TEDGlobal>Geneva
Harry Cliff: Have we reached the end of physics?
Гаррі Кліфф: Як ми досягли кінця фізики?
Filmed:
Readability: 4.7
2,620,349 views
Чому радше є щось, аніж нічого? Чому у Всесвіті існує так багато цікавих речей? Фізик часток, Гаррі Кліфф, працює на Великому адронному колайдері у СERNі і має потенційно погані новини для тих, хто намагається відшукати відповіді на ці запитання. Попри найкращі сподівання вчених (та допомогу найбільшої машини на планеті) , може статися так, що ми ніколи не зможемо пояснити дивних особливостей природи. Чи це кінець фізики? Дізнайтеся більше з цього дивовижного виступу про найновіші дослідження таємничої структури Всесвіту.
Harry Cliff - Particle physicist
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature. Full bio
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
A hundred years ago this month,
a 36-year-old Albert Einstein
a 36-year-old Albert Einstein
0
480
3696
Сто років тому цього ж місяця
36-річний Альберт Ейнштейн
36-річний Альберт Ейнштейн
00:16
stood up in front of the Prussian
Academy of Sciences in Berlin
Academy of Sciences in Berlin
1
4200
3256
постав перед Прусською
академією наук у Берліні,
академією наук у Берліні,
00:19
to present a radical new theory
of space, time and gravity:
of space, time and gravity:
2
7480
4456
щоб презентувати радикально нову
теорію простору, часу та гравітації:
теорію простору, часу та гравітації:
00:23
the general theory of relativity.
3
11960
3016
загальну теорію відносності.
00:27
General relativity is unquestionably
Einstein's masterpiece,
Einstein's masterpiece,
4
15000
3056
Загальна відносність - це, безумовно,
ейнштейнівський шедевр,
ейнштейнівський шедевр,
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
теорія, що розкриває функціонування
Всесвіту у найоб'ємніших масштабах,
Всесвіту у найоб'ємніших масштабах,
00:34
capturing in one beautiful line of algebra
6
22080
2376
що однією алгебраїчною формулою вираховує
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
все: від того, чому яблука падають з дерев униз,
до того, звідки починаються час та простір.
до того, звідки починаються час та простір.
00:41
1915 must have been an exciting year
to be a physicist.
to be a physicist.
8
29720
3096
У 1915, напевне, бути фізиком
було дуже захопливо.
було дуже захопливо.
00:44
Two new ideas were turning
the subject on its head.
the subject on its head.
9
32840
3496
Дві нові ідеї перевернули
всю науку догори дриґом.
всю науку догори дриґом.
00:48
One was Einstein's theory of relativity,
10
36360
2336
Одна - теорія відносності Ейнштейна,
00:50
the other was arguably
even more revolutionary:
even more revolutionary:
11
38720
3176
інша, можливо, навіть ще революційніша, -
00:53
quantum mechanics,
12
41920
1456
квантова механіка,
00:55
a mind-meltingly strange
yet stunningly successful new way
yet stunningly successful new way
13
43400
3536
незвичайний, аж мозок плавився,
але на диво успішний новий спосіб
але на диво успішний новий спосіб
00:58
of understanding the microworld,
the world of atoms and particles.
the world of atoms and particles.
14
46960
4280
розуміння мікросвіту, світу атомів та часток.
01:03
Over the last century,
these two ideas have utterly transformed
these two ideas have utterly transformed
15
51920
3656
За останне століття ці дві ідеї
абсолютно змінили
абсолютно змінили
01:07
our understanding of the universe.
16
55600
1736
наше розуміння Всесвіту.
01:09
It's thanks to relativity
and quantum mechanics
and quantum mechanics
17
57360
2336
Саме завдяки відносності та квантовій механіці
01:11
that we've learned
what the universe is made from,
what the universe is made from,
18
59720
2336
ми дізналися, з чого складається Всесвіт,
01:14
how it began
and how it continues to evolve.
and how it continues to evolve.
19
62080
2519
як він з'явився і як далі
еволюціонує.
еволюціонує.
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
Тепер, через сто років, ми знову
стоїмо на роздоріжжі у фізиці,
стоїмо на роздоріжжі у фізиці,
01:21
but what's at stake now
is rather different.
is rather different.
21
69680
2480
але зараз на кону дещо інше.
01:24
The next few years may tell us
whether we'll be able
whether we'll be able
22
72840
2456
Наступні декілька років вирішать,
чи будемо ми здатні
чи будемо ми здатні
01:27
to continue to increase
our understanding of nature,
our understanding of nature,
23
75320
2856
далі пізнавати природу,
01:30
or whether maybe for the first time
in the history of science,
in the history of science,
24
78200
3416
чи, можливо, вперше в історії науки
01:33
we could be facing questions
that we cannot answer,
that we cannot answer,
25
81640
3936
стикнемося з питаннями, на які
не зможемо відповісти,
не зможемо відповісти,
01:37
not because we don't have
the brains or technology,
the brains or technology,
26
85600
2576
не тому, що нам бракує мізків чи технологій,
01:40
but because the laws of physics
themselves forbid it.
themselves forbid it.
27
88200
3240
а тому, що самі закони фізики забороняють це.
01:44
This is the essential problem:
the universe is far, far too interesting.
the universe is far, far too interesting.
28
92560
4576
Це і є головна проблема: Всесвіт занадто,
занадто цікавий.
занадто цікавий.
01:49
Relativity and quantum mechanics
appear to suggest
appear to suggest
29
97160
2656
Теорія відносності та квантова
механіка натякають,
механіка натякають,
01:51
that the universe
should be a boring place.
should be a boring place.
30
99840
2296
що Всесвіт мав би бути нудним місцем.
01:54
It should be dark, lethal and lifeless.
31
102160
2896
Він мав би бути темним,
смертельним та безживним.
смертельним та безживним.
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
Але коли ми озираємося навколо, ми бачимо,
що живемо у Всесвіті, повному цікавих речей,
що живемо у Всесвіті, повному цікавих речей,
02:01
full of stars, planets, trees, squirrels.
33
109040
3056
повному зірок, планет, дерев, білок.
02:04
The question is, ultimately,
34
112120
1496
Зрештою постає питання:
02:05
why does all this interesting stuff exist?
35
113640
3296
чому саме існують всі ці речі?
02:08
Why is there something
rather than nothing?
rather than nothing?
36
116960
3080
Чому радше є щось, аніж нічого?
02:13
This contradiction is the most pressing
problem in fundamental physics,
problem in fundamental physics,
37
121080
3496
Це заперечення - найважча проблема
фундаментальної фізики,
фундаментальної фізики,
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
і за наступні декілька років нам стане зрозуміло,
чи зможемо ми колись розв'язати її.
чи зможемо ми колись розв'язати її.
02:23
At the heart of this problem
are two numbers,
are two numbers,
39
131080
3096
У серці цієї проблеми лежать два числа,
02:26
two extremely dangerous numbers.
40
134200
2496
два дуже небезпечних числа.
02:28
These are properties of the universe
that we can measure,
that we can measure,
41
136720
2696
Це - атрибути Всесвіту, які ми
можемо вимірювати,
можемо вимірювати,
02:31
and they're extremely dangerous
42
139440
1536
і вони надзвичайно небезпечні,
02:33
because if they were different,
even by a tiny bit,
even by a tiny bit,
43
141000
2416
тому що якби вони були іншими
хоча б на мізерну часточку,
хоча б на мізерну часточку,
02:35
then the universe as we know it
would not exist.
would not exist.
44
143440
2720
тоді Всесвіту, якого ми з вами
знаємо, просто не існувало б.
знаємо, просто не існувало б.
02:38
The first of these numbers is associated
with the discovery that was made
with the discovery that was made
45
146720
3456
Перше число з цих двох асоціюється
із відкриттям, яке ми зробили
із відкриттям, яке ми зробили
02:42
a few kilometers from this hall,
at CERN, home of this machine,
at CERN, home of this machine,
46
150200
2976
у декількох кілометрах звідси,
у CERNі, домівці для цієї машини,
у CERNі, домівці для цієї машини,
02:45
the largest scientific device
ever built by the human race,
ever built by the human race,
47
153200
3056
найбільшого наукового пристрою,
що його побудувало людство за свою історію,
що його побудувало людство за свою історію,
02:48
the Large Hadron Collider.
48
156280
1856
Великого адронного колайдера.
02:50
The LHC whizzes subatomic particles
around a 27-kilometer ring,
around a 27-kilometer ring,
49
158160
3976
ВАК жене субатомні частки
по 27-кілометровому колу,
по 27-кілометровому колу,
02:54
getting them closer and closer
to the speed of light
to the speed of light
50
162160
2456
практично зі швидкістю світла,
02:56
before smashing them into each other
inside gigantic particle detectors.
inside gigantic particle detectors.
51
164640
4656
а потім щосили зіштовхує їх одна з одною
всередині гігантських детекторів часток.
всередині гігантських детекторів часток.
03:01
On July 4, 2012, physicists
at CERN announced to the world
at CERN announced to the world
52
169320
4496
4 липня 2012 року фізики у СERNі
сповістили світові,
сповістили світові,
03:05
that they'd spotted
a new fundamental particle
a new fundamental particle
53
173840
2536
що вони віднайшли нову
фундаментальну частку,
фундаментальну частку,
03:08
being created at the violent collisions
at the LHC: the Higgs boson.
at the LHC: the Higgs boson.
54
176400
4360
що виникла в результаті надшвидких
зіткнень у Колайдері: бозон Гіґґса.
зіткнень у Колайдері: бозон Гіґґса.
03:13
Now, if you followed the news at the time,
55
181440
2056
Отже, якщо в той час
ви слідкували за новинами,
ви слідкували за новинами,
03:15
you'll have seen a lot of physicists
getting very excited indeed,
getting very excited indeed,
56
183520
3056
то бачили дуже багато
радісних, збуджених фізиків,
радісних, збуджених фізиків,
03:18
and you'd be forgiven for thinking
57
186600
1656
і ми вас пробачимо,
якщо ви думаєте,
якщо ви думаєте,
03:20
we get that way every time
we discover a new particle.
we discover a new particle.
58
188280
2536
що ми поводимося так кожного разу,
коли відкриваємо нову частку.
коли відкриваємо нову частку.
03:22
Well, that is kind of true,
59
190840
1336
Ну, це ніби то так і є,
03:24
but the Higgs boson
is particularly special.
is particularly special.
60
192200
2696
але бозон Гігґґса особливий.
03:26
We all got so excited
because finding the Higgs
because finding the Higgs
61
194920
2456
Ми всі так зраділи, тому що поява Гіґґса
03:29
proves the existence
of a cosmic energy field.
of a cosmic energy field.
62
197400
3336
доводить існування космічного
енергетичного поля.
енергетичного поля.
03:32
Now, you may have trouble
imagining an energy field,
imagining an energy field,
63
200760
2616
Отже, можливо вам буде складно
уявити енергетичне поле,
уявити енергетичне поле,
03:35
but we've all experienced one.
64
203400
1429
але кожен із нас точно відчував його.
03:36
If you've ever held a magnet
close to a piece of metal
close to a piece of metal
65
204853
2536
Якщо ви колись тримали магніт
близько до шматка металу
близько до шматка металу
03:39
and felt a force pulling across that gap,
66
207413
2123
і відчували силу тяжіння у проміжку між ними,
03:41
then you've felt the effect of a field.
67
209560
1858
тоді ви й відчували ефект цього поля.
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
І поле Гіґґса трохи схоже
на магнітне поле,
на магнітне поле,
03:46
except it has a constant value everywhere.
69
214840
2816
з тією відмінністю, що воно
всюди має постійнe значення.
всюди має постійнe значення.
03:49
It's all around us right now.
70
217680
1456
Зараз воно навколо всіх нас.
03:51
We can't see it or touch it,
71
219160
1736
Ми не можемо побачити його,
або доторкнутися до нього,
або доторкнутися до нього,
03:52
but if it wasn't there,
72
220920
1216
але якщо його не було б,
03:54
we would not exist.
73
222160
1440
ми б не існували.
03:56
The Higgs field gives mass
74
224200
1776
Поле Гіґґса надає масу
03:58
to the fundamental particles
that we're made from.
that we're made from.
75
226000
2376
фундаментальним часткам,
з яких ми складаємось.
з яких ми складаємось.
04:00
If it wasn't there, those particles
would have no mass,
would have no mass,
76
228400
2616
Якщо б його не було,
ці частки не мали б маси,
ці частки не мали б маси,
04:03
and no atoms could form
and there would be no us.
and there would be no us.
77
231040
2680
ніякі атоми не могли б сформуватися,
і нас не існувало б.
і нас не існувало б.
04:06
But there is something deeply mysterious
about the Higgs field.
about the Higgs field.
78
234880
4456
Але в полі Гіґґса є дещо глибоко містичне.
04:11
Relativity and quantum mechanics tell us
that it has two natural settings,
that it has two natural settings,
79
239360
3696
Відносність і квантова механіка говорять нам,
що в нього є два природні положення,
що в нього є два природні положення,
04:15
a bit like a light switch.
80
243080
1656
на кшталт перемикача світла.
04:16
It should either be off,
81
244760
1376
Воно має бути або вимкнене,
04:18
so that it has a zero value
everywhere in space,
everywhere in space,
82
246160
2656
тобто його значення всюди у
просторі дорівнює нулю,
просторі дорівнює нулю,
04:20
or it should be on so it has
an absolutely enormous value.
an absolutely enormous value.
83
248840
3360
або ввімкнене, щоб мати
абсолютно максимальне значення.
абсолютно максимальне значення.
04:24
In both of these scenarios,
atoms could not exist,
atoms could not exist,
84
252840
2736
В обох із цих сценаріїв
існування атомів неможливе,
існування атомів неможливе,
04:27
and therefore all the other
interesting stuff
interesting stuff
85
255600
2136
тобто всі інші цікаві речі,
04:29
that we see around us
in the universe would not exist.
in the universe would not exist.
86
257760
2639
які ми бачимо навколо нас,
у Всесвіті не існували б.
у Всесвіті не існували б.
04:33
In reality, the Higgs field
is just slightly on,
is just slightly on,
87
261000
3616
У реальному житті поле Гіґґса
ввімкнене буквально трішки,
ввімкнене буквально трішки,
04:36
not zero but 10,000 trillion times weaker
than its fully on value,
than its fully on value,
88
264640
5056
не в положенні нуль, але в 10 000 трильйонів
слабше, ніж у положенні, ввімкненому на повну,
слабше, ніж у положенні, ввімкненому на повну,
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
так наче вимикач світла застряг
за мить до позиції "вимкнено".
за мить до позиції "вимкнено".
04:46
And this value is crucial.
90
274480
1616
І це значення дуже важливе.
04:48
If it were a tiny bit different,
91
276120
1856
Якщо б воно було хоч на дрібку
більшим,
більшим,
04:50
then there would be
no physical structure in the universe.
no physical structure in the universe.
92
278000
3656
у Всесвіті не існувало б жодної фізичної структури.
04:53
So this is the first
of our dangerous numbers,
of our dangerous numbers,
93
281680
2176
Тож ось це наше перше небезпечне число -
04:55
the strength of the Higgs field.
94
283880
2056
сила поля Гіґґса.
04:57
Theorists have spent decades
trying to understand
trying to understand
95
285960
2736
Теоретики витратили десятиліття,
намагаючись зрозуміти,
намагаючись зрозуміти,
05:00
why it has this very peculiarly
fine-tuned number,
fine-tuned number,
96
288720
2656
чому воно має саме це особливе значення,
05:03
and they've come up
with a number of possible explanations.
with a number of possible explanations.
97
291400
2816
і в них виникало доволі багато
можливих пояснень.
можливих пояснень.
05:06
They have sexy-sounding names
like "supersymmetry"
like "supersymmetry"
98
294240
2936
У них дуже привабливі назви,
на кшталт "суперсиметрія"
на кшталт "суперсиметрія"
05:09
or "large extra dimensions."
99
297200
1936
або "великі екстра-виміри".
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
Я не буду заглиблюватися у деталі цих ідей,
05:13
but the key point is this:
101
301960
2376
але ключове в них ось це:
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
якщо б хтось із них пояснив
це надточне значення сили поля Гіґґса,
це надточне значення сили поля Гіґґса,
05:20
then we should see new particles
being created at the LHC
being created at the LHC
103
308240
3736
то в Колайдері ми спостерігали б
за виникненням нових часток
за виникненням нових часток
05:24
along with the Higgs boson.
104
312000
1976
разом із бозоном Гіґґса.
05:26
So far, though, we've not seen
any sign of them.
any sign of them.
105
314000
2960
Але поки що ми не бачили
жодних їхніх ознак.
жодних їхніх ознак.
05:29
But there's actually an even worse example
106
317960
2056
Є ще гірший приклад
05:32
of this kind of fine-tuning
of a dangerous number,
of a dangerous number,
107
320040
2376
такого ж точного і небезпечного числа,
05:34
and this time it comes
from the other end of the scale,
from the other end of the scale,
108
322440
2616
і цього разу він походить з іншого кінця шкали -
05:37
from studying the universe
at vast distances.
at vast distances.
109
325080
2856
з вивчення Всесвіту на величезних відстанях.
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
Одним із найважливіших наслідків з
ейнштейнівської загальної теорії відносності
ейнштейнівської загальної теорії відносності
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
було відкриття, що Всесвіт зародився внаслідок
надшвидкого розширення простору і часу
надшвидкого розширення простору і часу
05:48
13.8 billion years ago, the Big Bang.
112
336760
3776
13.8 міл'ярдів років тому - нам це відомо
під назвою Великий Вибух.
під назвою Великий Вибух.
05:52
Now, according to early versions
of the Big Bang theory,
of the Big Bang theory,
113
340560
2656
Згідно з ранніми версіями
теорії Великого Вибуху,
теорії Великого Вибуху,
05:55
the universe has been expanding ever since
114
343240
2176
відтоді Всесвіт невпинно розширюється,
05:57
with gravity gradually putting
the brakes on that expansion.
the brakes on that expansion.
115
345440
4056
і його поволі пригальмовує гравітація.
06:01
But in 1998, astronomers made
the stunning discovery
the stunning discovery
116
349520
3336
Але у 1998 астрономи зробили
неймовірне відкриття про те,
неймовірне відкриття про те,
06:04
that the expansion of the universe
is actually speeding up.
is actually speeding up.
117
352880
2816
що розширення Всесвіту,
навпаки, прискорюється.
навпаки, прискорюється.
06:07
The universe is getting
bigger and bigger faster and faster
bigger and bigger faster and faster
118
355720
3136
Всесвіт стає більшим і більшим,
швидше і швидше
швидше і швидше
06:10
driven by a mysterious repulsive force
called dark energy.
called dark energy.
119
358880
3840
під впливом містичної гидкої сили,
яку називають темною енергією.
яку називають темною енергією.
06:15
Now, whenever you hear
the word "dark" in physics,
the word "dark" in physics,
120
363280
2416
Кожного разу, коли ви
чуєте "темний" у фізиці,
чуєте "темний" у фізиці,
06:17
you should get very suspicious
121
365720
1496
ви маєте насторожитися,
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
тому що це, скоріш за все, означає, що ми
не знаємо, про що йдеться.
не знаємо, про що йдеться.
06:22
(Laughter)
123
370320
1016
(Сміх)
06:23
We don't know what dark energy is,
124
371360
2016
Ми не знаємо, що таке ця темна енергія,
06:25
but the best idea is that it's the energy
of empty space itself,
of empty space itself,
125
373400
4736
але найімовірніше припущення вказує на те,
що це енергія самого пустого простору,
що це енергія самого пустого простору,
06:30
the energy of the vacuum.
126
378160
2216
енергія вакууму.
06:32
Now, if you use good old
quantum mechanics to work out
quantum mechanics to work out
127
380400
2536
Отже, залучивши стару добру квантову
механіку у розрахунки
механіку у розрахунки
06:34
how strong dark energy should be,
128
382960
1616
реальної сили цієї темної енергії,
06:36
you get an absolutely astonishing result.
129
384600
3216
ви отримаєте абсолютно дивовижний результат.
06:39
You find that dark energy
130
387840
1856
Ви вирахуєте, що темна енергія
06:41
should be 10 to the power
of 120 times stronger
of 120 times stronger
131
389720
3976
має бути в 10 в 120-му степені
разів сильніша
разів сильніша
06:45
than the value we observe from astronomy.
132
393720
2816
від значення, що ми спостерігаємо в астрономії.
06:48
That's one with 120 zeroes after it.
133
396560
4816
А це - одиниця з 120 нулями після неї.
06:53
This is a number so mind-bogglingly huge
134
401400
2576
Це число настільки величезне,
06:56
that it's impossible
to get your head around.
to get your head around.
135
404000
2216
що його просто неможливо осягнути.
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
Ми часто користуємося словом "астрономічний",
коли ми говоримо про великі числа.
коли ми говоримо про великі числа.
07:01
Well, even that one won't do here.
137
409760
1656
Але навіть це слово тут не підійде.
07:03
This number is bigger
than any number in astronomy.
than any number in astronomy.
138
411440
2416
Це число більше за будь-яке
астрономічне число.
астрономічне число.
07:05
It's a thousand trillion
trillion trillion times bigger
trillion trillion times bigger
139
413880
3096
Це у тисячу трильйонів трильйонів
трильйонів разів більше,
трильйонів разів більше,
07:09
than the number of atoms
in the entire universe.
in the entire universe.
140
417000
2640
ніж число атомів у всьому Всесвіті.
07:12
So that's a pretty bad prediction.
141
420440
1816
Тобто це дуже погане передбачення.
07:14
In fact, it's been called
the worst prediction in physics,
the worst prediction in physics,
142
422280
2715
Фактично, його називають найгіршим
передбаченням у фізиці,
передбаченням у фізиці,
07:17
and this is more than just
a theoretical curiosity.
a theoretical curiosity.
143
425019
3277
і це викликає більш ніж
теоретичний інтерес.
теоретичний інтерес.
07:20
If dark energy were
anywhere near this strong,
anywhere near this strong,
144
428320
2736
Якби сила темної енергії була хоча б
наближеною до цього значення,
наближеною до цього значення,
07:23
then the universe
would have been torn apart,
would have been torn apart,
145
431080
2136
Всесвіт розірвало б на шматки,
07:25
stars and galaxies could not form,
and we would not be here.
and we would not be here.
146
433240
3320
зірки та галактики не сформувалися б,
а нас із вами тут не було б.
а нас із вами тут не було б.
07:29
So this is the second
of those dangerous numbers,
of those dangerous numbers,
147
437240
2336
Тож це і є друге з тих небезпечних чисел -
07:31
the strength of dark energy,
148
439600
1376
сила темної енергії -
07:33
and explaining it requires an even more
fantastic level of fine-tuning
fantastic level of fine-tuning
149
441000
3936
і його пояснення потребує ще
фантастичнішого рівня точності,
фантастичнішого рівня точності,
07:36
than we saw for the Higgs field.
150
444960
1524
ніж ми бачили у випадку з полем Гіґґса.
07:38
But unlike the Higgs field,
this number has no known explanation.
this number has no known explanation.
151
446840
4600
Але на відміну від поля Гіґґса, це число
не має жодного відомого пояснення.
не має жодного відомого пояснення.
07:45
The hope was that a complete combination
152
453000
2456
Надія була на те, що поєднання
07:47
of Einstein's general
theory of relativity,
theory of relativity,
153
455480
2216
загальної теорії відносності Ейнштейна,
07:49
which is the theory
of the universe at grand scales,
of the universe at grand scales,
154
457720
2576
що, водночас, є теорією Всесвіту
у великих масштабах,
у великих масштабах,
07:52
with quantum mechanics, the theory
of the universe at small scales,
of the universe at small scales,
155
460320
3456
із квантовою механікою - теорією
Всесвіту у малих масштабах,
Всесвіту у малих масштабах,
07:55
might provide a solution.
156
463800
1856
зможуть надати рішення.
07:57
Einstein himself
spent most of his later years
spent most of his later years
157
465680
2456
Сам Ейнштейн витратив більшість
своїх останніх років
своїх останніх років
08:00
on a futile search
for a unified theory of physics,
for a unified theory of physics,
158
468160
3176
на безрезультатний пошук
об'єднаної теорії фізики,
об'єднаної теорії фізики,
08:03
and physicists have kept at it ever since.
159
471360
3376
як - відтоді - багато інших фізиків.
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
Один із найбільш багатонадійних кандидатів
на уніфіковану теорію - теорія струн,
на уніфіковану теорію - теорія струн,
08:10
and the essential idea is,
161
478920
1296
і головна її ідея така:
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
якщо б вам вдалося наблизити та
збільшити фундаментальні частки світу,
збільшити фундаментальні частки світу,
08:15
you'd see actually
that they're not particles at all,
that they're not particles at all,
163
483760
2656
ви б, скоріше, побачили зовсім не частки,
08:18
but tiny vibrating strings of energy,
164
486440
2616
а дрібнесенькі вібруючі струни енергії,
08:21
with each frequency of vibration
corresponding to a different particle,
corresponding to a different particle,
165
489080
4336
в котрих частота вібрації співвідноситься
з окремою часткою,
з окремою часткою,
08:25
a bit like musical notes
on a guitar string.
on a guitar string.
166
493440
2560
на кшталт гітарних струн,
відповідних до музичних нот.
відповідних до музичних нот.
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
Таким чином, це доволі елегантний, майже
поетичний спосіб сприйняття світу,
поетичний спосіб сприйняття світу,
08:32
but it has one catastrophic problem.
168
500080
3456
але в нього є одна катастрофічна проблема.
08:35
It turns out that string theory
isn't one theory at all,
isn't one theory at all,
169
503560
2896
Виявляється, що теорія струн -
це зовсім не єдина теорія,
це зовсім не єдина теорія,
08:38
but a whole collection of theories.
170
506480
2296
а ціла низка теорій.
08:40
It's been estimated, in fact,
171
508800
1416
За підрахунками, існує
08:42
that there are 10 to the 500
different versions of string theory.
different versions of string theory.
172
510240
3936
від 10 до 500 різних версій теорії струн.
08:46
Each one would describe
a different universe
a different universe
173
514200
2376
Кожна окрема з них описує різні Всесвіти,
08:48
with different laws of physics.
174
516600
2136
що підкоряються різним фізичним законам.
08:50
Now, critics say this makes
string theory unscientific.
string theory unscientific.
175
518760
2616
Тож науковці стверждують, що це робить
теорію струн ненауковою.
теорію струн ненауковою.
08:53
You can't disprove the theory.
176
521400
1936
Але довести, що ця теорія
невалідна, теж неможливо.
невалідна, теж неможливо.
08:55
But others actually
turned this on its head
turned this on its head
177
523360
2000
Інші взагалі перевернули
ситуацію догори дриґом,
ситуацію догори дриґом,
08:57
and said, well,
maybe this apparent failure
maybe this apparent failure
178
525384
2272
кажучи: "Добре, можливо,
саме ця очевидна похибка
саме ця очевидна похибка
08:59
is string theory's greatest triumph.
179
527680
2336
і є найбільший тріумф теорії струн".
09:02
What if all of these 10 to the 500
different possible universes
different possible universes
180
530040
3376
Що було б, якби всі з цих 10 до 500 всесвітів
09:05
actually exist out there somewhere
181
533440
2216
існували десь насправді
09:07
in some grand multiverse?
182
535680
2120
у якомусь мультивсесвіті?
09:10
Suddenly we can understand
183
538440
1696
Раптом ми можемо зрозуміти
09:12
the weirdly fine-tuned values
of these two dangerous numbers.
of these two dangerous numbers.
184
540160
3576
дивні значення цих двох небезпечних чисел.
09:15
In most of the multiverse,
185
543760
1296
У більшості ділянок мультивсесвіту
09:17
dark energy is so strong
that the universe gets torn apart,
that the universe gets torn apart,
186
545080
2976
темна енергія настільки сильна,
що Всесвіт розривається на шматки,
що Всесвіт розривається на шматки,
09:20
or the Higgs field is so weak
that no atoms can form.
that no atoms can form.
187
548080
3336
або поле Гіґґса настільки слабке, що
жодні атоми не здатні сформуватися.
жодні атоми не здатні сформуватися.
09:23
We live in one of the places
in the multiverse
in the multiverse
188
551440
2176
Ми живемо в такому місці
цього мультивсесвіту,
цього мультивсесвіту,
09:25
where the two numbers are just right.
189
553640
2376
де обидва числа саме такі, як треба.
09:28
We live in a Goldilocks universe.
190
556040
2360
Ми живемо у всесвіті з
ідеальними параметрами.
ідеальними параметрами.
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
Ця ідея дуже спірна.
І зрозуміло, чому.
І зрозуміло, чому.
09:36
If we follow this line of thinking,
192
564520
1896
Якщо ми притримуємося цього типу мислення,
09:38
then we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
193
566440
2376
ми ніколи не зможемо відповісти на питання:
09:40
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
194
568840
2456
"Чому радше є щось, аніж нічого?"
09:43
In most of the multiverse,
there is nothing,
there is nothing,
195
571320
2176
У більшості мультивсесвіту нічого немає,
09:45
and we live in one of the few places
196
573520
1816
і ми живемо в одному з небагатьох місць,
09:47
where the laws of physics
allow there to be something.
allow there to be something.
197
575360
3000
де закони фізики дають змогу
чомусь існувати.
чомусь існувати.
09:51
Even worse, we can't test
the idea of the multiverse.
the idea of the multiverse.
198
579360
3136
Навіть гірше, ми не можемо
перевірити ідею мультивсесвіту.
перевірити ідею мультивсесвіту.
09:54
We can't access these other universes,
199
582520
2136
Ми не можемо дістатися
тих інших всесвітів,
тих інших всесвітів,
09:56
so there's no way of knowing
whether they're there or not.
whether they're there or not.
200
584680
3240
тож немає жодного способу дізнатися,
чи є вони взагалі, чи їх немає.
чи є вони взагалі, чи їх немає.
10:01
So we're in an extremely
frustrating position.
frustrating position.
201
589640
3336
Тож ми у стані, який дуже розчаровує.
10:05
That doesn't mean
the multiverse doesn't exist.
the multiverse doesn't exist.
202
593000
2696
Це не означає, что мультивсесвіту не існує.
10:07
There are other planets,
other stars, other galaxies,
other stars, other galaxies,
203
595720
2576
Є інші планети, інші зірки, інші галактики,
10:10
so why not other universes?
204
598320
2176
тож чому б іншим всесвітам не існувати також?
10:12
The problem is, it's unlikely
we'll ever know for sure.
we'll ever know for sure.
205
600520
3360
Проблема в тому, що дуже малоймовірно,
що ми колись дізнаємося про це напевне.
що ми колись дізнаємося про це напевне.
10:16
Now, the idea of the multiverse
has been around for a while,
has been around for a while,
206
604720
3336
Отже, ідея існування мультивсесвіту
обговорюється досить довго,
обговорюється досить довго,
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
але в останні декілька років ми почали
отримувати досить ґрунтовні натяки,
отримувати досить ґрунтовні натяки,
10:23
that this line of reasoning
may get born out.
may get born out.
208
611360
2760
що мислення в цьому напрямку
може спрацювати.
може спрацювати.
10:27
Despite high hopes
for the first run of the LHC,
for the first run of the LHC,
209
615280
3376
Незважаючи на високі сподівання,
пов'язані з першим запуском ВАКа,
пов'язані з першим запуском ВАКа,
10:30
what we were looking for there --
210
618680
1572
ми намагалися там знайти -
10:32
we were looking
for new theories of physics:
for new theories of physics:
211
620276
2060
ми шукали нові теорії фізики:
10:34
supersymmetry or large extra dimensions
212
622360
1896
суперсиметрію або великі екстра-виміри,
10:36
that could explain this weirdly
fine-tuned value of the Higgs field.
fine-tuned value of the Higgs field.
213
624280
4216
що могли пояснити дивне значення поля Гіґґса.
10:40
But despite high hopes, the LHC
revealed a barren subatomic wilderness
revealed a barren subatomic wilderness
214
628520
4216
Та попри великі сподівання, ВАК
відкрив безплідний субатомний дикий світ,
відкрив безплідний субатомний дикий світ,
10:44
populated only by a lonely Higgs boson.
215
632760
2680
населений самотнім бозоном Гіґґса.
10:48
My experiment published paper after paper
216
636680
2336
Учасники мого експерименту публікували
статтю за статтею,
статтю за статтею,
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
із сумом повідомляючи про те,
що не побачили жодних ознак нової фізики.
що не побачили жодних ознак нової фізики.
10:56
The stakes now could not be higher.
218
644400
2656
Ставки ще ніколи не сягали такої висоти.
10:59
This summer, the LHC began
its second phase of operation
its second phase of operation
219
647080
2896
Цього літа ВАК розпочав другу
фазу своєї роботи,
фазу своєї роботи,
11:02
with an energy almost double
what we achieved in the first run.
what we achieved in the first run.
220
650000
3256
де вдалося досягти майже подвійної потужності.
11:05
What particle physicists
are all desperately hoping for
are all desperately hoping for
221
653280
2656
Всі фізики часток відчайдушно сподіваються,
11:07
are signs of new particles,
micro black holes,
micro black holes,
222
655960
2776
що нові частки, мікроскопічні чорні діри,
11:10
or maybe something totally unexpected
223
658760
2096
або щось взагалі неочікуване
11:12
emerging from the violent collisions
at the Large Hadron Collider.
at the Large Hadron Collider.
224
660880
3616
з'явиться в результаті сильних зіткнень
у Великому адронному колайдері.
у Великому адронному колайдері.
11:16
If so, then we can continue
this long journey
this long journey
225
664520
2336
Якщо це станеться, ми зможемо
продовжити довгу подорож,
продовжити довгу подорож,
11:18
that began 100 years ago
with Albert Einstein
with Albert Einstein
226
666880
2576
яку розпочав 100 років тому
Альберт Ейнштейн
Альберт Ейнштейн
11:21
towards an ever deeper understanding
of the laws of nature.
of the laws of nature.
227
669480
3520
у напрямку найглибшого розуміння
законів природи за всі часи.
законів природи за всі часи.
11:25
But if, in two or three years' time,
228
673760
2016
Але якщо за два чи три роки,
11:27
when the LHC switches off again
for a second long shutdown,
for a second long shutdown,
229
675800
3336
коли ВАК вдруге буде відключено
на довгий термін,
на довгий термін,
11:31
we've found nothing but the Higgs boson,
230
679160
2296
ми не знайдемо нічого окрім бозону Гіґґса,
11:33
then we may be entering
a new era in physics:
a new era in physics:
231
681480
3816
можливо, ми вступимо до нової ери фізики:
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
ери, коли ми не можемо пояснити жодних
дивних ознак Всесвіту;
дивних ознак Всесвіту;
11:42
an era where we have hints
that we live in a multiverse
that we live in a multiverse
233
690120
3056
ери, де ми ніби розуміємо,
що живемо у мультивсесвіті,
що живемо у мультивсесвіті,
11:45
that lies frustratingly
forever beyond our reach;
forever beyond our reach;
234
693200
3776
який, на привеликий жаль,
за межами нашого розуміння;
за межами нашого розуміння;
11:49
an era where we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
235
697000
3256
ери, в яку ми ніколи не зможемо
отримати відповідь на запитання:
отримати відповідь на запитання:
11:52
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
236
700280
3056
"Чому радше є щось, аніж нічого?"
11:55
Thank you.
237
703360
1216
Дякую.
11:56
(Applause)
238
704600
6416
(Оплески)
12:03
Bruno Giussani: Harry,
even if you just said
even if you just said
239
711040
3056
Бруно Джуссані: Гаррі, навіть попри те,
що ти тільки що зауважив,
що ти тільки що зауважив,
12:06
the science may not have some answers,
240
714120
1856
що в науки може не бути деяких відповідей,
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
я хотів би поставити тобі декілька питань,
і перше з них:
і перше з них:
12:11
building something like the LHC
is a generational project.
is a generational project.
242
719040
3016
конструювання чогось подібного до ВАКа -
це проект на ціле покоління.
це проект на ціле покоління.
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
Я зауважив, коли представляв тебе,
що ми живемо у світі дуже короткий термін.
що ми живемо у світі дуже короткий термін.
12:18
How do you think so long term,
244
726400
2856
Чому ви винаходите щось
настільки довготривале,
настільки довготривале,
12:21
projecting yourself out a generation
when building something like this?
when building something like this?
245
729280
3336
що буде далі існувати
ще покоління після вас?
ще покоління після вас?
12:24
Harry Cliff: I was very lucky
246
732640
1416
Гаррі Кліфф: Мені дуже пощастило
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
приєднатися до експериментальної
роботи на Колайдері в 2008,
роботи на Колайдері в 2008,
12:28
just as we were switching on,
248
736920
1381
саме в той час, коли ми все тільки запускали,
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
і в моїй групі є люди, які працювали
над цим пристроєм
над цим пристроєм
12:33
for three decades,
their entire careers on one machine.
their entire careers on one machine.
250
741600
2616
протягом трьох десятиліть,
всю свою кар'єру.
всю свою кар'єру.
12:36
So I think the first conversations
about the LHC were in 1976,
about the LHC were in 1976,
251
744240
3176
Я думаю, що розмови про ВАК
розпочалися ще у 1976,
розпочалися ще у 1976,
12:39
and you start planning the machine
without the technology
without the technology
252
747440
2696
і планувати, як збудувати
таку машину, почали
таку машину, почали
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
навіть не маючи технологій,
потрібних для його втілення.
потрібних для його втілення.
12:44
So the computing power
did not exist in the early '90s
did not exist in the early '90s
254
752600
2536
Навіть необхідних обчислювальних
потужностей не існувало на початку 90-х,
потужностей не існувало на початку 90-х,
12:47
when design work began in earnest.
255
755160
1620
коли розпочалася реальна
робота над проектуванням.
робота над проектуванням.
12:48
One of the big detectors
which record these collisions,
which record these collisions,
256
756804
2216
Один із великих детекторів даних,
який реєстрував зіткнення -
який реєстрував зіткнення -
12:51
they didn't think there was technology
257
759044
1852
на той момент вважалося, що
не існує технології,
не існує технології,
12:52
that could withstand the radiation
that would be created in the LHC,
that would be created in the LHC,
258
760920
2856
яка витримає радіацію,
що створиться у Колайдері -
що створиться у Колайдері -
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
тож, фактично, в середині цього
об'єкту знаходився шмат свинцю
об'єкту знаходився шмат свинцю
12:58
with some detectors around the outside,
260
766560
1576
з різноманітними датчиками навколо та назовні,
13:00
but subsequently
we have developed technology.
we have developed technology.
261
768160
1896
але згодом технологію створили.
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
Тож треба покладатися на людську винахідливість,
на здатність людей розв'язувати проблеми,
на здатність людей розв'язувати проблеми,
13:05
but it may be a decade
or more down the line.
or more down the line.
263
773440
1856
але на це можуть піти десятиліття,
або навіть більше.
або навіть більше.
13:07
BG: China just announced
two or three weeks ago
two or three weeks ago
264
775320
2216
БДж: Два чи три тижні тому Китай повідомив
13:09
that they intend to build
265
777560
1456
про свої наміри збудувати
13:11
a supercollider twice the size of the LHC.
266
779040
2976
суперколайдер, вдвічі більший за ВАК.
13:14
I was wondering how you
and your colleagues welcome the news.
and your colleagues welcome the news.
267
782040
3616
Мені цікаво, як ви і ваші колеги
ставитеся до цієї новини.
ставитеся до цієї новини.
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
ГК: Розмір - це ще не все, Бруно.
БДж: Ну звісно, звичайно.
БДж: Ну звісно, звичайно.
13:20
(Laughter)
269
788440
1776
(Сміх)
13:22
It sounds funny for a particle
physicist to say that.
physicist to say that.
270
790240
2096
Для фізика часток казати таке
трохи абсурдно.
трохи абсурдно.
13:24
But I mean, seriously, it's great news.
271
792360
2336
Але насправді це прекрасна новина.
13:26
So building a machine like the LHC
272
794720
2496
Щоб збудувати машину на кшталт
ВАКа,
ВАКа,
13:29
requires countries from all over the world
to pool their resources.
to pool their resources.
273
797240
2776
країни зі всього світу мають
поєднати свої ресурси.
поєднати свої ресурси.
13:32
No one nation can afford
to build a machine this large,
to build a machine this large,
274
800040
2336
Жодна нація не в змозі самотужки
збудувати настільки величезний пристрій,
збудувати настільки величезний пристрій,
13:34
apart from maybe China,
275
802400
1216
окрім, мабуть, Китаю,
13:35
because they can mobilize
huge amounts of resources,
huge amounts of resources,
276
803640
2216
тому що вони можуть мобілізувати
величезні запаси ресурсів,
величезні запаси ресурсів,
13:37
manpower and money
to build machines like this.
to build machines like this.
277
805880
2056
людських та фінансових,
щоб будувати такі машини.
щоб будувати такі машини.
13:39
So it's only a good thing.
278
807960
1256
Тож це дуже добре.
13:41
What they're really planning to do
is to build a machine
is to build a machine
279
809240
2336
Насправді вони планують збудувати машину,
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
яка допоможе вивчити бозон Гіґґса
в деталях і надати якісь натяки
в деталях і надати якісь натяки
13:46
as to whether these new ideas,
like supersymmetry, are really out there,
like supersymmetry, are really out there,
281
814360
2936
щодо того, чи всі ті нові ідеї, як-от суперсиметрія,
насправді мають право на існування,
насправді мають право на існування,
13:49
so it's great news for physics, I think.
282
817320
1905
тож для фізики це дійсно добра новина.
13:51
BG: Harry, thank you.
HC: Thank you very much.
HC: Thank you very much.
283
819249
2176
БДж: Гаррі, дякуємо.
ГК: Щиро дякую.
ГК: Щиро дякую.
13:53
(Applause)
284
821449
3191
(Оплески)
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