ABOUT THE SPEAKER
Gian Giudice - Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology.

Why you should listen

Gian Giudice is a permanent member of CERN's group for theoretical physics. He has researched topics like supersymmetry, extra dimensions and dark matter, and has formulated theories that describe the earliest stages of the universe and that apply our knowledge of the particle world to smaller distances.

As author of the popular book, A Zeptospace Odyssey, Giudice is active in communicating the complex work of the Large Hadron Collider to the public. Meant for the lay reader, the book shares both the innovations needed to build the LHC and the theories it was created to prove. After the Higgs boson discovery, Giudice found the surprising result that, if the Standard Model continues to hold up at very small distances, the universe must be in a critical state, near to a phase transition that could lead to the collapse of all atomic matter. Luckily, in his TED Talk, he shares that this would happen very, very, very far in the future.

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Gian Giudice | Speaker | TED.com
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Gian Giudice: Why our universe might exist on a knife-edge

吉安·吉乌迪西: 为何宇宙存在于刀刃之上

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发现希格斯玻色子最大的惊喜是什么?那便是没有惊喜。吉安·吉乌迪西告诉了我们一个理论物理界的问题:假使超密度状态下的希格斯粒子让所有的原子物质坍塌,那宇宙会变得怎样?吉乌迪西勾勒出一幅暗淡的前景——以及我们无需现在开始担心的理由。(摄于欧洲核子研究中心)
- Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology. Full bio

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00:13
So last year, on the Fourth第四 of July七月,
0
1179
2344
去年七月四日
00:15
experiments实验 at the Large Hadron强子 Collider对撞机
1
3523
2499
通过在大型强子对撞机上进行实验
00:18
discovered发现 the Higgs希格斯 boson玻色子.
2
6022
2290
我们发现了希格斯玻色子
00:20
It was a historical历史的 day.
3
8312
1968
这是历史性的一天
00:22
There's no doubt怀疑 that from now on,
4
10280
2295
毫无疑问
00:24
the Fourth第四 of July七月 will be remembered记得
5
12575
1834
从此以后 七月四日将被人铭记
00:26
not as the day of the Declaration宣言 of Independence独立,
6
14409
2442
我们记住它 不是因为这天发表了《独立宣言》
00:28
but as the day of the discovery发现 of the Higgs希格斯 boson玻色子.
7
16851
3834
而是因为在那天 我们发现了希格斯玻色子
00:32
Well, at least最小, here at CERNCERN.
8
20685
2432
好吧 至少在欧洲核子研究中心是这样的
00:35
But for me, the biggest最大 surprise of that day
9
23117
4155
但对我来说 那天最大的惊喜
00:39
was that there was no big surprise.
10
27272
2499
是没有惊喜
00:41
In the eye of a theoretical理论 physicist物理学家,
11
29771
2599
在理论物理学家看来
00:44
the Higgs希格斯 boson玻色子 is a clever聪明 explanation说明
12
32370
1893
希格斯玻色子能灵活地解释
00:46
of how some elementary初级 particles粒子 gain获得 mass,
13
34263
3523
一些基本粒子是如何获得质量的
00:49
but it seems似乎 a fairly相当 unsatisfactory不满意
14
37786
2836
但它似乎是一个不太完整
00:52
and incomplete残缺 solution.
15
40622
2206
且难令人满意的解答
00:54
Too many许多 questions问题 are left unanswered悬而未决.
16
42828
3024
有许多问题仍然未被解决
00:57
The Higgs希格斯 boson玻色子 does not share分享 the beauty美女,
17
45852
2835
希格斯玻色子不具备
01:00
the symmetry对称, the elegance优雅,
18
48687
1885
和其他基本粒子一样的
01:02
of the rest休息 of the elementary初级 particle粒子 world世界.
19
50572
2728
简洁 美感和对称性
01:05
For this reason原因, the majority多数 of theoretical理论 physicists物理学家
20
53300
3622
从这点上说,大多数的理论物理学家
01:08
believe that the Higgs希格斯 boson玻色子 could not
21
56922
2942
认为希格斯玻色子
01:11
be the full充分 story故事.
22
59864
2482
并非一个完整的解释
01:14
We were expecting期待 new particles粒子 and new phenomena现象
23
62346
2854
基于希格斯玻色子的发现
01:17
accompanying随同 the Higgs希格斯 boson玻色子.
24
65200
2450
我们期待与之有关的新粒子和现象
01:19
Instead代替, so far, the measurements测量
25
67650
2318
然而 就目前来看
01:21
coming未来 from the LHCLHC show显示 no signs迹象 of new particles粒子
26
69968
3758
大型强子对撞机的实验表明
01:25
or unexpected意外 phenomena现象.
27
73726
2149
并没有发现新粒子或新现象
01:27
Of course课程, the verdict判决书 is not definitive明确.
28
75875
3653
当然 这一结论并非板上钉钉
01:31
In 2015, the LHCLHC will almost几乎 double
29
79528
3994
到2015年 大型强子对撞机
01:35
the energy能源 of the colliding碰撞 protons质子,
30
83522
2691
将使碰撞的质子能量翻倍
01:38
and these more powerful强大 collisions碰撞
31
86213
2071
更强烈的质子碰撞
01:40
will allow允许 us to explore探索 further进一步 the particle粒子 world世界,
32
88284
4584
能让我们进一步地探索粒子世界
01:44
and we will certainly当然 learn学习 much more.
33
92868
3132
我们也一定会了解更多
01:48
But for the moment时刻, since以来 we have found发现
34
96000
3146
截至目前 我们尚未发现新现象
01:51
no evidence证据 for new phenomena现象, let us suppose假设
35
99146
3149
让我们用已知的粒子
01:54
that the particles粒子 that we know today今天,
36
102295
3164
做一个假设
01:57
including包含 the Higgs希格斯 boson玻色子,
37
105459
1856
包括希格斯玻色子在内的粒子
01:59
are the only elementary初级 particles粒子 in nature性质,
38
107315
3285
是自然中唯一的基本粒子
02:02
even at energies能量 much larger
39
110600
2744
而其能量比我们目前发现的
02:05
than what we have explored探讨 so far.
40
113344
2766
要大上许多
02:08
Let's see where this hypothesis假设 is going to lead us.
41
116110
4632
让我们看看 这个假设会带我们发现什么
02:12
We will find a surprising奇怪 and intriguing奇妙 result结果
42
120742
3432
我们会发现在宇宙中存在一个令人惊讶而有趣的结论
02:16
about our universe宇宙, and to explain说明 my point,
43
124174
3799
为解释我的观点
02:19
let me first tell you what the Higgs希格斯 is about,
44
127973
3876
首先 我想解释一下什么是希格斯粒子
02:23
and to do so, we have to go back
45
131849
3134
让我们先回到
02:26
to one tenth第十 of a billionth十亿 of a second第二
46
134983
4357
宇宙大爆炸后的
02:31
after the Big Bang.
47
139340
1531
一亿分之一秒
02:32
And according根据 to the Higgs希格斯 theory理论,
48
140871
2041
根据希格斯的理论
02:34
at that instant瞬间, a dramatic戏剧性 event事件 took place地点
49
142912
3366
在那一刻 宇宙中发生了
02:38
in the universe宇宙.
50
146278
1591
一件重要的大事
02:39
Space-time时空 underwent后行 a phase transition过渡.
51
147869
4791
时空经历了相变过程
02:44
It was something very similar类似 to the phase transition过渡
52
152660
3077
相变是非常类似于
02:47
that occurs发生 when water turns into ice
53
155737
3545
水在零摄氏度下结冰的
02:51
below下面 zero degrees.
54
159282
1961
一种物理过程
02:53
But in our case案件, the phase transition过渡
55
161243
2940
但在刚才的例子中
02:56
is not a change更改 in the way the molecules分子
56
164183
2531
相变不是物体内部分子排列
02:58
are arranged安排 inside the material材料,
57
166714
2286
发生变化
03:01
but is about a change更改
58
169000
1888
而是时空的构造
03:02
of the very fabric of space-time时空.
59
170888
3626
发生了改变
03:06
During this phase transition过渡, empty space空间
60
174514
2626
在相变过程中
03:09
became成为 filled填充 with a substance物质
61
177140
2672
空间被物质所填充
03:11
that we now call Higgs希格斯 field领域.
62
179812
3032
我们称之为希格斯场
03:14
And this substance物质 may可能 seem似乎 invisible无形 to us,
63
182844
2329
这种物质具有不可见性
03:17
but it has a physical物理 reality现实.
64
185173
2678
但拥有物理的现实性
03:19
It surrounds围绕着 us all the time,
65
187851
2058
它一直环绕着我们
03:21
just like the air空气 we breathe呼吸 in this room房间.
66
189909
3701
就好像我们在房间里呼吸的空气一样
03:25
And some elementary初级 particles粒子 interact相互作用
67
193610
2318
一些基本粒子与这种物质接触
03:27
with this substance物质, gaining取得 energy能源 in the process处理.
68
195928
3828
在此过程中形成质量
03:31
And this intrinsic固有 energy能源 is what we call
69
199756
3075
这一固有的我们称之为
03:34
the mass of a particle粒子,
70
202831
2133
粒子的质量
03:36
and by discovering发现 the Higgs希格斯 boson玻色子, the LHCLHC
71
204964
3253
通过发现希格斯玻色子 大型强子对撞机
03:40
has conclusively确凿 proved证实 that this substance物质 is real真实,
72
208217
4532
确实证明了这种物质是真实存在的
03:44
because it is the stuff东东 the Higgs希格斯 bosons玻色子 are made制作 of.
73
212749
3919
因为它是生成希格斯玻色子的原材料
03:48
And this, in a nutshell简而言之, is the essence本质 of the Higgs希格斯 story故事.
74
216668
3444
总而言之 它是发现希格斯粒子的关键
03:52
But this story故事 is far more interesting有趣 than that.
75
220112
4743
但故事比这要有趣得多
03:56
By studying研究 the Higgs希格斯 theory理论,
76
224855
2311
通过研究希格斯的理论
03:59
theoretical理论 physicists物理学家 discovered发现,
77
227166
2360
理论物理学家发现
04:01
not through通过 an experiment实验
78
229526
1904
他们以数学推演
04:03
but with the power功率 of mathematics数学,
79
231430
2476
而非物理实验的方法发现
04:05
that the Higgs希格斯 field领域 does not necessarily一定 exist存在
80
233906
3712
希格斯场并非必然
04:09
only in the form形成 that we observe today今天.
81
237618
3337
以我们如今观测到的形式存在
04:12
Just like matter can exist存在 as liquid液体 or solid固体,
82
240955
5045
正如物质能以液态或固态存在
04:18
so the Higgs希格斯 field领域, the substance物质 that fills填充 all space-time时空,
83
246000
4572
同理也适用于希格斯场
04:22
could exist存在 in two states状态.
84
250572
3354
填充整个时空的物质能以两种状态存在
04:25
Besides除了 the known已知 Higgs希格斯 state,
85
253926
2310
除了已知的希格斯场之外
04:28
there could be a second第二 state in which哪一个 the Higgs希格斯 field领域
86
256236
3147
第二种状态
04:31
is billions数十亿 and billions数十亿 times denser更密集
87
259383
3536
比我们现在观察的希格斯场的密度要高出
04:34
than what we observe today今天,
88
262919
2045
几十亿倍
04:36
and the mere existence存在 of another另一个 state
89
264964
3487
希格斯场的另一种状态的存在
04:40
of the Higgs希格斯 field领域 poses姿势 a potential潜在 problem问题.
90
268451
4245
提出了一个潜在的问题
04:44
This is because, according根据 to the laws法律
91
272696
3238
因为 根据量子力学
04:47
of quantum量子 mechanics机械学, it is possible可能
92
275934
2693
两种状态下的转化
04:50
to have transitions过渡 between之间 two states状态,
93
278627
2832
是可以实现的
04:53
even in the presence存在 of an energy能源 barrier屏障
94
281459
2949
即使是处在能量屏障出现
04:56
separating分离 the two states状态,
95
284408
2628
分割两种状态的情况下
04:59
and the phenomenon现象 is called,
96
287036
2209
而这种现象
05:01
quite相当 appropriately适当, quantum量子 tunneling隧道.
97
289245
4142
被恰如其分地称为量子隧道
05:05
Because of quantum量子 tunneling隧道,
98
293387
1891
由于量子隧道的存在
05:07
I could disappear消失 from this room房间
99
295278
2533
我可以在这里消失
05:09
and reappear再现 in the next下一个 room房间,
100
297811
3322
重新在下一间房子里出现
05:13
practically几乎 penetrating入木三分 the wall.
101
301133
3395
可以说 我能穿墙而过
05:16
But don't expect期望 me to actually其实 perform演出 the trick
102
304528
2815
不过别指望我能真的能在大家面前
05:19
in front面前 of your eyes眼睛, because the probability可能性
103
307343
2578
表演这个把戏
05:21
for me to penetrate穿透 the wall is ridiculously可笑 small.
104
309921
4388
我能穿墙而过的可能性微乎其微
05:26
You would have to wait a really long time
105
314309
2598
大家不得不在我成功之前
05:28
before it happens发生, but believe me,
106
316907
2132
等上好长一段时间 但是相信我
05:31
quantum量子 tunneling隧道 is a real真实 phenomenon现象,
107
319039
3177
量子隧道是一种真实的现象
05:34
and it has been observed观察到的 in many许多 systems系统.
108
322216
3195
许多领域都已观测到了它
05:37
For instance, the tunnel隧道 diode二极管,
109
325411
2562
例如 隧道二极管
05:39
a component零件 used in electronics电子产品,
110
327973
2197
一种在电子工业里使用的元件
05:42
works作品 thanks谢谢 to the wonders奇迹
111
330170
2422
它的工作机制就得归功于
05:44
of quantum量子 tunneling隧道.
112
332592
2320
量子隧道的奇妙原理
05:46
But let's go back to the Higgs希格斯 field领域.
113
334912
2292
让我们再回到希格斯场
05:49
If the ultra-dense超密集 Higgs希格斯 state existed存在,
114
337204
4563
如果超密度希格斯场确实存在
05:53
then, because of quantum量子 tunneling隧道,
115
341767
2354
那么 由于量子隧道效应
05:56
a bubble泡沫 of this state could suddenly突然 appear出现
116
344121
3713
在这一状态下 气泡会在
05:59
in a certain某些 place地点 of the universe宇宙 at a certain某些 time,
117
347834
3242
某一时间和宇宙的某一地点突然出现
06:03
and it is analogous类似 to what happens发生 when you boil water.
118
351076
3765
这就好像你烧一壶水
06:06
Bubbles泡泡 of vapor form形成 inside the water,
119
354841
3089
水从内部产生水蒸气气泡
06:09
then they expand扩大, turning车削 liquid液体 into gas加油站.
120
357930
3856
然后它们膨胀 从液体变成气体
06:13
In the same相同 way, a bubble泡沫 of the ultra-dense超密集 Higgs希格斯 state
121
361786
4804
同样 超密度希格斯场
06:18
could come into existence存在 because of quantum量子 tunneling隧道.
122
366590
3427
会因为量子隧道而产生
06:22
The bubble泡沫 would then expand扩大 at the speed速度 of light,
123
370017
2837
这种气泡会以光速急速膨胀
06:24
invading入侵 all space空间, and turning车削 the Higgs希格斯 field领域
124
372854
3486
扩张到所有空间 并把希格斯场
06:28
from the familiar state into a new state.
125
376340
3649
从通常状态变成新的状态
06:31
Is this a problem问题? Yes, it's a big a problem问题.
126
379989
4161
这有什么问题呢? 这是一个大问题
06:36
We may可能 not realize实现 it in ordinary普通 life,
127
384150
2745
在普通日常生活中 我们也许不会意识到
06:38
but the intensity强度 of the Higgs希格斯 field领域 is critical危急
128
386895
3205
希格斯场的强度
06:42
for the structure结构体 of matter.
129
390100
2645
对物质的结构非常重要
06:44
If the Higgs希格斯 field领域 were only a few少数 times more intense激烈,
130
392745
4073
如果希格斯场的强度仅仅高上几倍
06:48
we would see atoms原子 shrinking萎缩, neutrons中子 decaying衰减
131
396818
2944
我们看到原子正在萎缩
06:51
inside atomic原子 nuclei原子核, nuclei原子核 disintegrating崩解,
132
399762
3686
中子正在衰减 原子核将会分裂
06:55
and hydrogen would be
133
403448
2340
而氢元素将成为
06:57
the only possible可能 chemical化学 element元件 in the universe宇宙.
134
405788
4352
宇宙中唯一的一种化学物质
07:02
And the Higgs希格斯 field领域, in the ultra-dense超密集 Higgs希格斯 state,
135
410140
3011
而在超密度状态下的希格斯场
07:05
is not just a few少数 times more intense激烈 than today今天,
136
413151
3814
其密度不是仅仅比今天的大了几倍
07:08
but billions数十亿 of times,
137
416965
2195
而是大了几十亿倍
07:11
and if space-time时空 were filled填充 by this Higgs希格斯 state,
138
419160
3202
如果时空被这种状态下的希格斯场填充
07:14
all atomic原子 matter would collapse坍方.
139
422362
3153
那么所有的原子级物质都会崩塌
07:17
No molecular分子 structures结构 would be possible可能, no life.
140
425515
4490
分子结构也不可能形成 没有生命
07:22
So, I wonder奇迹, is it possible可能
141
430005
3338
所以 我猜想
07:25
that in the future未来, the Higgs希格斯 field领域
142
433343
2586
在未来 希格斯场是否会经历
07:27
will undergo经历 a phase transition过渡 and,
143
435929
2565
相变的过程
07:30
through通过 quantum量子 tunneling隧道, will be transformed改造
144
438494
3129
通过量子隧道
07:33
into this nasty讨厌, ultra-dense超密集 state?
145
441623
4687
转化为这种糟糕的超密度状态呢?
07:38
In other words, I ask myself, what is the fate命运
146
446310
3525
换句话说 我问自己
07:41
of the Higgs希格斯 field领域 in our universe宇宙?
147
449835
3083
希格斯场在宇宙中的命运将是如何?
07:44
And the crucial关键 ingredient成分 necessary必要
148
452918
2251
要回答这个问题的
07:47
to answer回答 this question is the Higgs希格斯 boson玻色子 mass.
149
455169
4386
关键信息是希格斯玻色子的能量
07:51
And experiments实验 at the LHCLHC found发现 that the mass
150
459555
4111
大型强子对撞机的实验发现
07:55
of the Higgs希格斯 boson玻色子 is about 126 GeV电子伏特.
151
463666
4274
希格斯玻色子的能量是1260亿电子伏特
07:59
This is tiny when expressed表达 in familiar units单位,
152
467940
3036
如果传递能量给相同单位 这个数字很小
08:02
because it's equal等于 to something like
153
470976
1320
因为两者等于
08:04
10 to the minus减去 22 grams,
154
472296
2207
10克和-22克的关系
08:06
but it is large in particle粒子 physics物理 units单位,
155
474503
3970
但这一数字在粒子的物理单位上很大
08:10
because it is equal等于 to the weight重量
156
478473
2104
因为 这相当于整个
08:12
of an entire整个 molecule分子
157
480577
2246
DNA分子组成结构的
08:14
of a DNA脱氧核糖核酸 constituent组分.
158
482823
2420
重量
08:17
So armed武装 with this information信息 from the LHCLHC,
159
485243
3387
在获得强子对撞机实验信息之后
08:20
together一起 with some colleagues同事 here at CERNCERN,
160
488630
1944
我和几位在欧洲核子研究中心的同事
08:22
we computed计算 the probability可能性
161
490574
1909
合作用电脑计算
08:24
that our universe宇宙 could quantum量子 tunnel隧道
162
492483
3015
我们的宇宙通过量子隧道转化成
08:27
into the ultra-dense超密集 Higgs希格斯 state,
163
495498
3118
超密度希格斯场的可能性
08:30
and we found发现 a very intriguing奇妙 result结果.
164
498616
3677
我们发现了一个有趣的结果
08:34
Our calculations计算 showed显示
165
502293
2149
计算结果显示
08:36
that the measured测量 value of the Higgs希格斯 boson玻色子 mass
166
504442
3172
希格斯玻色子能量的测定值
08:39
is very special特别.
167
507614
1845
非常特殊
08:41
It has just the right value
168
509459
2919
它的数值恰好能使
08:44
to keep the universe宇宙 hanging
169
512378
2693
整个宇宙
08:47
in an unstable不稳定 situation情况.
170
515071
2570
在一种不稳定的状态下摇摆
08:49
The Higgs希格斯 field领域 is in a wobbly摇摆不定 configuration组态
171
517641
3256
希格斯场就是在这样一种不稳定的设置中
08:52
that has lasted历时 so far
172
520897
2049
持续到了现在
08:54
but that will eventually终于 collapse坍方.
173
522946
3045
但它终将瓦解
08:57
So according根据 to these calculations计算,
174
525991
3179
因此 通过这些计算
09:01
we are like campers营员们
175
529170
2030
我们就像露营者
09:03
who accidentally偶然 set their tent帐篷
176
531200
2452
一不小心把帐篷
09:05
at the edge边缘 of a cliff悬崖.
177
533652
1794
搭在了悬崖边上
09:07
And eventually终于, the Higgs希格斯 field领域
178
535446
1790
最终 希格斯场
09:09
will undergo经历 a phase transition过渡
179
537236
1936
将会经历相变
09:11
and matter will collapse坍方 into itself本身.
180
539172
3044
物质将会崩塌
09:14
So is this how humanity人性 is going to disappear消失?
181
542216
3444
所以 这就是人类最后灭绝的方式吗?
09:17
I don't think so.
182
545660
1755
我并不这样认为
09:19
Our calculation计算 shows节目 that quantum量子 tunneling隧道
183
547415
3353
我们的数据显示
09:22
of the Higgs希格斯 field领域 is not likely容易 to occur发生
184
550768
3656
希格斯场的量子隧道效应
09:26
in the next下一个 10 to the 100 years年份,
185
554424
3504
不太容易在接下来的10年到100年内发生
09:29
and this is a very long time.
186
557928
3042
这是相当长的一段时间
09:32
It's even longer than
187
560970
1768
它甚至比意大利
09:34
the time it takes for Italy意大利 to form形成 a stable稳定 government政府.
188
562738
3669
组织一届稳定的政府所花的时间还要长
09:38
(Laughter笑声)
189
566407
2407
(笑声)
09:40
Even so, we will be long gone走了 by then.
190
568814
3791
即使如此 到那时 我们早已不复存在
09:44
In about five billion十亿 years年份,
191
572605
2608
大约50亿年后
09:47
our sun太阳 will become成为 a red giant巨人,
192
575213
2457
太阳将变成红巨星
09:49
as large as the Earth's地球 orbit轨道,
193
577670
2513
膨胀程度大到地球的轨道
09:52
and our Earth地球 will be kaput过时的,
194
580183
3277
地球将被吞噬
09:55
and in a thousand billion十亿 years年份,
195
583460
2357
而在一万亿年之后
09:57
if dark黑暗 energy能源 keeps保持 on fueling加油
196
585817
2286
如果暗能量继续获得补给
10:00
space空间 expansion扩张 at the present当下 rate,
197
588103
2835
空间扩张仍保持现在的速率
10:02
you will not even be able能够 to see as far as your toes脚趾,
198
590938
4177
你会根本看不到自己的脚趾头
10:07
because everything around you
199
595115
1697
因为环绕你的一切
10:08
expands展开 at a rate faster更快 than the speed速度 of light.
200
596812
3701
都在以比光速快的速度膨胀
10:12
So it is really unlikely不会
201
600513
1985
所以 我们不大可能
10:14
that we will be around to see the Higgs希格斯 field领域 collapse坍方.
202
602498
3870
看到希格斯场的崩塌
10:18
But the reason原因 why I am interested有兴趣
203
606368
3579
但我对希格斯场的转化
10:21
in the transition过渡 of the Higgs希格斯 field领域
204
609947
2012
萌发兴趣的原因在于
10:23
is because I want to address地址 the question,
205
611959
3285
我想问这个问题
10:27
why is the Higgs希格斯 boson玻色子 mass so special特别?
206
615244
4965
为什么希格斯玻色子的能量如此特殊?
10:32
Why is it just right to keep the universe宇宙
207
620209
2974
为什么它能正好让宇宙平衡在
10:35
at the edge边缘 of a phase transition过渡?
208
623183
3490
发生相位的临界点?
10:38
Theoretical理论 physicists物理学家 always ask "why" questions问题.
209
626673
3862
理论物理学家经常问“为什么”
10:42
More than how a phenomenon现象 works作品,
210
630535
2675
问得比某种现象是如何产生的更多
10:45
theoretical理论 physicists物理学家 are always interested有兴趣 in
211
633210
2472
理论物理学家常对于
10:47
why a phenomenon现象 works作品 in the way it works作品.
212
635682
3232
某种现象为何遵循着某规律而呈现感兴趣
10:50
We think that this these "why" questions问题
213
638914
3362
我们认为这些“为什么”的问题
10:54
can give us clues线索
214
642276
1723
可以带来一些
10:55
about the fundamental基本的 principles原则 of nature性质.
215
643999
3538
自然中基本原则的线索
10:59
And indeed确实, a possible可能 answer回答 to my question
216
647537
3905
事实上 解释我问题的答案
11:03
opens打开 up new universes宇宙, literally按照字面.
217
651442
4364
开辟了全新的许多宇宙
11:07
It has been speculated推测 that our universe宇宙
218
655806
3441
可以推测到 我们的宇宙
11:11
is only a bubble泡沫 in a soapy肥皂水 multiverse多重宇宙
219
659247
4133
仅仅是多元宇宙肥皂泡下的一个小泡泡
11:15
made制作 out of a multitude of bubbles泡泡,
220
663380
2563
而这个多元宇宙由千千万万个小泡泡组成
11:17
and each bubble泡沫 is a different不同 universe宇宙
221
665943
2216
每个气泡里都是一个不同的宇宙
11:20
with different不同 fundamental基本的 constants常量
222
668159
1894
其中蕴含着不同的物理常数
11:22
and different不同 physical物理 laws法律.
223
670053
1865
和不同物理定律
11:23
And in this context上下文, you can only talk about
224
671918
2006
在此背景下 你只能讨论
11:25
the probability可能性 of finding发现 a certain某些 value of the Higgs希格斯 mass.
225
673924
4711
发现希格斯粒子能量为常量的可能性
11:30
Then the key to the mystery神秘
226
678635
2343
这一神秘事件的关键
11:32
could lie谎言 in the statistical统计 properties性能
227
680978
3263
在于多元宇宙下的
11:36
of the multiverse多重宇宙.
228
684241
2228
统计特性
11:38
It would be something like what happens发生
229
686469
2414
这就如同在海滩的沙丘上
11:40
with sand dunes沙丘 on a beach海滩.
230
688883
2237
发生的事情一样
11:43
In principle原理, you could imagine想像 to find sand dunes沙丘
231
691120
2872
一般而言 你会猜想在沙丘上可以找到
11:45
of any slope angle角度 in a beach海滩,
232
693992
2430
不同大小的斜角角度
11:48
and yet然而, the slope angles of sand dunes沙丘
233
696422
4161
然而 沙丘所形成的角度
11:52
are typically一般 around 30, 35 degrees.
234
700583
3470
基本上都在30度到35度左右
11:56
And the reason原因 is simple简单:
235
704053
1668
道理很简单:
11:57
because wind builds建立 up the sand, gravity重力 makes品牌 it fall秋季.
236
705721
3678
因为 风力塑造了沙丘 重力使沙子滑落
12:01
As a result结果, the vast广大 majority多数 of sand dunes沙丘
237
709399
2884
结果就是 大部分的沙丘
12:04
have slope angles around the critical危急 value,
238
712283
3919
形成的斜角角度都在临近坍塌的
12:08
near to collapse坍方.
239
716202
1984
临界值左右
12:10
And something similar类似 could happen发生
240
718186
2997
类似的事情也发生在
12:13
for the Higgs希格斯 boson玻色子 mass in the multiverse多重宇宙.
241
721183
4537
多元宇宙下的希格斯玻色子
12:17
In the majority多数 of bubble泡沫 universes宇宙,
242
725720
2872
在大部分气泡宇宙中
12:20
the Higgs希格斯 mass could be around the critical危急 value,
243
728592
3057
希格斯粒子的能量会围绕某个临界值
12:23
near to a cosmic宇宙的 collapse坍方 of the Higgs希格斯 field领域,
244
731649
3596
这个值临近希格斯场发生宇宙坍塌
12:27
because of two competing竞争 effects效果,
245
735245
1947
这是因为有两个相互竞争的因素
12:29
just as in the case案件 of sand.
246
737192
3586
就如同在沙丘例子中提到的那样
12:32
My story故事 does not have an end结束,
247
740778
3145
我的故事没有结局
12:35
because we still don't know the end结束 of the story故事.
248
743923
3735
因为我们还是不知道这个故事的结局
12:39
This is science科学 in progress进展,
249
747658
3288
科学在发展
12:42
and to solve解决 the mystery神秘, we need more data数据,
250
750946
3834
为找到答案 我们需要更多的数据
12:46
and hopefully希望, the LHCLHC will soon不久 add new clues线索
251
754780
4616
可喜的是 大型强子对撞机
12:51
to this story故事.
252
759396
2621
为这个故事加入了新的线索
12:54
Just one number, the Higgs希格斯 boson玻色子 mass,
253
762017
3830
仅仅一个数字 希格斯玻色子的能量
12:57
and yet然而, out of this number we learn学习 so much.
254
765847
5329
我们就从它身上研究了如此之多
13:03
I started开始 from a hypothesis假设, that the known已知 particles粒子
255
771176
3047
我从一个假设出发:
13:06
are all there is in the universe宇宙,
256
774223
2036
已知的粒子遍布整个宇宙
13:08
even beyond the domain explored探讨 so far.
257
776259
2706
更分布在我们已探索到宇宙的更远处
13:10
From this, we discovered发现 that the Higgs希格斯 field领域
258
778965
3768
据此 我们挖掘出
13:14
that permeates渗透 space-time时空 may可能 be standing常设
259
782733
3443
渗透在时空中的希格斯粒子可能正站在
13:18
on a knife edge边缘, ready准备 for cosmic宇宙的 collapse坍方,
260
786176
4557
刀刃上 随时准备宇宙坍塌
13:22
and we discovered发现 that this may可能 be a hint暗示
261
790733
3550
我们发现这可能是一个提示
13:26
that our universe宇宙 is only a grain粮食 of sand
262
794283
4033
暗示着我们的宇宙只是广袤的沙漠中的一粒
13:30
in a giant巨人 beach海滩, the multiverse多重宇宙.
263
798316
3613
或者只是多元宇宙中的一个
13:33
But I don't know if my hypothesis假设 is right.
264
801929
3251
但我不知道自己的假设是否正确
13:37
That's how physics物理 works作品: A single measurement测量
265
805180
3683
这就是物理的发展:一个简单的测量结果
13:40
can put us on the road to a new understanding理解
266
808863
2864
能指引我们
13:43
of the universe宇宙
267
811727
1663
通向全新地理解宇宙的光明大道
13:45
or it can send发送 us down a blind alley胡同.
268
813390
3019
或者带着我们走进一条死胡同
13:48
But whichever任何 it turns out to be,
269
816409
2564
但不论结果如何
13:50
there is one thing I'm sure of:
270
818973
3192
但有一点我可以肯定
13:54
The journey旅程 will be full充分 of surprises惊喜.
271
822165
3349
探索的旅程将充满惊喜
13:57
Thank you.
272
825514
1373
谢谢
13:58
(Applause掌声)
273
826887
5248
(掌声)
Translated by Wang Xiangli
Reviewed by Michael Ge 葛叔

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ABOUT THE SPEAKER
Gian Giudice - Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology.

Why you should listen

Gian Giudice is a permanent member of CERN's group for theoretical physics. He has researched topics like supersymmetry, extra dimensions and dark matter, and has formulated theories that describe the earliest stages of the universe and that apply our knowledge of the particle world to smaller distances.

As author of the popular book, A Zeptospace Odyssey, Giudice is active in communicating the complex work of the Large Hadron Collider to the public. Meant for the lay reader, the book shares both the innovations needed to build the LHC and the theories it was created to prove. After the Higgs boson discovery, Giudice found the surprising result that, if the Standard Model continues to hold up at very small distances, the universe must be in a critical state, near to a phase transition that could lead to the collapse of all atomic matter. Luckily, in his TED Talk, he shares that this would happen very, very, very far in the future.

More profile about the speaker
Gian Giudice | Speaker | TED.com