that's trueправда of all the things we're talkingговорити about.
200
820000
2000
І це правда для всього, про що ми говоримо.
13:54
They are propertiesвластивості of the fundamentalфундаментальний lawзакон.
201
822000
2000
Це властивості фундаментального закону.
13:56
The fundamentalфундаментальний lawзакон is suchтакий that the differentінший skinsшкури of the onionЦибуля ріпчаста resembleнагадують one anotherінший,
202
824000
6000
Фундаментальний закон в тому, що різні шкірки цибулини нагадують одна одну,
14:02
and thereforeотже the mathматематика for one skinшкіра allowsдозволяє you to expressвиразити beautifullyкрасиво and simplyпросто
203
830000
4000
і тому математика однієї шкурочки дозволяє вам виразити красиво і просто
14:06
the phenomenonявище of the nextдалі skinшкіра.
204
834000
3000
явище із наступної шкірки.
14:09
I say here that NewtonНьютон did a lot of things that yearрік:
205
837000
3000
Тут я говорю, що Ньютон зробив багацько того року:
14:12
gravityсила тяжіння, the lawsзакони of motionрух, the calculusчислення, whiteбілий lightсвітло composedскладений of all the colorsкольори of the rainbowВеселка.
206
840000
6000
гравітація, закони руху, математичний аналіз, те що біле світло складається із усіх кольорів веселки.
14:18
And he could have writtenнаписано quiteцілком an essayесе on "What I Did Over My SummerЛіто VacationВідпочинок."
207
846000
6000
І він міг би написати оповідання на тему "Як я провів літо".
14:24
(LaughterСміх)
208
852000
4000
(Сміх).
14:28
So we don't have to assumeприпустити these principlesпринципи as separateокремо metaphysicalметафізичний postulatesПостулати.
209
856000
10000
Тож непотрібно припускати ці принципи як окремі метафізичні постулати.
14:38
They followслідуйте from the fundamentalфундаментальний theoryтеорія.
210
866000
6000
Вони випливають із фундаментальної теорії.
14:44
They are what we call emergentвиникають propertiesвластивості.
211
872000
2000
Це те що ми називаємо емерджентними властивостями. [Тобто, властивостями, що виникли із простіших властивостей.]
14:46
You don't need -- you don't need something more to get something more.
212
874000
7000
Не потрібно --- не потрібно чогось більшого, щоб отримати щось більше.
14:53
That's what emergenceпоява meansзасоби.
213
881000
2000
Ось що означає емерджентність.
14:55
Life can emergeз'являються from physicsфізика and chemistryхімія, plusплюс a lot of accidentsаварії.
214
883000
9000
Життя можна з'явитись із фізики і хімії, плюс купа випадковостей.
15:04
The humanлюдина mindрозум can ariseвиникати from neurobiologyНейробіологія and a lot of accidentsаварії,
215
892000
5000
Людський розум може виникнути із нейробіології і купи випадковостей,
15:09
the way the chemicalхімічний bondоблігація arisesвиникає from physicsфізика and certainпевний accidentsаварії.
216
897000
7000
характер хімічних зв'язків виникає із фізики і певних випадковостей.
15:16
It doesn't diminishзменшиться the importanceважливість of these subjectsпредметів
217
904000
4000
Знання що вони випливають із більш фундаментальних речей і випадковостей
15:20
to know that they followслідуйте from more fundamentalфундаментальний things, plusплюс accidentsаварії.
218
908000
6000
не зменшує важливості цих наук.
15:26
That's a generalзагальний ruleправити, and it's criticallyкритично importantважливо to realizeусвідомити that.
219
914000
5000
Ось загальне правило, і це конче важливо розуміти.
15:31
You don't need something more in orderзамовлення to get something more.
220
919000
4000
Не потрібно чогось більшого, щоб більше отримати.
15:35
People keep askingзапитую that when they readчитати my bookкнига, "The QuarkQuark and the JaguarJaguar,"
221
923000
4000
Люди, що прочитали мою книжку, "Кварк і ягуар" продовжують задавати питання.
15:39
and they say, "Isn't there something more beyondдалі what you have there?"
222
927000
4000
Вони говорять, "А чи нема чогось більшого, чогось поза цим всім?"
15:43
PresumablyМабуть, they mean something supernaturalнадприродний.
223
931000
4000
Можна припустити, що вони мають на увазі щось надприродне.
15:47
AnywayУ всякому разі, there isn't. (LaughterСміх)
224
935000
2000
Тим не менш, немає. (Сміх).
15:49
You don't need something more to explainпояснити something more.
225
937000
5000
Непотрібно чогось більшого, щоб більше пояснити.
15:54
Thank you very much. (ApplauseОплески)
226
942000
3000
Дякую вам дуже. (Оплески).
Translated by Andriy Sokolov
Reviewed by Andriy Drozd

▲Back to top

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

Why you should listen

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

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

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

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