ABOUT THE SPEAKER
Harry Cliff - Particle physicist
Harry 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.

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Harry Cliff | Speaker | TED.com
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Harry Cliff: Have we reached the end of physics?

哈利.克里夫: 我們走到物理的盡頭了嗎?

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為什麼這世界是「有」而不是「無」?為什麼這世界有這麼多新奇有趣的事物?哈利.克里夫是在歐洲核子研究組織從事有關大強子對撞機實驗的粒子物理學家,而他有壞消息要告訴尋求這些問題答案的人:儘管眾多科學家的努力(和世上最大的機器的協助),我們可能永遠無解釋所有自然的奇異之處。難道這是物理的末路嗎?快聽聽這場有關宇宙結構最新研究的精彩演講吧!
- Particle physicist
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature. Full bio

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00:12
A hundred years年份 ago this month,
a 36-year-old-歲 Albert阿爾伯特 Einstein愛因斯坦
0
480
3696
百年前的此月,
36 歲的愛因斯坦
在柏林普魯士科學院前
00:16
stood站在 up in front面前 of the Prussian普魯士
Academy學院 of Sciences科學 in Berlin柏林
1
4200
3256
發表有關時空與重力的
開創性理論:
00:19
to present當下 a radical激進 new theory理論
of space空間, time and gravity重力:
2
7480
4456
00:23
the general一般 theory理論 of relativity相對論.
3
11960
3016
廣義相對論。
00:27
General一般 relativity相對論 is unquestionably毫無疑問
Einstein's愛因斯坦 masterpiece傑作,
4
15000
3056
這無疑是愛因斯坦的傑作,
00:30
a theory理論 which哪一個 reveals揭示 the workings運作
of the universe宇宙 at the grandest宏偉的 scales,
5
18080
3976
揭露大尺度世界的運行法則,
00:34
capturing捕獲 in one beautiful美麗 line of algebra代數
6
22080
2376
以一則優美的公式囊括一切,
00:36
everything from why apples蘋果 fall秋季 from trees樹木
to the beginning開始 of time and space空間.
7
24480
4520
從為何蘋果會從樹上掉落
到時空的起源。
00:41
1915 must必須 have been an exciting扣人心弦 year
to be a physicist物理學家.
8
29720
3096
1915 年是令物理學家
興奮的一年,
00:44
Two new ideas思路 were turning車削
the subject學科 on its head.
9
32840
3496
兩個嶄新的觀念
在物理界掀起革命。
00:48
One was Einstein's愛因斯坦 theory理論 of relativity相對論,
10
36360
2336
一是愛因斯坦的相對論,
00:50
the other was arguably按理說
even more revolutionary革命的:
11
38720
3176
另一個可說是
更革命性的量子力學。
00:53
quantum量子 mechanics機械學,
12
41920
1456
00:55
a mind-meltingly心靈如融化 strange奇怪
yet然而 stunningly令人震驚 successful成功 new way
13
43400
3536
這是一個十分艱深
但有效的新方法,
00:58
of understanding理解 the microworld微觀世界,
the world世界 of atoms原子 and particles粒子.
14
46960
4280
讓我們理解
原子與粒子的小尺度世界。
01:03
Over the last century世紀,
these two ideas思路 have utterly完全 transformed改造
15
51920
3656
上個世紀這兩個理論
完全顛覆我們對宇宙的認知。
01:07
our understanding理解 of the universe宇宙.
16
55600
1736
01:09
It's thanks謝謝 to relativity相對論
and quantum量子 mechanics機械學
17
57360
2336
多虧這兩個理論,
我們得以了解宇宙的
構成、形成與演進。
01:11
that we've我們已經 learned學到了
what the universe宇宙 is made製作 from,
18
59720
2336
01:14
how it began開始
and how it continues繼續 to evolve發展.
19
62080
2519
01:17
A hundred years年份 on, we now find ourselves我們自己
at another另一個 turning車削 point in physics物理,
20
65360
4296
百年後的今日,
我們站在物理學新的轉捩點,
但情況與當時卻相當不同,
01:21
but what's at stake賭注 now
is rather different不同.
21
69680
2480
01:24
The next下一個 few少數 years年份 may可能 tell us
whether是否 we'll be able能夠
22
72840
2456
未來幾年或許會告訴我們
是否可以進一步
加深對自然的認知,
01:27
to continue繼續 to increase增加
our understanding理解 of nature性質,
23
75320
2856
抑或將是科學史上首次
01:30
or whether是否 maybe for the first time
in the history歷史 of science科學,
24
78200
3416
人類面臨無法解釋的問題,
01:33
we could be facing面對 questions問題
that we cannot不能 answer回答,
25
81640
3936
01:37
not because we don't have
the brains大腦 or technology技術,
26
85600
2576
不是因為
缺乏足夠才智或科技,
而是物理定律阻止了我們。
01:40
but because the laws法律 of physics物理
themselves他們自己 forbid禁止 it.
27
88200
3240
01:44
This is the essential必要 problem問題:
the universe宇宙 is far, far too interesting有趣.
28
92560
4576
以下是主要問題:
宇宙實在太多采多姿,
01:49
Relativity相對論 and quantum量子 mechanics機械學
appear出現 to suggest建議
29
97160
2656
相對論與量子力學卻暗示:
01:51
that the universe宇宙
should be a boring無聊 place地點.
30
99840
2296
宇宙應該是很空寂的,
01:54
It should be dark黑暗, lethal致命 and lifeless死氣沉沉.
31
102160
2896
應該是黑暗、致命、無生氣的。
01:57
But when we look around us, we see we live生活
in a universe宇宙 full充分 of interesting有趣 stuff東東,
32
105080
3936
但當我們環顧四周,
會發現我們處於一個充滿
恆星、行星、樹木與動物的新奇世界 。
02:01
full充分 of stars明星, planets行星, trees樹木, squirrels松鼠.
33
109040
3056
02:04
The question is, ultimately最終,
34
112120
1496
最終,問題是:
02:05
why does all this interesting有趣 stuff東東 exist存在?
35
113640
3296
為什麼有這些有趣的萬物存在?
02:08
Why is there something
rather than nothing?
36
116960
3080
為什麼是「有」,
而不是「虛無」?
02:13
This contradiction矛盾 is the most pressing緊迫
problem問題 in fundamental基本的 physics物理,
37
121080
3496
這個矛盾在基礎物理中
最迫切的問題。
02:16
and in the next下一個 few少數 years年份, we may可能 find out
whether是否 we'll ever be able能夠 to solve解決 it.
38
124600
4720
而在未來幾年,
我們也許會知道
是否有能力解決它。
02:23
At the heart of this problem問題
are two numbers數字,
39
131080
3096
在這問題的核心是兩個數字,
02:26
two extremely非常 dangerous危險 numbers數字.
40
134200
2496
兩個極端危險的數字,
02:28
These are properties性能 of the universe宇宙
that we can measure測量,
41
136720
2696
關乎兩項可以量測的宇宙特質。
它們非常危險,
02:31
and they're extremely非常 dangerous危險
42
139440
1536
因為假若它們之值
與現今有絲毫差異,
02:33
because if they were different不同,
even by a tiny bit,
43
141000
2416
那我們所熟知的宇宙
便不復存在。
02:35
then the universe宇宙 as we know it
would not exist存在.
44
143440
2720
02:38
The first of these numbers數字 is associated相關
with the discovery發現 that was made製作
45
146720
3456
第一個數字與在
距此數公里之外的
歐洲核子研究組織(CERN)裡,
02:42
a few少數 kilometers公里 from this hall大廳,
at CERNCERN, home of this machine,
46
150200
2976
人類所建造最大的科學儀器--
02:45
the largest最大 scientific科學 device設備
ever built內置 by the human人的 race種族,
47
153200
3056
大強子對撞機(LHC)
所做的發現有關。
02:48
the Large Hadron強子 Collider對撞機.
48
156280
1856
02:50
The LHCLHC whizzes學有專長 subatomic亞原子 particles粒子
around a 27-kilometer-公里 ring,
49
158160
3976
LHC 在長達 27 公里的環中,
02:54
getting得到 them closer接近 and closer接近
to the speed速度 of light
50
162160
2456
加速次原子粒子
直至接近光速,
02:56
before smashing them into each other
inside gigantic巨大 particle粒子 detectors探測器.
51
164640
4656
再使它們在
巨型粒子探測器中對撞。
03:01
On July七月 4, 2012, physicists物理學家
at CERNCERN announced公佈 to the world世界
52
169320
4496
2012 年 7 月 4 日,
CERN 的物理學家
向全世界宣告,
03:05
that they'd他們會 spotted
a new fundamental基本的 particle粒子
53
173840
2536
探測到新的基本粒子。
在 LHC 的一場
劇烈對撞中產生
03:08
being存在 created創建 at the violent暴力 collisions碰撞
at the LHCLHC: the Higgs希格斯 boson玻色子.
54
176400
4360
希格斯玻色子。
03:13
Now, if you followed其次 the news新聞 at the time,
55
181440
2056
如果你當時
有關注這個消息,
03:15
you'll你會 have seen看到 a lot of physicists物理學家
getting得到 very excited興奮 indeed確實,
56
183520
3056
你會發現許多
物理學家十分興奮。
而你也會覺得,
03:18
and you'd be forgiven原諒 for thinking思維
57
186600
1656
每次物理學家
發現新粒子都是如此,
03:20
we get that way every一切 time
we discover發現 a new particle粒子.
58
188280
2536
沒錯。
03:22
Well, that is kind of true真正,
59
190840
1336
03:24
but the Higgs希格斯 boson玻色子
is particularly尤其 special特別.
60
192200
2696
但希格斯玻色子格外特別,
03:26
We all got so excited興奮
because finding發現 the Higgs希格斯
61
194920
2456
我們如此興奮是因為
發現希格斯玻色子,
03:29
proves證明 the existence存在
of a cosmic宇宙的 energy能源 field領域.
62
197400
3336
意味著宇宙能量場的存在。
03:32
Now, you may可能 have trouble麻煩
imagining想像 an energy能源 field領域,
63
200760
2616
你可能無法想像一個能量場,
03:35
but we've我們已經 all experienced有經驗的 one.
64
203400
1429
但我們都有這種經驗:
03:36
If you've ever held保持 a magnet磁鐵
close to a piece of metal金屬
65
204853
2536
如果你拿一個磁鐵
靠近金屬片,
03:39
and felt a force pulling across橫過 that gap間隙,
66
207413
2123
會感覺到之間
有一股無形的拉力,
03:41
then you've felt the effect影響 of a field領域.
67
209560
1858
那麼你就是感受到
場的效應。
03:43
And the Higgs希格斯 field領域
is a little bit like a magnetic磁性 field領域,
68
211442
3374
希格斯場有點類似磁場,
03:46
except it has a constant不變 value everywhere到處.
69
214840
2816
但它在任何地方都是常數,
03:49
It's all around us right now.
70
217680
1456
它就在我們四周,
03:51
We can't see it or touch觸摸 it,
71
219160
1736
我們無法看或感受它,
03:52
but if it wasn't there,
72
220920
1216
但倘若它不存在,
03:54
we would not exist存在.
73
222160
1440
我們便不存在。
希格斯場給予構成
我們的基本粒子質量,
03:56
The Higgs希格斯 field領域 gives mass
74
224200
1776
03:58
to the fundamental基本的 particles粒子
that we're made製作 from.
75
226000
2376
如果它不存在,
04:00
If it wasn't there, those particles粒子
would have no mass,
76
228400
2616
這些粒子便沒有質量,
原子無法形成,
04:03
and no atoms原子 could form形成
and there would be no us.
77
231040
2680
也就不會有你我。
04:06
But there is something deeply mysterious神秘
about the Higgs希格斯 field領域.
78
234880
4456
但關於希格斯場有個謎團,
04:11
Relativity相對論 and quantum量子 mechanics機械學 tell us
that it has two natural自然 settings設置,
79
239360
3696
相對論與量子力學說
它有兩種自然狀態。
04:15
a bit like a light switch開關.
80
243080
1656
有點像是電燈開關,
04:16
It should either be off,
81
244760
1376
不是關--
04:18
so that it has a zero value
everywhere到處 in space空間,
82
246160
2656
也就是說它到處的值都是零,
04:20
or it should be on so it has
an absolutely絕對 enormous巨大 value.
83
248840
3360
就是開--
也就是說它到處都是個巨大定值。
04:24
In both of these scenarios場景,
atoms原子 could not exist存在,
84
252840
2736
在這兩個情況下
原子都無法存在,
04:27
and therefore因此 all the other
interesting有趣 stuff東東
85
255600
2136
也因此這世上我們所見
04:29
that we see around us
in the universe宇宙 would not exist存在.
86
257760
2639
一切有趣事物將不存在。
04:33
In reality現實, the Higgs希格斯 field領域
is just slightly on,
87
261000
3616
事實上
希格斯場是稍稍打開的,
04:36
not zero but 10,000 trillion times weaker較弱
than its fully充分 on value,
88
264640
5056
不是零,而是
開的值的一萬兆分之一,
04:41
a bit like a light switch開關 that's got stuck卡住
just before the off position位置.
89
269720
4120
有點像是卡在
「關」前面一點的電燈開關。
04:46
And this value is crucial關鍵.
90
274480
1616
這個值十分重要,
04:48
If it were a tiny bit different不同,
91
276120
1856
若它與此值有絲毫不同,
04:50
then there would be
no physical物理 structure結構體 in the universe宇宙.
92
278000
3656
在宇宙中將
不會有任何物理結構,
04:53
So this is the first
of our dangerous危險 numbers數字,
93
281680
2176
這就是第一個危險的數字,
04:55
the strength強度 of the Higgs希格斯 field領域.
94
283880
2056
希格斯場的強度。
04:57
Theorists理論家 have spent花費 decades幾十年
trying to understand理解
95
285960
2736
理論學家花了
幾十年的時間嘗試理解,
05:00
why it has this very peculiarly獨有的
fine-tuned微調 number,
96
288720
2656
為何是如此詭異精微的數值?
05:03
and they've他們已經 come up
with a number of possible可能 explanations說明.
97
291400
2816
他們提出許多可行的解釋,
05:06
They have sexy-sounding性感的冠冕堂皇 names
like "supersymmetry超對稱"
98
294240
2936
它們有酷炫的名字如
超對稱或巨大額外維度。
05:09
or "large extra額外 dimensions尺寸."
99
297200
1936
05:11
I'm not going to go
into the details細節 of these ideas思路 now,
100
299160
2776
我不會討論這些想法的細節,
05:13
but the key point is this:
101
301960
2376
但重點是:
05:16
if any of them explained解釋 this weirdly古怪
fine-tuned微調 value of the Higgs希格斯 field領域,
102
304360
3856
若它們真的解釋
怪異的希格斯場強度。
05:20
then we should see new particles粒子
being存在 created創建 at the LHCLHC
103
308240
3736
那麼在 LHC 中我們應會觀察到
新粒子伴隨
希格斯玻色子產生,
05:24
along沿 with the Higgs希格斯 boson玻色子.
104
312000
1976
05:26
So far, though雖然, we've我們已經 not seen看到
any sign標誌 of them.
105
314000
2960
但至今為止我們一無所獲。
05:29
But there's actually其實 an even worse更差 example
106
317960
2056
然而還有關於這種
05:32
of this kind of fine-tuning微調
of a dangerous危險 number,
107
320040
2376
精細危險數字的更慘例子。
05:34
and this time it comes
from the other end結束 of the scale規模,
108
322440
2616
這次它來自另一個極端尺度:
05:37
from studying研究 the universe宇宙
at vast廣大 distances距離.
109
325080
2856
大尺度下的宇宙學。
05:39
One of the most important重要 consequences後果
of Einstein's愛因斯坦 general一般 theory理論 of relativity相對論
110
327960
4336
愛因斯坦廣義相對論,
最重要的結論之一是
05:44
was the discovery發現 that the universe宇宙 began開始
as a rapid快速 expansion擴張 of space空間 and time
111
332320
4416
發現在 138 億年以前,
時空急速膨脹而生成宇宙,
05:48
13.8 billion十億 years年份 ago, the Big Bang.
112
336760
3776
這就是大霹靂。
05:52
Now, according根據 to early versions版本
of the Big Bang theory理論,
113
340560
2656
根據大霹靂學說的早期版本,
05:55
the universe宇宙 has been expanding擴大 ever since以來
114
343240
2176
宇宙一直在膨脹,
05:57
with gravity重力 gradually逐漸 putting
the brakes剎車 on that expansion擴張.
115
345440
4056
而重力使其膨脹速逐漸減緩。
06:01
But in 1998, astronomers天文學家 made製作
the stunning令人驚嘆 discovery發現
116
349520
3336
但在 1998 年,
天文學家發現
一件驚人的事實:
06:04
that the expansion擴張 of the universe宇宙
is actually其實 speeding超速 up.
117
352880
2816
宇宙正在加速膨脹!
06:07
The universe宇宙 is getting得到
bigger and bigger faster更快 and faster更快
118
355720
3136
宇宙之所以加速擴張,
06:10
driven驅動 by a mysterious神秘 repulsive醜惡 force
called dark黑暗 energy能源.
119
358880
3840
乃是受一種稱為暗能量
的神祕斥力所驅使。
06:15
Now, whenever每當 you hear
the word "dark黑暗" in physics物理,
120
363280
2416
在物理學
當你聽到「暗」時,
06:17
you should get very suspicious可疑
121
365720
1496
你要有警覺心,
06:19
because it probably大概 means手段
we don't know what we're talking about.
122
367240
3056
因為這很可能意味著
我們不知道自己在說什麼。
(笑聲)
06:22
(Laughter笑聲)
123
370320
1016
我們不知道什麼是暗能量,
06:23
We don't know what dark黑暗 energy能源 is,
124
371360
2016
06:25
but the best最好 idea理念 is that it's the energy能源
of empty space空間 itself本身,
125
373400
4736
但最好的解釋是:
它是空無空間的能量、
06:30
the energy能源 of the vacuum真空.
126
378160
2216
真空的能量。
06:32
Now, if you use good old
quantum量子 mechanics機械學 to work out
127
380400
2536
如果你用舊的量子力學
計算暗能量的強度。
06:34
how strong強大 dark黑暗 energy能源 should be,
128
382960
1616
06:36
you get an absolutely絕對 astonishing驚人 result結果.
129
384600
3216
你會得到驚人的結果,
06:39
You find that dark黑暗 energy能源
130
387840
1856
你會發現它的值應該是
06:41
should be 10 to the power功率
of 120 times stronger
131
389720
3976
我們在天文學觀察到的值,
06:45
than the value we observe from astronomy天文學.
132
393720
2816
再乘以10 的 120 次方。
06:48
That's one with 120 zeroes after it.
133
396560
4816
就是 1 後面加 120 個 0。
06:53
This is a number so mind-bogglingly心態令人難以置信 huge巨大
134
401400
2576
這個數字如此龐大,
06:56
that it's impossible不可能
to get your head around.
135
404000
2216
以至於你的腦袋會當機。
06:58
We often經常 use the word "astronomical天文"
when we're talking about big numbers數字.
136
406240
3496
我們常用「天文數字」
來描述巨大數字,
但在這兒卻不管用,
07:01
Well, even that one won't慣於 do here.
137
409760
1656
因為它比天文學裡
的任何數字還大。
07:03
This number is bigger
than any number in astronomy天文學.
138
411440
2416
07:05
It's a thousand trillion
trillion trillion times bigger
139
413880
3096
它是整個宇宙原子數量
的一千兆兆兆倍,
07:09
than the number of atoms原子
in the entire整個 universe宇宙.
140
417000
2640
07:12
So that's a pretty漂亮 bad prediction預測.
141
420440
1816
所以這是個很差勁的預估。
07:14
In fact事實, it's been called
the worst最差 prediction預測 in physics物理,
142
422280
2715
事實上它被稱為
物理史上最糟的預估。
07:17
and this is more than just
a theoretical理論 curiosity好奇心.
143
425019
3277
而這不單是理論上的事,
07:20
If dark黑暗 energy能源 were
anywhere隨地 near this strong強大,
144
428320
2736
若暗能量到處都是如此強,
07:23
then the universe宇宙
would have been torn撕裂 apart距離,
145
431080
2136
宇宙早就被撕碎了,
07:25
stars明星 and galaxies星系 could not form形成,
and we would not be here.
146
433240
3320
星星與星系也不會形成,
我們也不會存在。
07:29
So this is the second第二
of those dangerous危險 numbers數字,
147
437240
2336
這就是第二個危險的數字:
07:31
the strength強度 of dark黑暗 energy能源,
148
439600
1376
暗能量強度。
07:33
and explaining說明 it requires要求 an even more
fantastic奇妙 level水平 of fine-tuning微調
149
441000
3936
解釋它需要比我們在
希格斯場見到的
07:36
than we saw for the Higgs希格斯 field領域.
150
444960
1524
更加精細的微調。
07:38
But unlike不像 the Higgs希格斯 field領域,
this number has no known已知 explanation說明.
151
446840
4600
但與希格斯場不同的是,
對於這個數字
沒有任何已知的解釋,
07:45
The hope希望 was that a complete完成 combination組合
152
453000
2456
而希望繫於:
愛因斯坦的相對論--
07:47
of Einstein's愛因斯坦 general一般
theory理論 of relativity相對論,
153
455480
2216
07:49
which哪一個 is the theory理論
of the universe宇宙 at grand盛大 scales,
154
457720
2576
大尺度描述宇宙的理論
07:52
with quantum量子 mechanics機械學, the theory理論
of the universe宇宙 at small scales,
155
460320
3456
與量子力學--
小尺度描述宇宙的理論,
07:55
might威力 provide提供 a solution.
156
463800
1856
兩者的大一統
可以提供解答,'
07:57
Einstein愛因斯坦 himself他自己
spent花費 most of his later後來 years年份
157
465680
2456
愛因斯坦晚年大多時間致力於
08:00
on a futile無用 search搜索
for a unified統一 theory理論 of physics物理,
158
468160
3176
大一統論的尋找,
但並未成功。
08:03
and physicists物理學家 have kept不停 at it ever since以來.
159
471360
3376
而往後的物理學家也是如此。
08:06
One of the most promising有希望 candidates候選人
for a unified統一 theory理論 is string theory理論,
160
474760
4136
其中一個較有希望
的候選者是弦論,
08:10
and the essential必要 idea理念 is,
161
478920
1296
它的主要思想是:
08:12
if you could zoom放大 in on the fundamental基本的
particles粒子 that make up our world世界,
162
480240
3496
如果你能極近觀察
構成世界的基本粒子,
08:15
you'd see actually其實
that they're not particles粒子 at all,
163
483760
2656
你會發現它們根本不是粒子,
08:18
but tiny vibrating振動 strings字符串 of energy能源,
164
486440
2616
而是細小振動的能量弦。
不同的振動頻率
對應不同的粒子。
08:21
with each frequency頻率 of vibration振動
corresponding相應 to a different不同 particle粒子,
165
489080
4336
08:25
a bit like musical音樂 notes筆記
on a guitar吉他 string.
166
493440
2560
有點像是吉他弦的音階,
08:28
So it's a rather elegant優雅, almost幾乎 poetic詩意
way of looking at the world世界,
167
496680
3376
這是以極高雅
甚至如詩的方式
來看這個世界。
08:32
but it has one catastrophic災難性的 problem問題.
168
500080
3456
但它有個致命傷:
08:35
It turns out that string theory理論
isn't one theory理論 at all,
169
503560
2896
弦論根本不是一個理論,
08:38
but a whole整個 collection採集 of theories理論.
170
506480
2296
而是許多理論的集合,
08:40
It's been estimated預計, in fact事實,
171
508800
1416
事實上估計約有
08:42
that there are 10 to the 500
different不同 versions版本 of string theory理論.
172
510240
3936
十至五百個不同的弦論,
08:46
Each one would describe描述
a different不同 universe宇宙
173
514200
2376
每一個都描述不同的宇宙
08:48
with different不同 laws法律 of physics物理.
174
516600
2136
與不同的物理定律。
08:50
Now, critics批評者 say this makes品牌
string theory理論 unscientific不科學.
175
518760
2616
批評者表示這使弦論不科學,
08:53
You can't disprove駁斥 the theory理論.
176
521400
1936
你無法證明它的對錯。
但有人腦筋一轉說:
08:55
But others其他 actually其實
turned轉身 this on its head
177
523360
2000
08:57
and said, well,
maybe this apparent明顯的 failure失敗
178
525384
2272
或許這顯見的失敗是
08:59
is string theory's理論的 greatest最大 triumph勝利.
179
527680
2336
弦論最大的成功。
09:02
What if all of these 10 to the 500
different不同 possible可能 universes宇宙
180
530040
3376
若這十至五百個
理論描述的宇宙,
09:05
actually其實 exist存在 out there somewhere某處
181
533440
2216
確實在多重宇宙的某處存在,
09:07
in some grand盛大 multiverse多重宇宙?
182
535680
2120
剎那間我們就可以解釋
09:10
Suddenly突然 we can understand理解
183
538440
1696
那兩個怪異精細的危險數字。
09:12
the weirdly古怪 fine-tuned微調 values
of these two dangerous危險 numbers數字.
184
540160
3576
在多重宇宙大多地方,
09:15
In most of the multiverse多重宇宙,
185
543760
1296
暗能量太強以致宇宙會被撕裂,
09:17
dark黑暗 energy能源 is so strong強大
that the universe宇宙 gets得到 torn撕裂 apart距離,
186
545080
2976
或希格斯場太弱以致原子無法形成。
09:20
or the Higgs希格斯 field領域 is so weak
that no atoms原子 can form形成.
187
548080
3336
09:23
We live生活 in one of the places地方
in the multiverse多重宇宙
188
551440
2176
我們在多重宇宙的一隅,
剛好這兩數字是恰當的。
09:25
where the two numbers數字 are just right.
189
553640
2376
09:28
We live生活 in a Goldilocks金發 universe宇宙.
190
556040
2360
我們住在
「金髮宇宙」(適當的宇宙)。
這個想法十分具爭議性,
09:31
Now, this idea理念 is extremely非常 controversial爭論的,
and it's easy簡單 to see why.
191
559640
4856
原因十分簡單,
09:36
If we follow跟隨 this line of thinking思維,
192
564520
1896
如果我們順著這條思路,
那我們遠永無法回答以下問題:
09:38
then we will never be able能夠
to answer回答 the question,
193
566440
2376
為什麼是
「有」而不是「虛無」?
09:40
"Why is there something
rather than nothing?"
194
568840
2456
09:43
In most of the multiverse多重宇宙,
there is nothing,
195
571320
2176
在多重宇宙大多處什麼也沒有,
我們住在其中一個少數地方,
09:45
and we live生活 in one of the few少數 places地方
196
573520
1816
剛好物理定律允許存在物質。
09:47
where the laws法律 of physics物理
allow允許 there to be something.
197
575360
3000
更糟的是我們無法
檢驗多重宇宙的想法,
09:51
Even worse更差, we can't test測試
the idea理念 of the multiverse多重宇宙.
198
579360
3136
我們無法去其他宇宙,
09:54
We can't access訪問 these other universes宇宙,
199
582520
2136
所以無法得知它是否存在。
09:56
so there's no way of knowing會心
whether是否 they're there or not.
200
584680
3240
10:01
So we're in an extremely非常
frustrating洩氣 position位置.
201
589640
3336
所以我們處於
一種令人氣餒的狀況。
但那不代表
多重宇宙不存在,
10:05
That doesn't mean
the multiverse多重宇宙 doesn't exist存在.
202
593000
2696
10:07
There are other planets行星,
other stars明星, other galaxies星系,
203
595720
2576
既然有其他行星、恆星與星系,
10:10
so why not other universes宇宙?
204
598320
2176
為何其他宇宙不行?
10:12
The problem問題 is, it's unlikely不會
we'll ever know for sure.
205
600520
3360
問題是我們不太可能
證實它的真實性。
多重宇宙的想法
已經出現一陣子。
10:16
Now, the idea理念 of the multiverse多重宇宙
has been around for a while,
206
604720
3336
10:20
but in the last few少數 years年份,
we've我們已經 started開始 to get the first solid固體 hints提示
207
608080
3256
在最近幾年
我們開始有幾個
較具體的跡象,
10:23
that this line of reasoning推理
may可能 get born天生 out.
208
611360
2760
顯示這條思路或許行得通。
儘管對第一次 LHC 運行
的高度期待,
10:27
Despite儘管 high hopes希望
for the first run of the LHCLHC,
209
615280
3376
我們在尋找新的物理理論:
10:30
what we were looking for there --
210
618680
1572
10:32
we were looking
for new theories理論 of physics物理:
211
620276
2060
超對稱或巨大額外維度,
10:34
supersymmetry超對稱 or large extra額外 dimensions尺寸
212
622360
1896
以解釋詭異精細的
希格斯場強度。
10:36
that could explain說明 this weirdly古怪
fine-tuned微調 value of the Higgs希格斯 field領域.
213
624280
4216
10:40
But despite儘管 high hopes希望, the LHCLHC
revealed透露 a barren荒蕪 subatomic亞原子 wilderness荒野
214
628520
4216
但儘管高度期待,
LHC 顯示出只有希格斯波色子的
荒涼次原子世界。
10:44
populated人口稠密 only by a lonely孤獨 Higgs希格斯 boson玻色子.
215
632760
2680
我的實驗報告
一篇接著一篇都寫著,
10:48
My experiment實驗 published發表 paper after paper
216
636680
2336
10:51
where we glumly悶悶不樂 had to conclude得出結論
that we saw no signs跡象 of new physics物理.
217
639040
4480
我們遺憾宣布
沒有新物理的跡象。
危機指數已經到達頂端。
10:56
The stakes賭注 now could not be higher更高.
218
644400
2656
10:59
This summer夏季, the LHCLHC began開始
its second第二 phase of operation手術
219
647080
2896
這個夏天 LHC
開始第二次運作,
能量幾乎是第一次的兩倍。
11:02
with an energy能源 almost幾乎 double
what we achieved實現 in the first run.
220
650000
3256
11:05
What particle粒子 physicists物理學家
are all desperately拼命 hoping希望 for
221
653280
2656
粒子學家迫切希望的
11:07
are signs跡象 of new particles粒子,
micro black黑色 holes,
222
655960
2776
是新粒子、微型黑洞
或完全意料之外的訊號,
11:10
or maybe something totally完全 unexpected意外
223
658760
2096
從 LHC 激烈碰撞中產生。
11:12
emerging新興 from the violent暴力 collisions碰撞
at the Large Hadron強子 Collider對撞機.
224
660880
3616
倘若如此,
我們便可以繼續這趟
11:16
If so, then we can continue繼續
this long journey旅程
225
664520
2336
11:18
that began開始 100 years年份 ago
with Albert阿爾伯特 Einstein愛因斯坦
226
666880
2576
由愛因斯坦開始的、
超過百年的旅程,
11:21
towards an ever deeper更深 understanding理解
of the laws法律 of nature性質.
227
669480
3520
朝著對自然律
更深刻的認知邁進。
11:25
But if, in two or three years'年份' time,
228
673760
2016
但若兩三年下來,
在 LHC 第二次長期關機前,
11:27
when the LHCLHC switches開關 off again
for a second第二 long shutdown關掉,
229
675800
3336
我們除了希格斯玻色子外
一無所獲。
11:31
we've我們已經 found發現 nothing but the Higgs希格斯 boson玻色子,
230
679160
2296
那麼我們或許
就進入新的物理紀元:
11:33
then we may可能 be entering進入
a new era時代 in physics物理:
231
681480
3816
11:37
an era時代 where there are weird奇怪的 features特徵
of the universe宇宙 that we cannot不能 explain說明;
232
685320
4776
一個有我們無法解釋
現象的時代。
11:42
an era時代 where we have hints提示
that we live生活 in a multiverse多重宇宙
233
690120
3056
一個有跡象顯示
我們活在
我們能力範圍外的
多重宇宙時代。
11:45
that lies frustratingly令人沮喪
forever永遠 beyond our reach達到;
234
693200
3776
11:49
an era時代 where we will never be able能夠
to answer回答 the question,
235
697000
3256
一個我們永遠無法回答
為什麼是「有」
而不是「虛無」的時代。
11:52
"Why is there something
rather than nothing?"
236
700280
3056
謝謝!
11:55
Thank you.
237
703360
1216
(掌聲)
11:56
(Applause掌聲)
238
704600
6416
12:03
Bruno布魯諾 Giussani吉薩尼: Harry掠奪,
even if you just said
239
711040
3056
Bruno Giussani(BG):Harry,即使你剛有說
12:06
the science科學 may可能 not have some answers答案,
240
714120
1856
科學或許有無法解釋的事情,
我還是想問你幾個問題:
12:08
I would like to ask you a couple一對
of questions問題, and the first is:
241
716000
3016
第一個是
建造像 LHC 是
一個世代的計畫,
12:11
building建造 something like the LHCLHC
is a generational project項目.
242
719040
3016
12:14
I just mentioned提到, introducing引入 you,
that we live生活 in a short-term短期 world世界.
243
722080
4296
剛介紹你時我有提到,
我們活在短週期的世界裡,
你對這個世代的人花這麼多時間
12:18
How do you think so long term術語,
244
726400
2856
建造這樣的機器有什麼看法?
12:21
projecting突出 yourself你自己 out a generation
when building建造 something like this?
245
729280
3336
Harry Cliff(HC):我很幸運在 2008 年
12:24
Harry掠奪 Cliff懸崖: I was very lucky幸運
246
732640
1416
12:26
that I joined加盟 the experiment實驗
I work on at the LHCLHC in 2008,
247
734080
2816
當一切剛開始起步時,
便加入這個研究團隊。
12:28
just as we were switching交換 on,
248
736920
1381
這個團隊中有
研究它超過三十年的人,
12:30
and there are people in my research研究 group
who have been working加工 on it
249
738325
3251
他們人生全投入在這機器上。
12:33
for three decades幾十年,
their entire整個 careers職業生涯 on one machine.
250
741600
2616
我想第一次有關
LHC 的談話
12:36
So I think the first conversations對話
about the LHCLHC were in 1976,
251
744240
3176
是在 1976 年。
12:39
and you start開始 planning規劃 the machine
without the technology技術
252
747440
2696
在沒有所需科技
來建造它的狀況下,
人們開始設計它。
12:42
that you know you're going to need
to be able能夠 to build建立 it.
253
750160
2416
90 年代初期
設計工作認真開始時
12:44
So the computing計算 power功率
did not exist存在 in the early '90s
254
752600
2536
電腦運算能力還嚴重不足,
12:47
when design設計 work began開始 in earnest認真.
255
755160
1620
其中一個偵測
這些碰撞的偵測器,
12:48
One of the big detectors探測器
which哪一個 record記錄 these collisions碰撞,
256
756804
2216
當時他們不認為有科技
12:51
they didn't think there was technology技術
257
759044
1852
可以抵抗 LHC 內部
形成的輻射,
12:52
that could withstand經受 the radiation輻射
that would be created創建 in the LHCLHC,
258
760920
2856
所以原本在這中間有一塊鉛
12:55
so there was basically基本上 a lump of lead
in the middle中間 of this object目的
259
763800
2736
,偵測器則散佈四周,
12:58
with some detectors探測器 around the outside,
260
766560
1576
但後來我們有發展出新科技。
13:00
but subsequently後來
we have developed發達 technology技術.
261
768160
1896
我們必須依賴人們的聰慧,
13:02
So you have to rely依靠 on people's人們 ingenuity創造力,
that they will solve解決 the problems問題,
262
770080
3336
一切問題會被解決,
只是可能是十年或更久之後。
13:05
but it may可能 be a decade
or more down the line.
263
773440
1856
BG:兩三個星期前中國宣布
13:07
BGBG: China中國 just announced公佈
two or three weeks ago
264
775320
2216
他們計畫建造一個
13:09
that they intend打算 to build建立
265
777560
1456
13:11
a supercollidersupercollider twice兩次 the size尺寸 of the LHCLHC.
266
779040
2976
比 LHC 大兩倍的超級對撞機,
13:14
I was wondering想知道 how you
and your colleagues同事 welcome歡迎 the news新聞.
267
782040
3616
我想知道你與同事們對
這新聞的看法。
13:17
HCHC: Size尺寸 isn't everything, Bruno布魯諾.
BGBG: I'm sure. I'm sure.
268
785680
2736
HC:Bruno,大小不代表一切。
BG:我知道、我知道。
13:20
(Laughter笑聲)
269
788440
1776
(笑聲)
13:22
It sounds聲音 funny滑稽 for a particle粒子
physicist物理學家 to say that.
270
790240
2096
聽粒子物理學家
這樣說蠻有趣的。
13:24
But I mean, seriously認真地, it's great news新聞.
271
792360
2336
不過認真地,它是個好消息!
建造像 LHC 的機器
13:26
So building建造 a machine like the LHCLHC
272
794720
2496
需要全世界國家的投入,
13:29
requires要求 countries國家 from all over the world世界
to pool their resources資源.
273
797240
2776
沒有國家可以
負擔如此的花費,
13:32
No one nation國家 can afford給予
to build建立 a machine this large,
274
800040
2336
或許除了中國。
13:34
apart距離 from maybe China中國,
275
802400
1216
因為他們可以動用
13:35
because they can mobilize動員
huge巨大 amounts of resources資源,
276
803640
2216
大量資源、人力、金錢
13:37
manpower人手 and money
to build建立 machines like this.
277
805880
2056
來建造這樣的機器。
所以這是好消息吧!
13:39
So it's only a good thing.
278
807960
1256
13:41
What they're really planning規劃 to do
is to build建立 a machine
279
809240
2336
他們計畫建造的是
可以詳細研究
希格斯玻色子並給我們
13:43
that will study研究 the Higgs希格斯 boson玻色子 in detail詳情
and could give us some clues線索
280
811600
2736
像是超對稱的新想法
是否為真的線索。
13:46
as to whether是否 these new ideas思路,
like supersymmetry超對稱, are really out there,
281
814360
2936
13:49
so it's great news新聞 for physics物理, I think.
282
817320
1905
所以我想對物理界來說是好消息。
BG:謝謝
HC:謝謝
13:51
BGBG: Harry掠奪, thank you.
HCHC: Thank you very much.
283
819249
2176
(掌聲)
13:53
(Applause掌聲)
284
821449
3191
Translated by Christian Grey
Reviewed by Eleven瑞文 Lim林

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ABOUT THE SPEAKER
Harry Cliff - Particle physicist
Harry 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.

More profile about the speaker
Harry Cliff | Speaker | TED.com