ABOUT THE SPEAKER
Brian Cox - Physicist
Physicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester.

Why you should listen

Based at the University of Manchester, Brian Cox works at CERN in Geneva on the ATLAS experiment, studying the forward proton detectors for the Large Hadron Collider there. He's a professor at the University of Manchester, working in the High Energy Physics group, and is a research fellow of the Royal Society.

He's also become a vital voice in the UK media for explaining physics to the public. With his rockstar hair and accessible charm, he's the go-to physicist for explaining heady concepts on British TV and radio. (If you're in the UK, watch him on The Big Bang Machine.) He was the science advisor for the 2007 film Sunshine. He answers science questions every Friday on BBC6 radio's Breakfast Show.

More profile about the speaker
Brian Cox | Speaker | TED.com
TED2008

Brian Cox: CERN's supercollider

布萊恩考克斯談歐洲核子研究組織的超級對撞機

Filmed:
4,087,820 views

「物理界的搖滾巨星」布萊恩考克斯談到了他在歐洲核子研究組織有關大型強子對撞器的一些工作。考克斯以最吸引人、淺顯易懂的方式,討論科學裡最為舉足輕重的部分,引領我們進入這偉大計畫的體驗之旅。
- Physicist
Physicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester. Full bio

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

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This is the Large Hadron強子 Collider對撞機.
0
1000
3000
這就是大強子對撞機
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It's 27 kilometers公里 in circumference圓周.
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4000
2000
周長27公里
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It's the biggest最大 scientific科學 experiment實驗 ever attempted嘗試.
2
6000
3000
它是前所未有最大的科學實驗
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Over 10,000 physicists物理學家 and engineers工程師
3
9000
3000
超過一萬名物理學家與工程師
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from 85 countries國家 around the world世界
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12000
2000
來自全世界八十五個國家
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have come together一起 over several一些 decades幾十年
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費時數十年 齊聚一堂
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to build建立 this machine.
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2000
建造這個機器
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What we do is we accelerate加速 protons質子 --
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我們將質子的運動
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so, hydrogen nuclei原子核 --
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20000
2000
也就是氫的原子核
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around 99.999999
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22000
4000
加速到光速的
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percent百分 the speed速度 of light.
10
26000
2000
99.999999%
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Right? At that speed速度, they go around
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28000
2000
每秒繞行27公里的
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that 27 kilometers公里 11,000 times a second第二.
12
30000
4000
軌道一萬一千次
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And we collide碰撞 them with another另一個 beam光束 of protons質子
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34000
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然後用另一道反向行進的質子束
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going in the opposite對面 direction方向.
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36000
3000
使他們對撞
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We collide碰撞 them inside giant巨人 detectors探測器.
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質子在巨大的偵測器內對撞
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They're essentially實質上 digital數字 cameras相機.
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41000
2000
這些偵測器其實就是數位相機
01:01
And this is the one that I work on, ATLASATLAS.
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43000
2000
這是我負責的部份: 超導環場探測器
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You get some sense of the size尺寸 --
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45000
2000
你可以感覺一下它有多大
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you can just see these EU歐洲聯盟 standard-size標準尺寸
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47000
2000
看看站在底下的
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people underneath.
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標準尺寸的歐洲人
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(Laughter笑聲)
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51000
2000
(笑聲)
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You get some sense of the size尺寸: 44 meters wide,
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53000
3000
感覺一下超導環場探測器的大小 寬44公尺
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22 meters in diameter直徑, 7,000 tons.
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56000
3000
直徑22公尺 七千噸重
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And we re-create重新創建 the conditions條件 that were present當下
24
59000
3000
我們重現宇宙形成後
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less than a billionth十億 of a second第二 after the universe宇宙 began開始
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3000
一百萬分之一秒內的情形
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up to 600 million百萬 times a second第二
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65000
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也就是在偵測器內 一秒鐘發生
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inside that detector探測器 -- immense巨大 numbers數字.
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67000
3000
高達六億次 很可觀的數字
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And if you see those metal金屬 bits there --
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71000
2000
看看那些金屬片
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those are huge巨大 magnets磁鐵 that bend彎曲
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73000
2000
那是巨大的磁鐵
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electrically charged帶電 particles粒子,
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75000
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用來彎曲帶電粒子
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so it can measure測量 how fast快速 they're traveling旅行.
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探測器測量質子運動速率
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This is a picture圖片 about a year ago.
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79000
2000
這張照片是大約一年前拍的
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Those magnets磁鐵 are in there.
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81000
2000
磁鐵在那裡
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And, again, a EU歐洲聯盟 standard-size標準尺寸, real真實 person,
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2000
底下站了一位標準尺寸的歐洲人
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so you get some sense of the scale規模.
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85000
3000
可以想像這對撞器有多大
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And it's in there that those mini-Big小大 Bangs前劉海 will be created創建,
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今年夏天迷你大爆炸實驗
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sometime某時 in the summer夏季 this year.
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90000
2000
就是在這裡進行
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And actually其實, this morning早上, I got an email電子郵件
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92000
2000
今天一早我收到一封電子郵件
01:52
saying that we've我們已經 just finished, today今天,
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94000
2000
通知我今天ATLAS
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building建造 the last piece of ATLASATLAS.
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96000
2000
最後一個零件已經完成安裝
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So as of today今天, it's finished. I'd like to say
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就像是為了今天的演講而完工的
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that I planned計劃 that for TEDTED,
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100000
2000
我想說是特地為了TED安排的
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but I didn't. So it's been completed完成 as of today今天.
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102000
3000
但其實不是 好,今天完工了
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(Applause掌聲)
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105000
4000
(眾人鼓掌)
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Yeah, it's a wonderful精彩 achievement成就.
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109000
2000
這是個了不起的的成就
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So, you might威力 be asking, "Why?
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2000
但你們也許會問:為什麼?
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Why create創建 the conditions條件 that were present當下
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113000
2000
為什麼要重現宇宙形成後
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less than a billionth十億 of a second第二 after the universe宇宙 began開始?"
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3000
十億分之一秒內的狀態?
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Well, particle粒子 physicists物理學家 are nothing if not ambitious有雄心.
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少了雄心壯志, 粒子物理學家就什麼也不是
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And the aim目標 of particle粒子 physics物理 is to understand理解
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粒子物理學的目標是要了解
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what everything's一切的 made製作 of, and how everything sticks together一起.
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萬物是怎麼產生的? 如何形成的?
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And by everything I mean, of course課程,
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2000
當然, 所謂的萬物是指
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me and you, the Earth地球, the Sun太陽,
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129000
3000
你, 我, 這個地球, 太陽
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the 100 billion十億 suns太陽 in our galaxy星系
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我們身處的銀河系中數不盡的太陽
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and the 100 billion十億 galaxies星系
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數不盡的銀河系
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in the observable可觀察 universe宇宙.
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在我們能觀察到範圍
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Absolutely絕對 everything.
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這一切就是萬物
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Now you might威力 say, "Well, OK, but why not just look at it?
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2000
你可能會想, "好吧, 幹嘛不直接用看的就好?"
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You know? If you want to know what I'm made製作 of, let's look at me."
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3000
如果你想知道我是什麼東西做的, 直接看我就好了"
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Well, we found發現 that as you look back in time,
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3000
回顧過去, 我們發現
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the universe宇宙 gets得到 hotter and hotter,
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149000
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宇宙越來越熱
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denser更密集 and denser更密集, and simpler簡單 and simpler簡單.
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152000
3000
密度越來越高, 越來越單一
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Now, there's no real真實 reason原因 I'm aware知道的 of for that,
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155000
2000
我無法解釋為什麼
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but that seems似乎 to be the case案件.
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157000
3000
但是事實似乎就是如此
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So, way back in the early times of the universe宇宙,
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160000
2000
回到宇宙形成之初
03:00
we believe it was very simple簡單 and understandable可理解.
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162000
3000
我們認為宇宙是簡單易懂的
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All this complexity複雜, all the way to these wonderful精彩 things --
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165000
3000
一切複雜, 美好的事物
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human人的 brains大腦 -- are a property屬性 of an old
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168000
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例如人的大腦, 都是古老蒼涼的宇宙
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and cold and complicated複雜 universe宇宙.
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3000
所演化出來的產物
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Back at the start開始, in the first billionth十億 of a second第二,
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173000
3000
回到起點, 在那十億分之一秒的瞬間
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we believe, or we've我們已經 observed觀察到的, it was very simple簡單.
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176000
2000
我們認為, 或說我們觀察到, 是非常簡單的狀態
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It's almost幾乎 like ...
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2000
就像是...
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imagine想像 a snowflake雪花 in your hand,
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2000
你手中有一片雪花
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and you look at it, and it's an incredibly令人難以置信 complicated複雜,
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3000
看著它, 你覺得它既精緻
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beautiful美麗 object目的. But as you heat it up,
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185000
3000
又漂亮, 當你把它加熱
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it'll它會 melt熔化 into a pool of water,
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188000
3000
雪花就融化成水
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and you would be able能夠 to see that, actually其實, it was just made製作
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191000
2000
你可以看到雪花實際上是由
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of H20, water.
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193000
3000
H2O, 水形成的
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So it's in that same相同 sense that we look back in time
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196000
2000
我們用同樣的概念, 同樣的方法
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to understand理解 what the universe宇宙 is made製作 of.
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198000
3000
來瞭解宇宙是由什麼所組成
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And, as of today今天, it's made製作 of these things.
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201000
3000
現在我們知道是由這些物質組成
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Just 12 particles粒子 of matter,
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204000
2000
12種物質粒子
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stuck卡住 together一起 by four forces軍隊 of nature性質.
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206000
3000
四種自然力共同形成
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The quarks夸克, these pink things, are the things that make up protons質子 and neutrons中子
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210000
3000
夸克, 這些粉紅的東西, 構成質子與中子
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that make up the atomic原子 nuclei原子核 in your body身體.
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213000
3000
也就是你身體裡的原子核
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The electron電子 -- the thing that goes around
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216000
2000
電子, 環繞著
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the atomic原子 nucleus --
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218000
2000
原子核
03:58
held保持 around in orbit軌道, by the way, by the electromagnetic電磁 force
88
220000
3000
靠著電磁力, 依循軌道繞行
04:01
that's carried攜帶的 by this thing, the photon光子.
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223000
2000
電磁力是來自於光子
04:03
The quarks夸克 are stuck卡住 together一起 by other things called gluons膠子.
90
225000
3000
膠子把夸克聚合在一起
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And these guys, here, they're the weak nuclear force,
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228000
2000
這些粒子含有弱核力
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probably大概 the least最小 familiar.
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230000
2000
這也許是我們最不熟悉的
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But, without it, the sun太陽 wouldn't不會 shine閃耀.
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232000
2000
但是沒有它就不會有陽光
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And when the sun太陽 shines, you get copious豐富 quantities數量
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234000
2000
當陽光出現時, 會放射出
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of these things, called neutrinos中微子, pouring澆注 out.
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236000
3000
大量的微中子
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Actually其實, if you just look at your thumbnail縮略圖 --
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239000
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如果你看著你大姆指的指甲
04:20
about a square廣場 centimeter厘米 --
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242000
3000
大概一平方公分 每秒有
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there are something like 60 billion十億 neutrinos中微子 per second第二
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245000
3000
大約600億個來自太陽
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from the sun太陽, passing通過
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248000
2000
的微中子穿過
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through通過 every一切 square廣場 centimeter厘米 of your body身體.
100
250000
2000
你身上的每一平方公分
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But you don't feel them, because the weak force
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252000
2000
但你沒會有任何感覺,
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is correctly正確地 named命名 --
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254000
2000
因為弱核力名副其實
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very short range範圍 and very weak,
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256000
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極為短暫且微弱
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so they just fly through通過 you.
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258000
2000
直接穿透你
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And these particles粒子 have been discovered發現
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260000
2000
這些粒子在上個世紀就
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over the last century世紀, pretty漂亮 much.
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262000
2000
己經被發現了
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The first one, the electron電子, was discovered發現 in 1897,
107
264000
2000
首先是電子, 在1897年被發現
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and the last one, this thing called the tau牛頭 neutrino中微子,
108
266000
3000
最後一個則是濤微中子(tau neutrino)
04:47
in the year 2000. Actually其實 just --
109
269000
2000
在2000年被發現
04:49
I was going to say, just up the road in Chicago芝加哥. I know it's a big country國家,
110
271000
3000
在芝加哥的馬路邊, 我突然想到美國超大的
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America美國, isn't it?
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274000
2000
對吧?
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Just up the road.
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277000
2000
就在馬路邊
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Relative相對的 to the universe宇宙, it's just up the road.
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280000
3000
相對於整個宇宙, 我們就在馬路邊
05:01
(Laughter笑聲)
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283000
2000
05:03
So, this thing was discovered發現 in the year 2000,
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285000
2000
好, 這些粒子在2000年被發現
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so it's a relatively相對 recent最近 picture圖片.
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287000
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還不算太久
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One of the wonderful精彩 things, actually其實, I find,
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290000
2000
奇妙的是我們發現他們了
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is that we've我們已經 discovered發現 any of them, when you realize實現 how tiny they are.
118
292000
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想想它們有多麼微小
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You know, they're a step in size尺寸
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295000
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就尺寸而言, 相對於宇宙
05:15
from the entire整個 observable可觀察 universe宇宙.
120
297000
2000
它們只有一步的距離那麼大
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So, 100 billion十億 galaxies星系,
121
299000
2000
一千億個銀河系
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13.7 billion十億 light years年份 away --
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301000
3000
137億光年的距離
05:22
a step in size尺寸 from that to Monterey蒙特雷, actually其實,
123
304000
3000
這些粒子只有一步的距離的大小
05:25
is about the same相同 as from Monterey蒙特雷 to these things.
124
307000
3000
就像拿蒙特雷和整個美國比
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Absolutely絕對, exquisitely玲瓏 minute分鐘,
125
310000
3000
的的確確小的不得了
05:31
and yet然而 we've我們已經 discovered發現 pretty漂亮 much the full充分 set.
126
313000
3000
但是這些粒子幾乎全被我們發現了
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So, one of my most illustrious傑出 forebears祖先
127
317000
3000
我的一位很傑出的前輩
05:38
at Manchester曼徹斯特 University大學, Ernest歐內斯特 Rutherford盧瑟福,
128
320000
2000
曼徹斯特大學的歐尼斯特‧拉瑟福
05:40
discoverer發現者 of the atomic原子 nucleus,
129
322000
2000
原子核發現者
05:42
once一旦 said, "All science科學 is either physics物理
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324000
2000
他曾說 "科學不是物理
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or stamp郵票 collecting蒐集."
131
326000
2000
就是收集郵票"
05:46
Now, I don't think he meant意味著 to insult侮辱
132
328000
3000
我並不認為他在羞辱
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the rest休息 of science科學,
133
331000
2000
物理之外的科學領域
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although雖然 he was from New Zealand新西蘭, so it's possible可能.
134
333000
3000
不過他是紐西蘭人, 所以蠻有有可能的喔
05:54
(Laughter笑聲)
135
336000
2000
(笑聲)
05:56
But what he meant意味著 was that what we've我們已經 doneDONE, really,
136
338000
2000
他的意思是我們所做的一切
05:58
is stamp郵票 collect蒐集 there.
137
340000
2000
就不過是收集郵票而己
06:00
OK, we've我們已經 discovered發現 the particles粒子,
138
342000
2000
好, 我們己經發現粒子
06:02
but unless除非 you understand理解 the underlying底層
139
344000
2000
但除非了解這模式背後隱含的理由—
06:04
reason原因 for that pattern模式 -- you know, why it's built內置 the way it is --
140
346000
3000
萬事萬物之所以形成的方式,
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really you've doneDONE stamp郵票 collecting蒐集. You haven't沒有 doneDONE science科學.
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349000
3000
那麼我們只不過是在集郵票, 並不是做科學研究
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Fortunately幸好, we have
142
352000
2000
很幸運的我們有或許是二十世紀
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probably大概 one of the greatest最大 scientific科學 achievements成就 of the twentieth第二十 century世紀
143
354000
3000
最偉大的科學成就之一
06:15
that underpins鞏固 that pattern模式.
144
357000
2000
為這個模式奠定了基礎
06:17
It's the Newton's牛頓 laws法律, if you want,
145
359000
2000
可以說這是粒子物理的
06:19
of particle粒子 physics物理.
146
361000
2000
牛頓定理
06:21
It's called the standard標準 model模型 -- beautifully精美 simple簡單 mathematical數學的 equation方程.
147
363000
3000
這模式叫"標準模型" — 美妙又簡單的數學公式
06:24
You could stick it on the front面前 of a T-shirtT恤衫,
148
366000
2000
你可以把它印在T恤前面
06:26
which哪一個 is always the sign標誌 of elegance優雅.
149
368000
3000
看起來會很考究、好看
06:29
This is it.
150
371000
2000
沒錯
06:31
(Laughter笑聲)
151
373000
2000
(笑聲)
06:33
I've been a little disingenuous不誠實的, because I've expanded擴大 it out
152
375000
2000
我有點不老實, 因為我揭露了
06:35
in all its gory血腥 detail詳情.
153
377000
2000
血淋淋的細節
06:37
This equation方程, though雖然, allows允許 you to calculate計算 everything --
154
379000
2000
這個方程式可以計算宇宙中
06:39
other than gravity重力 -- that happens發生 in the universe宇宙.
155
381000
3000
除了重力之外的任何東西
06:42
So, you want to know why the sky天空 is blue藍色, why atomic原子 nuclei原子核 stick together一起 --
156
384000
3000
想知道為天空什麼是藍的, 原子核為什麼能聚在一起
06:45
in principle原理, you've got a big enough足夠 computer電腦 --
157
387000
2000
你需要一台夠強力的電腦
06:47
why DNA脫氧核糖核酸 is the shape形狀 it is.
158
389000
2000
DNA為什麼會是那種形狀
06:49
In principle原理, you should be able能夠 to calculate計算 it from that equation方程.
159
391000
3000
你可以用這個方程式去計算
06:52
But there's a problem問題.
160
394000
2000
但是有個問題
06:55
Can anyone任何人 see what it is?
161
397000
3000
有人知道嗎?
06:59
A bottle瓶子 of champagne香檳酒 for anyone任何人 that tells告訴 me.
162
401000
3000
我會送一瓶香檳給告訴我答案的人
07:02
I'll make it easier更輕鬆, actually其實, by blowing one of the lines up.
163
404000
2000
把這一行放大, 這樣會簡單一點
07:05
Basically基本上, each of these terms條款
164
407000
2000
基本上, 公式裡每一項參數
07:07
refers to some of the particles粒子.
165
409000
2000
代表一種粒子
07:09
So those WsWS there refer參考 to the WsWS, and how they stick together一起.
166
411000
3000
這些W代表弱作用力, 還有粒子如何結合
07:12
These carriers運營商 of the weak force, the ZsZS, the same相同.
167
414000
3000
Z攜帶弱作用力, 也是如此
07:15
But there's an extra額外 symbol符號 in this equation方程: H.
168
417000
2000
但是這方程式多一個符號: H
07:17
Right, H.
169
419000
2000
對, H
07:19
H stands站立 for Higgs希格斯 particle粒子.
170
421000
2000
H代表希格斯粒子
07:21
Higgs希格斯 particles粒子 have not been discovered發現.
171
423000
3000
希格斯粒子現在還沒被發現
07:24
But they're necessary必要: they're necessary必要
172
426000
2000
但是這個方程式要成立
07:26
to make that mathematics數學 work.
173
428000
2000
希格斯粒子是必要的
07:28
So all the exquisitely玲瓏 detailed詳細 calculations計算 we can do
174
430000
2000
所有運用這個神奇的方程式
07:30
with that wonderful精彩 equation方程
175
432000
2000
做的精密計算
07:32
wouldn't不會 be possible可能 without an extra額外 bit.
176
434000
2000
沒有H, 就沒戲唱了
07:34
So it's a prediction預測:
177
436000
2000
這是個預測
07:36
a prediction預測 of a new particle粒子.
178
438000
2000
對一種新粒子的預測
07:38
What does it do?
179
440000
2000
那H是用來幹嘛的?
07:40
Well, we had a long time to come up with good analogies類比.
180
442000
2000
嗯, 我們花了很長時間才想出絕佳的比喻
07:42
And back in the 1980s, when we wanted the money
181
444000
3000
1980年代, 當我們想從英國政府
07:45
for the LHCLHC from the U.K. government政府,
182
447000
2000
那裡申請經費做大強子對撞機的研究
07:47
Margaret瑪格麗特 Thatcher撒切爾, at the time, said,
183
449000
2000
佘契爾夫人說,
07:49
"If you guys can explain說明, in language語言
184
451000
2000
"如果你們能用政治家能夠
07:51
a politician政治家 can understand理解,
185
453000
2000
理解的語言來解釋
07:53
what the hell地獄 it is that you're doing, you can have the money.
186
455000
3000
你們到底在幹嘛, 我就撥錢給你們
07:56
I want to know what this Higgs希格斯 particle粒子 does."
187
458000
2000
我想知道希格斯粒子是做什麼的"
07:58
And we came來了 up with this analogy比喻, and it seemed似乎 to work.
188
460000
2000
我們找到了比喻, 看來是成功了
08:00
Well, what the Higgs希格斯 does is, it gives mass to the fundamental基本的 particles粒子.
189
462000
3000
希格斯粒子的功能是讓基礎粒子具有質量
08:03
And the picture圖片 is that the whole整個 universe宇宙 --
190
465000
2000
整個宇宙—
08:05
and that doesn't mean just space空間, it means手段 me as well, and inside you --
191
467000
3000
不只是外太空, 包含了我, 還有你—
08:08
the whole整個 universe宇宙 is full充分 of something called a Higgs希格斯 field領域.
192
470000
3000
整個宇宙就是一個希格斯場
08:11
Higgs希格斯 particles粒子, if you will.
193
473000
2000
也就是希格斯粒子
08:13
The analogy比喻 is that these people in a room房間
194
475000
2000
打個比方, 這個房間裡的人
08:15
are the Higgs希格斯 particles粒子.
195
477000
2000
是希格斯粒子
08:17
Now when a particle粒子 moves移動 through通過 the universe宇宙,
196
479000
2000
當某個粒子在宇宙中移動
08:19
it can interact相互作用 with these Higgs希格斯 particles粒子.
197
481000
3000
它可以跟希格斯粒子互動
08:22
But imagine想像 someone有人 who's誰是 not very popular流行 moves移動 through通過 the room房間.
198
484000
3000
想像一下, 房間裡有某個人不太受歡迎
08:25
Then everyone大家 ignores忽略 them. They can just pass通過 through通過 the room房間 very quickly很快,
199
487000
3000
其它人都忽略他, 他以光速很快的
08:28
essentially實質上 at the speed速度 of light. They're massless無質量.
200
490000
3000
穿越過房間, 因為沒有質量
08:31
And imagine想像 someone有人 incredibly令人難以置信 important重要
201
493000
2000
好, 有某個非常重要的人
08:33
and popular流行 and intelligent智能
202
495000
2000
很受歡迎又很聰明
08:35
walks散步 into the room房間.
203
497000
3000
走進了房間
08:38
They're surrounded包圍 by people, and their passage通道 through通過 the room房間 is impeded阻礙.
204
500000
3000
就被其他人團團包圍, 走起路來障礙重重
08:41
It's almost幾乎 like they get heavy. They get massive大規模的.
205
503000
3000
感覺就像變重了, 因為有質量
08:44
And that's exactly究竟 the way the Higgs希格斯 mechanism機制 works作品.
206
506000
3000
這就是希格斯粒子運作機制
08:47
The picture圖片 is that the electrons電子 and the quarks夸克
207
509000
2000
這也說明你體內及我們周遭的世界
08:49
in your body身體 and in the universe宇宙 that we see around us
208
511000
3000
的電子與夸克這些粒子
08:52
are heavy, in a sense, and massive大規模的,
209
514000
2000
之所以有重量, 有質量
08:54
because they're surrounded包圍 by Higgs希格斯 particles粒子.
210
516000
2000
是因為它們被希格斯粒子包圍
08:56
They're interacting互動 with the Higgs希格斯 field領域.
211
518000
3000
與希格斯場互動
08:59
If that picture's圖片 true真正,
212
521000
2000
如果這個預測是正確的
09:01
then we have to discover發現 those Higgs希格斯 particles粒子 at the LHCLHC.
213
523000
3000
那麼我們必須靠LHC來發現希格斯粒子
09:05
If it's not true真正 -- because it's quite相當 a convoluted令人費解 mechanism機制,
214
527000
2000
如果這個預測是錯誤的, 因為這很錯綜複雜
09:07
although雖然 it's the simplest簡單 we've我們已經 been able能夠 to think of --
215
529000
3000
雖然這是我們能想出來的最簡單的了—
09:10
then whatever隨你 does the job工作 of the Higgs希格斯 particles粒子
216
532000
2000
不管H是希格斯粒子或是其他的東西
09:12
we know have to turn up
217
534000
2000
我們確信它會在
09:14
at the LHCLHC.
218
536000
2000
LHC裡會出現
09:16
So, that's one of the prime主要 reasons原因 we built內置 this giant巨人 machine.
219
538000
3000
這是我們建造這個龐然大物的主要原因之一
09:19
I'm glad高興 you recognize認識 Margaret瑪格麗特 Thatcher撒切爾.
220
541000
2000
很高興你們認出了佘契爾夫人
09:21
Actually其實, I thought about making製造 it more culturally文化 relevant相應, but --
221
543000
3000
事實上, 我想要讓它看起來更有文化氣息, 但是
09:24
(Laughter笑聲)
222
546000
3000
(笑聲)
09:27
anyway無論如何.
223
549000
2000
總之
09:29
So that's one thing.
224
551000
2000
重點是
09:31
That's essentially實質上 a guarantee保證 of what the LHCLHC will find.
225
553000
3000
這是LHC保證一定會找到的
09:34
There are many許多 other things. You've heard聽說
226
556000
2000
還會有其它的東西, 你一定聽說過
09:36
many許多 of the big problems問題 in particle粒子 physics物理.
227
558000
2000
粒子物理學的中諸多難題
09:38
One of them you heard聽說 about: dark黑暗 matter, dark黑暗 energy能源.
228
560000
3000
其中一個是暗物質, 暗能源
09:41
There's another另一個 issue問題,
229
563000
2000
這是另一個課題—
09:43
which哪一個 is that the forces軍隊 in nature性質 -- it's quite相當 beautiful美麗, actually其實 --
230
565000
2000
就是自然力, 事實上是很奇妙的
09:45
seem似乎, as you go back in time,
231
567000
2000
如果回溯過去
09:47
they seem似乎 to change更改 in strength強度.
232
569000
2000
自然力在強度上似乎有改變
09:49
Well, they do change更改 in strength強度.
233
571000
2000
真的有改變
09:51
So, the electromagnetic電磁 force, the force that holds持有 us together一起,
234
573000
3000
把我們聚在一起的電磁力
09:54
gets得到 stronger as you go to higher更高 temperatures溫度.
235
576000
3000
溫度越高變得越強
09:57
The strong強大 force, the strong強大 nuclear force, which哪一個 sticks nuclei原子核 together一起,
236
579000
3000
而強作用力, 也就是強核力, 能把原子核聚在一起
10:00
gets得到 weaker較弱. And what you see is the standard標準 model模型 --
237
582000
3000
卻會變弱, 標準模型
10:03
you can calculate計算 how these change更改 -- is the forces軍隊,
238
585000
2000
可以計算這些的力變化
10:05
the three forces軍隊, other than gravity重力,
239
587000
2000
除了重力以外的三種力—
10:07
almost幾乎 seem似乎 to come together一起 at one point.
240
589000
2000
幾乎在同一點上交會
10:09
It's almost幾乎 as if there was one beautiful美麗
241
591000
2000
就像有一種美麗的
10:11
kind of super-force超力, back at the beginning開始 of time.
242
593000
3000
超級力量, 從宇宙形成之際就存在
10:14
But they just miss小姐.
243
596000
2000
但它們還是沒能交會在同一點
10:16
Now there's a theory理論 called super-symmetry超對稱性,
244
598000
2000
有個超對稱理論
10:18
which哪一個 doubles雙打 the number of particles粒子 in the standard標準 model模型,
245
600000
3000
把標準模型中的粒子數加倍
10:21
which哪一個, at first sight視力, doesn't sound聲音 like a simplification簡單化.
246
603000
2000
乍看不像是在簡化問題
10:23
But actually其實, with this theory理論,
247
605000
2000
但是事實上, 在這個理論中
10:25
we find that the forces軍隊 of nature性質
248
607000
2000
我們發現自然力
10:27
do seem似乎 to unify統一 together一起, back at the Big Bang --
249
609000
3000
在大爆炸發生時似乎真的融為一體
10:30
absolutely絕對 beautiful美麗 prophecy預言. The model模型 wasn't built內置 to do that,
250
612000
3000
完美的預言, 當初並不是為了這一點建構這個模型,
10:33
but it seems似乎 to do it.
251
615000
2000
但是卻無心插柳的辦到了
10:35
Also, those super-symmetric超對稱 particles粒子
252
617000
2000
還有, 這些超對稱粒子
10:37
are very strong強大 candidates候選人 for the dark黑暗 matter.
253
619000
2000
極有可能就是暗物質粒子
10:39
So a very compelling引人注目 theory理論
254
621000
2000
有個非常引人注目的理論
10:41
that's really mainstream主流 physics物理.
255
623000
2000
現在是主流物理學
10:43
And if I was to put money on it, I would put money on --
256
625000
2000
如果我用很不科學的方法砸錢
10:45
in a very unscientific不科學 way -- that
257
627000
2000
把錢砸在LHC
10:47
that these things would also crop作物 up at the LHCLHC.
258
629000
2000
這些東西在LHC實驗中會被發現
10:50
Many許多 other things that the LHCLHC could discover發現.
259
632000
3000
LHC可以發現許多東西
10:53
But in the last few少數 minutes分鐘, I just want to give you
260
635000
3000
在最後幾分鐘, 我想給各位
10:56
a different不同 perspective透視
261
638000
2000
一種不同的觀點
10:58
of what I think -- what particle粒子 physics物理
262
640000
2000
粒子物理學對我而言
11:00
really means手段 to me -- particle粒子 physics物理 and cosmology宇宙學.
263
642000
3000
意義為何— 粒子物理學與宇宙學
11:03
And that's that I think it's given特定 us a wonderful精彩
264
645000
3000
為我們帶來一個美好的詮釋—
11:06
narrative敘述 -- almost幾乎 a creation創建 story故事,
265
648000
3000
一個關於宇宙源起
11:09
if you'd like -- about the universe宇宙,
266
651000
2000
創造的故事
11:11
from modern現代 science科學 over the last few少數 decades幾十年.
267
653000
3000
從這幾十年的物理學來看
11:14
And I'd say that it deserves值得,
268
656000
2000
我認為可以這麼看待它
11:16
in the spirit精神 of Wade Davis'戴維斯 talk,
269
658000
2000
以Wade Davis演講的精神
11:18
to be at least最小 put up there with these wonderful精彩 creation創建 stories故事
270
660000
3000
把這精彩的創造故事
11:21
of the peoples人們 of the high Andes安第斯山脈 and the frozen凍結的 north.
271
663000
4000
和安地斯山與北極人的拓荒故事相比
11:25
This is a creation創建 story故事, I think, equally一樣 as wonderful精彩.
272
667000
3000
這是個很美麗的創造的故事
11:29
The story故事 goes like this: we know that
273
671000
2000
這個故事是這樣的: 這個宇宙
11:31
the universe宇宙 began開始 13.7 billion十億 years年份 ago,
274
673000
3000
誕生於137億年前
11:34
in an immensely非常 hot, dense稠密 state,
275
676000
3000
一個非常熱, 密度非常大
11:37
much smaller than a single atom原子.
276
679000
2000
比原子還要小很多的物質
11:39
It began開始 to expand擴大 about
277
681000
2000
就在大爆炸之後
11:41
a million百萬, billion十億, billion十億, billion十億 billionth十億
278
683000
3000
的千百億萬分之一秒內
11:44
of a second第二 -- I think I got that right -- after the Big Bang.
279
686000
4000
展開來, 我應該沒說錯
11:48
Gravity重力 separated分離 away from the other forces軍隊.
280
690000
2000
重力從其它的力中分離出來
11:50
The universe宇宙 then underwent後行
281
692000
2000
之後宇宙經歷了
11:52
an exponential指數 expansion擴張 called inflation通貨膨脹.
282
694000
3000
呈指數擴張的階段, 稱為「暴脹」
11:55
In about the first billionth十億 of a second第二 or so,
283
697000
2000
在最初十億分之一秒內
11:57
the Higgs希格斯 field領域 kicked in, and the quarks夸克
284
699000
2000
希格斯場開始作用, 夸克
11:59
and the gluons膠子 and the electrons電子
285
701000
3000
膠子與電子這些基礎粒子
12:02
that make us up got mass.
286
704000
2000
製造出質量
12:04
The universe宇宙 continued繼續 to expand擴大 and cool.
287
706000
3000
宇宙繼續延伸, 然候冷卻
12:07
After about a few少數 minutes分鐘,
288
709000
2000
幾分鐘後
12:09
there was hydrogen and helium in the universe宇宙. That's all.
289
711000
3000
氫氣與氦氣充滿了宇宙
12:12
The universe宇宙 was about 75 percent百分 hydrogen,
290
714000
3000
宇宙中75%是氫氣
12:15
25 percent百分 helium. It still is today今天.
291
717000
3000
25%是氦氣, 現在依然如此
12:18
It continued繼續 to expand擴大
292
720000
2000
宇宙持續延伸
12:20
about 300 million百萬 years年份.
293
722000
2000
約三億年之久
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Then light began開始 to travel旅行 through通過 the universe宇宙.
294
724000
2000
隨後光開始在宇宙中穿梭
12:24
It was big enough足夠 to be transparent透明 to light,
295
726000
2000
對光而言, 宇宙大到幾乎是看不見的
12:26
and that's what we see in the cosmic宇宙的 microwave微波 background背景
296
728000
2000
這也就是我們看見的宇宙微波背景
12:28
that George喬治 Smoot斯穆特 described描述
297
730000
2000
喬治‧斯穆特說
12:30
as looking at the face面對 of God.
298
732000
2000
那就像是上帝的臉
12:32
After about 400 million百萬 years年份, the first stars明星 formed形成,
299
734000
3000
在四億年後, 第一個星球形成了
12:35
and that hydrogen, that helium, then began開始 to cook廚師
300
737000
2000
氫氣, 氦氣開始製造出
12:37
into the heavier較重 elements分子.
301
739000
2000
更重的元素
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So the elements分子 of life --
302
741000
2000
生命的元素—
12:41
carbon, and oxygen and iron,
303
743000
2000
碳, 氧與鐵
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all the elements分子 that we need to make us up --
304
745000
2000
所有生命演化所需的元素
12:45
were cooked in those first generations of stars明星,
305
747000
3000
在第一代星球時期形成
12:48
which哪一個 then ran out of fuel汽油, exploded爆炸,
306
750000
2000
然後他們的燃料耗盡, 爆炸
12:50
threw those elements分子 back into the universe宇宙.
307
752000
3000
把這些元素拋回宇宙中
12:53
They then re-collapsed再次坍塌 into another另一個 generation
308
755000
2000
第二代的恆星和行星
12:55
of stars明星 and planets行星.
309
757000
3000
由這些元素形成
12:58
And on some of those planets行星, the oxygen, which哪一個 had been created創建
310
760000
3000
這些行星中, 第一代行星
13:01
in that first generation of stars明星, could fuse保險絲 with hydrogen
311
763000
3000
製造出來的氧氣與氫氣結合
13:04
to form形成 water, liquid液體 water on the surface表面.
312
766000
3000
產生水, 覆蓋在這些行星上
13:07
On at least最小 one, and maybe only one of those planets行星,
313
769000
3000
最後一個, 也許是唯一的一個行星
13:10
primitive原始 life evolved進化,
314
772000
2000
發展出原始生命形態
13:13
which哪一個 evolved進化 over millions百萬 of years年份 into
315
775000
2000
經過數百萬年演化成
13:15
things that walked upright直立 and left footprints腳印
316
777000
2000
可以直立行走的生物, 大約在
13:17
about three and a half million百萬 years年份 ago in the mud flats公寓 of Tanzania坦桑尼亞,
317
779000
3000
350萬年前, 在坦尚尼亞的潮泥灘留下足跡
13:20
and eventually終於
318
782000
2000
最後
13:22
left a footprint腳印 on another另一個 world世界.
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784000
2000
在月球上留下足跡
13:24
And built內置 this civilization文明,
320
786000
2000
建立了人類文明
13:26
this wonderful精彩 picture圖片,
321
788000
2000
這美麗的景象
13:28
that turned轉身 the darkness黑暗 into light,
322
790000
3000
化黑暗為光明
13:31
and you can see the civilization文明 from space空間.
323
793000
2000
從太空中可以看見人類文明
13:33
As one of my great heroes英雄, Carl卡爾 Sagan薩根, said,
324
795000
3000
我的偶像之一, 卡爾·薩根說過
13:36
these are the things -- and actually其實, not only these,
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798000
2000
這些東西是由..., 其實不只這些
13:38
but I was looking around -- these are the things,
326
800000
2000
看看四遭— 這些東西
13:40
like Saturn土星 V rockets火箭, and Sputnik人造地球衛星,
327
802000
3000
釷星五號火箭, 史普尼克1號人造衛星
13:43
and DNA脫氧核糖核酸, and literature文學 and science科學 --
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805000
2000
DNA, 文學與科學
13:45
these are the things that hydrogen atoms原子 do
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807000
2000
這一切都由是137億年前
13:47
when given特定 13.7 billion十億 years年份.
330
809000
4000
產生的氫元素所構成的
13:51
Absolutely絕對 remarkable卓越.
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813000
2000
多麼令人驚奇啊!
13:53
And, the laws法律 of physics物理. Right?
332
815000
2000
還有物理定律, 不是嗎?
13:55
So, the right laws法律 of physics物理 --
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817000
2000
正確的物理定律
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they're beautifully精美 balanced均衡.
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819000
2000
呈現美精巧的平衡
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If the weak force had been a little bit different不同,
335
821000
2000
這些弱作用力如果稍有閃失
14:01
then carbon and oxygen wouldn't不會 be stable穩定
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823000
2000
星球核心裡的碳與氧
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inside the hearts心中 of stars明星,
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825000
2000
就不會穩定
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and there would be none沒有 of that in the universe宇宙.
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827000
3000
這麼一來宇宙裡就不會有任何星球了
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And I think that's
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830000
2000
所以我想
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a wonderful精彩 and significant重大 story故事.
340
832000
2000
這是個美麗又意義非凡的故事
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50 years年份 ago, I couldn't不能 have told that story故事,
341
834000
2000
五十年前我不能說這個故事
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because we didn't know it.
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836000
2000
因為當時還不知道這一切
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It makes品牌 me really feel that
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838000
2000
這讓我深信
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that civilization文明 --
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840000
2000
我們的文明—
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which哪一個, as I say, if you believe
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842000
2000
如果你相信
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the scientific科學 creation創建 story故事,
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844000
2000
這個宇宙創造的科學故事
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has emerged出現 purely純粹 as a result結果 of the laws法律 of physics物理,
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846000
3000
人類文明是物理定律加上氫原子
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and a few少數 hydrogen atoms原子 --
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產生的結果
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then I think, to me anyway無論如何,
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2000
對我而言
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it makes品牌 me feel incredibly令人難以置信 valuable有價值.
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854000
2000
人類文明是無比珍貴的
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So that's the LHCLHC.
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856000
2000
這就是LHC
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The LHCLHC is certainly當然, when it turns on in summer夏季,
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858000
3000
當LHC在夏季開始運轉時,一定會
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going to write the next下一個 chapter章節 of that book.
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3000
在我們的文明發展史上寫下嶄新的一頁®
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And I'm certainly當然 looking forward前鋒 with
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2000
我以無比激動興奮的心情
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immense巨大 excitement激動 to it being存在 turned轉身 on.
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2000
期待它啟動的那一刻到來
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Thanks謝謝.
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2000
謝謝
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(Applause掌聲)
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870000
5000
(掌聲)
Translated by Jungyi Lin
Reviewed by Sunshine Hong-Jun, Wang

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ABOUT THE SPEAKER
Brian Cox - Physicist
Physicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester.

Why you should listen

Based at the University of Manchester, Brian Cox works at CERN in Geneva on the ATLAS experiment, studying the forward proton detectors for the Large Hadron Collider there. He's a professor at the University of Manchester, working in the High Energy Physics group, and is a research fellow of the Royal Society.

He's also become a vital voice in the UK media for explaining physics to the public. With his rockstar hair and accessible charm, he's the go-to physicist for explaining heady concepts on British TV and radio. (If you're in the UK, watch him on The Big Bang Machine.) He was the science advisor for the 2007 film Sunshine. He answers science questions every Friday on BBC6 radio's Breakfast Show.

More profile about the speaker
Brian Cox | Speaker | TED.com