[Music]
(The Floating University)
[Michio Kaku] My name is Professor Michio Kaku.
I'm a professor of theoretical physics at the City University of New York
(Dr. Michio Kaku - Professor of theoretical Phyics, The City University of New York - Specialist in String Theory The Universe in a Nutshell - The Physics of Everything) and I specialize in something called String Theory.
I'm a physicist, and some people ask me the question:
"What has physics done for me lately? I mean, do I get better color television?
Do I get better internet reception with physics?"
And the answer is: yes. You see, physics is at the very foundation of matter and energy.
We physicists invented the laser beam, we invented the transistor,
we helped to create the first computer, we helped to construct the internet,
we wrote the World Wide Web.
In addition, we also helped to invent television, radio, radar, microwaves,
not to mention MRI scans, head scans, X rays:
in other words, almost everything you see in your living room,
almost everything you see in a modern hospital, at some point or other, can be traced to a physicist.
Now, I got interested in physics when I was a child.
(Michio Kaku - Age 8) When I was 8, a great scientist had just died.
I still remember my elementary school teacher coming into the room and announcing that
the greatest scientist of our era has just passed away.
And that day, every newspaper published a picture of his desk,
the desk of Albert Einstein.
And the caption said - I'll never forget -
"The unfinished manuscript of the greatest work of the greatest scientist of our time."
And I said to myself: "Why couldn't he finish it? I mean, what's so hard?
It's a homework problem, right? Why didn't he ask his mother? Why can't he finish this problem?"
So, as a child of eight, I decided to find out what was this problem?
Years later, I began to realize that it was the theory of everything: the Unified Field Theory.
An equation that would summarize all the physical forces in the universe.
An equation like e = mc^2. That equation is half an inch long,
and that equation unlocks a secret of the stars.
Why do the stars shine? Why does the galaxy light up?
Why do we have energy on the earth?
But then there was another thing that happened to me when I was around eight years old.
I got hooked on the Saturday morning TV show 2:41
الكون بإيجاز:نظرية كل شي ترجمة : Mr.S798
اسمي الأستاذ متشيو كاكو
أستاذ الفيزياء النظرية في جامعة مدينة نيويورك
وتخصصي هو في النظرية الخيطية (نظرية الأوتار)
الكون بإيجاز:نظرية كل شي ترجمة : Mr.S798
أنا فيزيائي، والبعض يسألني .ماذا قدمت الفيزياء لنا في الآونة الأخيرة؟
أعني هل يمكنني الحصول على أفضل تلفزيون ملون، وعلى أفضل اتصال إنترنت مع الفيزياء؟
والجواب هو : نعم
الفيزياء بذاتها مؤسسه من المادة والطاقة
نحن علماء الفيزياء اخترعنا الليزر
إخترعنا الترنزستور
ساعدنا لإنشاء أول حاسوب
ساعد في بناء شبكة الإنترنت، والكتابة على الشبكة العالمية
ساعدنا أيضا على اختراع التلفزيون والإذاعة، والرادار، والمايكرويف
نناهيك عن التصوير بالرنين المغناطيسي ... الأشعة السينية و الأشعة المقطعية
وبعبارة أخرى، كل شيء تقريبا تشاهده في غرفة جلوسك، كل شيء تقريبا تشاهده في أحد المستشفيات العصرية
و بشكل ما او بآخر يمكن أن يعزى إلى عالم الفيزياء
أصبحت مهتمم في الفيزياء منذ كنت طفلاً
وعندما كنت في الثامنة من عمري ... عالم كبير قد توفى لتوه
أنا ما زلت أتذكر عندما نقل لنا المعلمون هذه الأخبار وأعلنوا أن أعظم العلماء في عصرنا قد توفي.
وفي ذلك اليوم نشرت جميع الصحف صور ملتقطة لحجرة مكتبه .
مكتب ألبرت أينشتاين
أما التعليق على الصورة فقد كان “أعظم علماء هذا العصر لم يستطع إكمال آخر مخطوطاته”
وقلت لنفسي: "لماذا لا يمكن أن تنتهي؟"
أعني ما الصعوبة في ذلك ؟ انها مشكلة الواجبات المنزلية، أليس كذلك؟
لماذا لا يسأل أمه؟ ويَنهي هذه المشكلة ؟
بالرغم اني كنت في الثامنة ..لكني قررت معرفة ماهذه المشكلة ؟
بعد سنوات،بدات أدرك بانها كانت : نظرية كُلّ شيء...
نظرية الحقلِ الموحّدةِ.
معادلة واحدة تصف كل قوى الطبيعية في الكون
معادلة تشبه معادلة E=MC2 الطاقة تساوي حاصل ضرب الكتلة في مربع سرعة الضوء
معادلة لا يزيد طولها عن بوصة الواحدة . لكنها المفتاح لحل شفرة أسرار الكون
لماذا النجوم تلمع ؟؟؟؟
لماذا المجرة تضيئُ ؟
لماذا نملك كل هذه الطاقة على الأرض؟
لكن... كان هناك ثمّ شيء آخر حدث لي عندما كنت في حوالي الثامنه من العمر
اصبحت متعلق بالبرامج الصباحية ليوم السبت ... ولا سيما ” فلاش جوردن”
تعلقت به جدا ...
كل أسبوع كنت التصق بشاشة التلفاز التى كانت تنقلنى بشكل سحرى إلى عالم غامض من كائنات الفضاء
الوحوش ، المركبات الفضائية النجمية ، معارك المسدسات الشعاعية و المدن بين السماء
ولكن بعد بضع سنوات، بدأت بملاحظة بعض الاشياء بالبداية بدأت ألاحظ ذلك جيدا
لم يكن لديه شعر أشقر ولاعيون زرقاء لم يكن لديه عضلات مثل فلاش جوردن،
لكنه هو من جعل هذا البرنامج ينجح ..... انه عالم فيزياء على وجه الخصوص
كان الوحيد الذي إخترع المركبات الصاروخية , معارك المسدسات الشعاعية
كان الوحيد الذي أبتدع الدرع الخفى .
ثم أدركت شيئا آخر إذا أردت أن تفهم المستقبل، عليك أن تفهم الفيزياء
الفيزياء هي اساس كل المبتكرات والمخترعات ... وكل عجائب التقنية الحديثة
ويمكن إرجاع تأثير كل ذلك إلى عمل عالم فيزياء.
الفيزياء والمستحيل
معظم قصص الخيال العلمي هي في الواقع تماما ضمن قوانين الفيزياء، ولكنها ممكنه في حدود ربما 100 سنة
بعد ذلك .. لدينا نوعين من المستحيلات ... المستحيلات التي لتي قد تستغرق 1.000 سنة أو أكثر
والتي تتضمن السفر عبر الزمن، التنقل بأسرع من الضوء، الأبعاد الأعلى، بوابات عبر الزمان والمكان، أبواب النجوم، والثقوب الدودية
بطريقة ما اذا إستطعت أن تزور أسلافنا القدماء لتريهم أعظم ما لدينا الآن من مخترعات و تقنيات حديثة، وفي ذلك الوقت كان اغلبهم فلاحيين
ولفترة طويله جدا من عام 1900 الاتصالات كانت .... بواسطة الصراخ على جارك
فاذا كان بوسع اجدادك ان يروك الآن ومعك : أجهزة اللاب توب وأجهزة آي بود والأقمار الصناعية وأشعة الليزر والجي بي إس
فكيف سينظرون إليك؟
سينطرون اليك وكأنك اما مشعوذ اوساحر .
لكن اذا استطعتنا أن نقابل احفادنا في عام 2100.. فكيف سنراهم ؟؟؟
سوف نراهم وكأنهم آلهة، كما في الأساطير الإغريقية
زيوس يمكنه أن يتحكم بجميع الكائنات من حوله بالتفكير المحض
لكن تلك الكائنات لا تتجسد الا عن طريق التفكير فقط
ويوجد خصائص لبعض الإلهه اليونانية ايضا
آلالهة فينوس كانت تملك الجسم المثالي والهئية الخالدة
ونحن اليوم بدأنا في فك ألغاز الجينات في المستوى الجزيئي من عملية الشيخوخة
وآلالهة أبوللو كان لدية عربة تقودها أحصنة قوية تخترق السماء
ونحن في نهاية المطاف سيكون لدينا تلك الاحصنة الطائرة ..... أعني بأنه سيكون لدينا واحدة من تلك العربات الطائرة في مرآبنا
لكن يجب أن ندرك أنه بحلول عام 2100 سيكون لدينا قوة الآلهة
لإعادة صياغة قانون آرثر سي . كلارك ((أي تقنية متقدمة بصورة كافية لا يمكن تمييزها عن السحر الالهي ))
وبالتالي ....قصتنا تبدأ الآن
تأريخ الفيزياء
تاريخ الفيزياء هو تاريخ الحضارة الحديثة
قبل اسحق نيوتن، قبل غاليليو,,, كنا محاطين بخرافات غامضة
والبعض آمن بجميع الاشكال والانواع المختلفة من الارواح والشياطين
ما الذي يجعل الكواكب تتحرك ؟
لماذا تتفاعل المواد مع بعضها البعض ؟؟
كان هذا لغزاً
لذا، ظهر في العصور الوسطى، على سبيل المثال :
قَرأَ الناس أعمال أرسطو. وأرسطو طرح السؤال، لماذا الأجسام تتحرك نحو الأرض؟
فقال : وذلك لانها تتحرك حركة الاشتياق ...فتشتاق إلى مركزها الموحد وهو الارض
ولماذا الأجسام تَتباطأُ في حركة دورانها ؟؟
الأجسام تباطأِ في الحركةِ لأنها قد أصبحت متعبة اومرهقة
هذه هي أعمال أرسطو، والتي سادت منذ حوالي 2،000 سنة حتى بداية الفيزياء الحديثة مع غاليليو و إسحاق نيوتن.
بداية الفيزياء الحديثة
لذلك عندما كان القدماء ينظرون الى السماء
كانت السماء مليئة بالتساؤل و بالغموض
وفي عام 1066، التأريخ الأكثر أهمية في التقويم البريطاني، كان هناك نجم مذنب
نجم مذنب ابحر على طول جبهة قتال الهايستينجز.
واثار الرعب في صفوف قوات ....الملك هارولد
الدوق النورمندي وليام هزم الملك هارولد واجتاح انكلترا في معركة هاستينغز، وشكل النظام الملكي البريطاني الحديث.
ولكن السؤال هنا ، من أين آتى المذنب (النجم المذنب)؟
ماهي الظروف الغامضة لهذا المذنب والذي مهدت الطريق لمجيء النظام الملكي البريطاني؟
حسنا، صدقوا أو لا تصدقوا، أن المذنب نفسه، المذنب نفسه الذي بدأ النظام الملكي البريطاني، أبحر على لندن مرة أخرى في عام 1682!
هذه المرة، كان الجميع يسأل هذا السؤال ؟؟
من أين تأتي هذه المذنبات؟
هل تشير الى موت الملوك؟
لماذا يوجد لدينا أشارات من الجنان في السماء ؟؟
لكن كان هناك رجل واحد تجرأ لاختراق أسرار المذنبات، وكان هو:
اسحاق نيوتن (1643_1727)
بالواقع، كان إسحاق نيوتن بعمر 23 عاما فقط ...عندما عثر على قوى الجاذبية الكونية.
وفقا لإحدى الروايات، كان نيوتن يسير في احدى مزراعه في بلدة وولسثروب و رأى تفاحة تسقط من شجرة.
بعد ذلك رأي نيوتن القمر .... فسأل نفسه السؤال الحاسم الذي ساعده في فتح السموات:
إذا كانت التفاحة تسقط من الشجرة، ألا يمكن أن يسقط القمر من السماء ايضاً ؟
والجواب كان : نعم
وقَلبَ الجواب آلاف السنين من الغموض والتكهنات عن حركات السماوات.
أن القمر .... في حالة سقوط مستمرة ... تماماً كالتفاحة ؟
أن القمر .... في حالة سقوط مستمرة نحو الارض ؟؟؟ لكنه لا يصطدم بها ؟؟
وذلك لأنه يدور حولها مولدا قوة طاردة مركزية معادلة لقوة جذب الأرض له . لذلك فهو يتصرف بموجب قوة...هي :
قوة الجاذبية .....
لذا حاول نيوتن فورا العمل على الرياضيات. و أدرك أن الرياضيات في عصره لم تكن كافية للعمل على حساب حركة سقوط القمر ...
وبالتالي.. ما الذي يمكن ان يفعله اسحاق نيوتن ؟؟
عندما كان نيوتن في عمر فقط 23 ، لم يعثر على القوى الجاذبية فحسب . لكنه طور حساب التفاضل والتكامل أيضا ...
في الواقع،انه طور في النسب التي تتعلمها عندما تكون طالباً في الكلية .
ولماذا طور حساب التفاضل والتكامل؟
طور حساب التفاضل والتكامل لحساب حركة سقوط القمر
كان الرياضيات في عصره غير قادر على حساب مسارات الأجسام المتحركة في حقل قوة التربيع العكسي .
وهذا ما عملة اسحاق نيوتن ... لحساب حركة القمر
بعد ذلك أدركَ بأنه ...أن كان قادرا على فهم حركة القمر .فأنه سوف يفهم حركة الكواكب في النظام الشسمي أيضاً .
و إخترعَ إسحاق نيوتن منظار جديد. كان يسمى ب( التلسكوب العاكس) . وكَانَ يتعقب به حركةَ المذنبِ.
حسنا، تبين أن الجميع كانوا يتحدثون عن المذنب ، وبالاحرى الأثرياء ....ومن ضمنهم
الرجل الإنجليزي : إدموند هايلي(1656_1742)
لذا لكون ادموند هالي تاجر ثري، قرر السفر إلى كامبريدج لاجراء محادثات مع العالم الانكليزي الشهير إسحق نيوتن.
سأل ادموند هالي نيوتن : ما تفسيرك في هذا المذنب؟
لا أحد يفهم المذنبات، أنها الغاز غامضة؟؟
جذبت الناس لعدة قرون،لآلاف السنين، ماافكارك ؟؟؟
سأصوغ ماقاله إسحاق نيوتن ...... قالَ : شئياً من هذا القبيل :
أوه، هذا أمر سهل .
أن هذا المذنب يتحرك في حقل قوة التربيع العكسي . أنا أَتعقبُه كل يوم بمنظارِي العاكس...
ومسار هذا المذنب يتوافق مع حساباتي الرياضيه بالضبط .
وبطبيعة الحال .. لا أعرف ماذا كانت ردة فعل إدموند هايلي ... لكني سأصوغ ما قاله
من أجل الله ... يارجل ....لماذا لا تنشر العمل الاعظم اجمالا في كل التاريخ العلمي ؟
إذا كان ذلك صحيحا، فستكون في طريق فك شفرة كل اسرار النجوم،كل اسرار السموات .
لا أحد يفهم من اين تأتي هذه المذنبات.؟
وثم اجاب نيوتن، وقال:أوه، حسنا، هذا يكلف كثيرا.
أنا لست رجل ثري، وهي تكلّف كثيراً لتلخيص هذه الحسابات التي اخترعتها للعمل على حساب حركة النجوم .
بعد ذلك السيد هالي : لا بدَّ وأن قال هذا :
سيد نيوتن: أنا رجل ثري .... صنعت ثروة من التجارة ...
سيدفع ثمن نشر العمل الاكثر علمية بأي لغة ..... فكان في المبادئ
المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية ... (دليل السموات)
صدقوا أو لا تصدقوا، هذا هو واحد من أهم الأعمال المكتوبة من أي وقت مضى
من قبل إنسان.... في السنوات 100،000 منذ أن تطورنا من أفريقيا.
ميز هذا الكتاب أسس الحركة الفيزيائية للكون.
القوى التي تتحكم في حركة الكواكب، القوى التي يمكن حسابها
القوى التي تسيطرعلى حركة المدافع ......الصواريخ ... والصخور
كل شيء يتحرك
يتحرك وفقا لقوانين الحركة وحساب التفاضل والتكامل لسير إسحق نيوتن.
في الواقع، وحتى اليوم، عندما نطلق مسابرنا الفضائية ..نحن لا نستخدم معادلات آينشتاين
لانها لا تنطبق إلا عند الاقتراب من سرعة الضوء أو بالقرب من الثقب الأسود.
نستخدم قوانين نيوتن للجاذبية. فهي دقيقة جدا.
عندما أطلق المسبار الفضائي سابقا لوصف اقمار كوكب زحل
تم استخدام نفس المعادلات التي اكشفها إسحاق نيوتن في القرن 16 بالضبط .
لهذا السبب كنا قادرين على كشف أسرار النظام الشمسي ... من قوانين الحركة لنيوتن.
لذا ..لم يقتصر عمل نيوتن في المقدره على اثبات حساب حركة الكواكب وحسب ...
لكنه تطرق الى الحركة الميكانيكيه ايضاً .
آلات تعمل الآن على القوانين الواضحة المعالم لنيوتن .
قوانين نيوتن الثلاث للحركة .
القانون الأول للحركة ينص على أن الاجسام تبقى على حالتها الحركية ما لم تؤثر عليه قوة تغيرها من هذه الحالة.
ترى ذلك في حلبة للتزلج على الجليد .. عندما تضرب قرص لعبة الهوكي فانه يستمر في التحرك ما لم توثر عليه قوة خارجية
وهذا مختلف عن قانون الحركة عند ارسطو ..
أرسطو قال : أن الاجسام المتحركة تتوقف لانهاتكون متعبة .
قانون نيوتن الثاني للحركة ينص على أن : القوه = ألكتله × التعجيل ...( تعجيل الجاذبية إلا رضيه)
وهذه المعادلة صنعت المستحيل في الثورة الصناعية. المحركات البخارية والقاطرات، المصانع والآلات ...
كل ذلك بسبب الحركة الميكانيكية التي وضعها إسحاق نيوتن في القانون الثاني للحركة ...
القوه = ألكتله × التعجيل ...
وينص قانون نيوتن الثالث للحركة على أن : لكل فعل ردة فعل .. مساوية المقدار .. مختلفة في الاتجاه
ويعرف بقانون الصواريخ .... وهو السبب في امتلاكنا الصواريخ التي تبحر الى الفضاء الخارجي ..
لذا فالعبرة هنا ... هي عندما أكتشف العلماء القوى الاولى في الكون
الجاذبية ... التي ساعدت فى شق الطريق إلى الثورة الصناعية ... الثورة التي أسقطت ملوكَ وملكات أوروبا
أزاحت الإقطاعية ... وبشرت ببداية العصر الحديث .
كل هذا حدث بسبب رجل نبيل يبلغ من العمر (23)عاماً ... نظر الى الاعلى وسأل هذا السؤال:
هل القمريسقطُ أيضاً ؟
عندما كنت طفلا ... نشأت في كاليفورنيا ...وعندما كنت أنظر الى صور مبنى ناطحة السحاب إمباير ستيتِ ... قلت لنفسي :
كيف يمكن بناء مثل هذه البناية الكبيرة ونحن نعلم انها من المحتمل ان تسقط؟
أعني، لماذا لا تسقط؟
هل بنوا نماذج مصغرة من نفس الاشياء ؟؟؟
هل اخذوا مبنى كبير جدا (كمبنى إمباير ستيتَ) للإختِبار ..وعرفوا بانه سيسقط او لا ؟؟
كيف عرفوا مسبقا أن هذا المبنى لن يسقط؟ والجواب هو:
قوانين نيوتن للحركة ....
في الواقع ...أنا ادرس اليوم قوانين نيوتن للحركة ....
ويمكنك فعلا حساب كل القوى على كل لبنة من مبنى امباير ستيت.
وذلك باستخدام قانون نيوتن الثاني للحركة، القوه = ألكتله × التعجيل ..
عندما كشف نيوتن قوة الجاذبية ....كانت هي القوة الأولى
دعونا الآن نلقي نظرة على القوة الثانية،
والتي تعتبرأعظم قوة مست كل من حياتنا ...
وهذه هي: القوة الكهرومغناطيسية.
منذ أن رَأى البشر البرق و الصواعق السريعة تضيئُ السماء
كانوا منذ ذلك الوقت خائفين من صوت الرعد .......وكانوا يتسألون :
هل الآلهة تسير الصواعق السريعةَ وتخلق الرعد؟ هل هم غاضبون مِنا؟
بمرور الوَقت .. بدأ العلماء يدركون أن من الممكن احداث صواعق (البرق) والرعد على الأرض.
ويمكن أن نحدث في الواقع العديد من الصواعق ( البرق ) باستخدام الكهرباء .
وبدأنا أخيرا ومع ( المغناطيس) باكتشاف ثاني قوة كبيرة تحكم الكون ...
القوة الكهرومغناطيسية
مايكل فاراداي إعطى ميلاد هذه القوة في محاضرات في لندن،
ادهشت الجميع من البالغين إلى الأطفال. وهو يشرح خصائص لا تصدق عن الكهرباء .
بعض الناس يطرحون بعض الاسئله البسيطة ..على سبيل المثال :
إذا كنت في سيارة ..........أو في طائرة
وضربتك صواعق البرق السريعة ؟؟ هل سأكون موصل للكهرباء؟
لماذا لا تقتل الجميع ؟؟
أجاب فاراداي هذا السؤال...وقال: انه صنع قفص فولاذي.
وحين دخل الى هذا القفص .... كهربه
ولم يصاب بالكهرباء على الإطلاق.
هذا ما يسمى : قفص فاراداي
وفي كل مرة تدخل الى هيكل معدني . ستكون محمياً بهذا التركيب.
حسناً .... مالذي فعلة مايكل فاراداي ؟
ساعد فارادي في اكتشاف ثاني أعظم قوة (الكهرومغناطيسية)في الكون مع شيء اخر يسمى :
قانون فاراداي
إذا تحرك سلك داخل مجال مغناطيسي فسوف يتدفق تيار كهربائي خلاله
هذه الفكرة البسيطة أطلقت العنان للثورة الكهربائية.
وهذا هو السبب في أمتلاكنا السدود والمضخات التي يمكن أن تنتج كميات هائلة من الطاقة.
وهذا هو السبب في بناء محطات للطاقة النووية أيضاً .
وهو السبب في امتلاكنا الكهرباء في هذه الغرفه الآن .
وعلى نطاق صغير جدا (بأمكانك استخدام ذلك في دراجتك )
عندما تضع (مصباح دراجة) على دراجتك، فأن دوران العجلة يسرّع مغناطيس.
ثم المغناطيس يدفع الإلكترونات في الأسلاك .
فيتولد تيار كهربى فيضىء مصباح الدراجة .
لذلك وبعبارة أخرى، تم توحيد الكهرباء والمغناطيسية في قوة واحدة.
كنا نعتقد بأن القوة الكهرباء والمغناطيسية كانت منفصلة.
الآن نحن نعرف أنهم في الواقع نفس القوة.
وبالتالي المجال المغناطيسي المتغير يمكنه توليد مجالا كهربائيا.
والمجال الكهربي المتحرك بدوره يولد مجالا مغناطيسياُ أيضا .
ولكن اذا كان بوسعهما خلق بعضمها البعض ؟
لما لا تتذبذب المجالات لخق موجة؟
المجال المغناطيسي المتغير ينتج (يحرض) مجالا كهربائيا
والمجال الكهربي يولد أيضا مجالا مغناطيسيا. وهكذا لانشاء الموجات(الكهرومغناطيسية) ؟
في وقت قريب من الحرب الأهلية الأمريكية، عالم الفيزياء الرياضية:
جيمس كلارك ماكسويل (1831-1879)
تمكن من حساب سرعة تلك الموجات بأستخدام قوانين فارادي .
في واحدة من أعظم الإنجازات في كل العصور،حسب جيمس كلارك ماكسويل
سرعة هذه الموجات ....فاستنتج ماكسويل بأن سرعة هذه الموجات هي نفسها :
(الضوء)
ثم قدم هذا الاكتشاف الذي لا يصدق ... !َ
هذا هو الضوء ...
ما هوهذا الضوء؟
( عبارة عن اضطراب كهرومغناطيسي ينتشر على هيئة موجات )
استنادًا إلى معادلات ماكسويل (نظرية الكهرومغناطيسية) .
لسوء الحظ ... مايكل فارادي لم يحصل على أي تعليم رسمي ..
وأثبت قوانينه بالتجربة العملية وقال : أنه لم يتمكن من وضع اي نموذج رياضي لها .
أما جيمس كلارك ماكسويل فهو عالم الفيزياء النظرية،( مثلي تماماَ) كتب بالفيزياء الرياضية اضطرابات المجالات الكهربائية والمجالات المغناطيسية
وتمسى ب ( معادلات ماكسويل).
هذه المعادلات يجب أن يحفظها كل فيزيائي من خريجي كليات الدراسات العليا.
لا يمكنك الحصول على شهادة الدكتوراه دون حفظ هذه المعادلات.
كل مهندس يتعامل مع الرادار والراديو عليه حفظ هذه المعادلات ... وهكذا ...
إذا ذهبت إلى بيركلي، حيث حصلت على شهادة الدكتوراه من هناك ....
ﻫﻨﺎك قمصان ﺗﺒﺎع في اﻷﺳﻮاق ﻛﺘﺒﺖ ﻋﻠﻴﻬﺎ المعادﻻت اﻟﺜﻤﺎﻧﻲ لماكسويل ... ﺗﺴﺒﻘﻬﺎ ﻋﺒﺎرة: (في اﻟﺒﺪاﻳﺔ ﻗﺎل اﻟﺮب ......... المعادلات ........ ﺛﻢ كان الضوء )
أيها السيدات والسادة، هذه هي المعادلة للضوء .
ماذا يعني هذا بالنسبة لنا ؟؟؟
نتائج الثورة الكهرومغناطيسية تمس حياتنا
هذه صورة للأرض من الفضاء الخارجي.
أنظر في هذه الصورة جيدا ....أوربا مضيئة بالكهرباء
ويمكنك ان ترى في الواقع ثمار كل جهودنا لانتاج الكهرباء، ولتنشيط حياتنا، ولرؤية الأرض مضئيه من الفضاء الخارجي في صورة واحدة .
لذلك دعونا الآن نتحدث عن أعمال فاراداي وماكسويل وتأثيرها على حياتنا
هذه هي شبكة الانترنت.
وهي منتج بسيط من القوة الكهرومغناطيسية.
وبوجودها سيكون لها مردود إيجابي في شتى مناحي الحياة ... في التقدم والازدهار
في العلم والرفاهية ..... وفي النشاط الاقتصادي ايضاً
ومع غيابها سنكون في بؤس وعوز ...
وفي المستقبل، شبكة الإنترنت ستصغّر وستضع في عدساتك .
وعدساتك سوف تتصل بقاعدة معلومات ضخمة لتستحضر الصور فى طرفة عين! وكأنك تتكلّم معهم ..
و عندما يتكلّمون إليك باللغة الصينية، عدساتك ستترجم اللغة الصينية إلى اللغة الإنجليزية .
وتضع النصوص المترجمة اسفل صورهم .
لذا، في المستقبل ستعرف بالضبط مع من تتكلّم حتى بدون الحديث معهم
وهذا يعني ...أنه في حفل رسمي إذا كنت تبحث عن وظيفة، ولكن كنت لا تعرف من هم الاشخاص المهمين
في المستقبل، سوف تعرف بالضبط من هم الاشخاص الذين سوف تلفت اهتمامهم
في المستقبل،الرقائق الإلكترونية سوف تكلف بنساً واحدا، لأننا يمكن تصنيع ترانزستورات أصغر وأصغر.
في المستقبل ستكون ( القوة الكهرومغناطيسية) داخل جسمك
هذه كبسولة إلكترونية تحتوي في داخلها على رقائق .... رقائق أصغر من حبة أسبيرين.
وتحتوي على مغناطيس و آلة تصوير تلفزيونية.
و عند ابتلاعها يوجه المغناطيس الة التصويرلإلتقاط صوراً ل: معدتك، أمعائك
لأننا جميعا نعرف ان معظم الرجال في( منتصف العمر) يخشون - تنظير القولون.
وهذا يعطي معنى جديدا لعبارة في داخل الداخل * (في داخل الجزء الداخلي من الاعضاء)
الآن، دعونا نتحدّث عن القوى العظيمة القادمة التي تحكم الكون.
تحدثنا عن الجاذبية، والتي استطعنا بفضلها حساب حركة الكواكب .
أبحاث نيوتن في الميكانيكا ساعدت في وضع أساس الثورة الصناعية .
مايكل فاراداي وتجاربه في القوة الكهرومغناطيسية: قدمت لنا العجائب في عصر الكهرباء .
الآن، دعونا نتحدث عن العصر النووي...... النجوم والشمس
اغلب الناس فُتنوا واعجبوا بالشمس ...
فأبولو مثلاً: كان إله يسير في السماء في مركبته النارية - ولكن مهلا -؟
لو تمكنا من حساب كمية المواد(النفط . والفحم ) التي سوف تحرقها الشمس لكي تبقى مشتعلة؟؟
سنتدرك أن في بضع مئات السنين،سوف تنطفأ الشمس وتتحول إلى كتلة هشه.
لكن ماذا لو انها أستمرت مشتعلة لبلايين السنين ...؟
اذن لابد مو وجود قوة جديدة...
القوة النووية..... (الضعيفة والقوية)
ساعد آينشتاين ....والآخرين في كشف سرّ النجوم.
يوجد نوعي من القوة النووية.....(الضعيفة والقوية)
القوة النووية الضعيفة تسطير الاضمحلال الإشعاعي( الاضمحلال النووي) لكل نواة .
القوة النووية القوية هي واحدة من أقوى القوى في الكون
قوية جدا بحيث انها تمسك البروتونات بعضها مع بعض(رغم التنافر الشديد بينهما بسبب الشحنات) داخل النواة . منذ نشأت الكون الأولى وبداية الزمن
المعادلة التي سمحت لتحرير الطاقة هي معادلة آينشتاين الشهيرة :
E = MC ^ 2 الطاقة تساوي حاصل ضرب الكتلة في مربع سرعة الضوء
عرض انشتاين كان :( الأثقل يصل أولاً ) .... كلما تزداد السرعة يصبح الجسم اكثر كتلة.
لذا، وزنك ليس ثابت.
عندما تتحرّك بسرعة كبيرة تصبح أثقل ( الشّيء الذي نقيسه كل يوم في المختبر.)
هذا يعني بأنّ طاقة الحركة تحوّلت إلى الكتلة --تجعلك تصبح أثقل.
الآن، أستمع بعناية.كلما تزداد السرعة يصبح الجسم اكثر كتلة
هذا يعني أن طاقة الحركة E ....... تتحوّل إلىM الكتلة
والعلاقة بين E & M بسيطة جدا - تستغرق ثانية واحدة لتدونها على ورقة
هي بالضبط : E = MC ^ 2 الطاقة تساوي حاصل ضرب الكتلة في مربع سرعة الضوء
لذلك ساعدت القوة النووية في تفسير أسرار الشمس، ولكنها خلقت أيضا ما يعرف ب صندوق باندورا ؟
وذلك لان في داخل نواة الذرّة توجد جزيئات ذرية
وعندما تحطّم هذه الجزيئات، ماذا سوف يحصل ؟
جزيئات أكثر........... وعندما يتم تحطيمهم ماذا سوف يحصل ؟
المزيد من الجزيئات . في الواقع، تم اكتشاف الكثيرمن الجزيئات دون الذرية
مئات الآلاف من الجزيئات دون الذرية في كل مرة نقوم بتحطيم تلك الذرات.
واليوم نحطم تلك الذرات باستخدام ما يسمى (محطم الذرات، أو مسرع جزيئات)
لقد اردت بناء ( مسرع جزيئات) في بلدي عندما كنت في المدرسة الثانوية .
عندما كنت في المدرسة الثانوية، ذهبت إلى أمي في يوم من الأيام
وقلت لها : هل يمكنني الحصول على أذن بناء ؟
بناء مسرع جزيئات بقوة 2.3 مليون إلكترون فولت في مرآب المنزل ؟
وقالت لي أمي، "بالتأكيد، لمالا؟ ولا تنسى أخراج القمامة ..
ثم ذهبت لكى أشترى إحتياجاتى من 400 رطل من فولاذ المحولات و 22 ميل من أسلاك النحاس
نجحت فى توليد مجال مغناطيسى بقيمة 10000 غاوس ...و طاقة سحب بمقدار 6 كيلو وات
لكن مع 22 ميل من السلك النحاسي، كيف تلفّه؟
فعلنا ذلك في ملعب كرة القدم في الثانوية.
وضعت 22 ميل من السلك النحاسي على عمود الهدف، وأعطيته إلى أمّي لتكشف بكرة السلك. وبعدها اركض إلى منطقه الـ50 يارد
وأعطيه إلى والدي، الذي كان يديره بعد ذلك على آالعمود الاخر
جمعنا 22 ميلا من الأسلاك النحاسية في الملعب كرة القدم في الثانوية.
واخيراً الة (محطم الذرات) أصبحت جاهزة.
وكانت تسحب طاقة بمقدار 6 كيلو وات و هو كل التيار الذى تستطيع مولدات المنزل أن تقدمه تقريباً .
سددت آذاني، وأغلقت عيوني، فتحت مشغل القوة.. وسمعت بعدهاصوت طقطقة ضخمة
كما ارتفعت الطاقة عن 6 كيلوواط .. بعدها سمعت صوت البوب البوب البوب بعدها انفجر كل قاطع دوره كهربائيه في منزلنا ..
واصبح المنزل مظلماً بالكامل .
أمّي المسكينة-- في كلّ مرّة تعود بها الى المنزل ترى الأضواء تشتعل وتنطفأ .
أمى المسكينة تساءلت لماذا لم تنجب طفل يهوى البيسبول لماذا لا يتعلّم كرة سلة بدلا من ذلك ؟
من أجل الله، لماذا لا يجد فتاة يابانية جميلة؟
"أعني -- لماذا يجب عليه أن يبني هذه المكائن في المرآب؟
حسنا، بنيت هذه المكائن في مرآبي لكي تلفت الاهتمام إنتباه عالم الفيزياء إدوارد تيلر:( أبّ القنبلة الهايدروجينية) .
ورتب لي للحصول على منحة دراسية إلى جامعة هارفارد، ومن هنا بدات مسيرتي
كان يعرف بالضبط ما الذي كنت أفعله .
ما كان لزاما علّي أن أوضّح إليه أن هدفى أن أولد شعاع من المادة المضادة.
كنت أخلق الألكترونات المضادة في مرآب المنزل واستخدم بعدها (محطم الذرات) والذي بدوره يولد الشعاع من المادة المضادة في النهاية .
المادة المضادة :هي المادة المعاكسة
لذلك، الإلكترون له شحنة سالبة.
والبوزيترون، أو الإلكترونات المضادة، لديه شحنة موجبة.
هذا يعني أنه يمكنك اليوم إنشاء المواد المضادة للجزيئات والذرات
وبالفعل تم صنع المادة المضادة للهيدروجين في CERN fبالقرب من جنيف، سويسرا، وكذلك في Fermilab . شيكاغو
حيث يوجد عندهم المادة المضادة للإلكترونات تدور حول البروتونات .
وفي مختبر بروكهافن الوطني في لونغ آيلاند مؤخرا، تم الكشف عن المادة المضادة للالهيليوم .
حيث لدينا اثنين من البروتونات المضادة مع اثنين من النيوترونات المضادة ....لخلق المادة المضادة للهيليوم.
لكل قطعة من المادة، يوجد هناك نظيرها الذي يصنع من المادة المضادة .
وعندما يصطدمان الإثنان ، يصدر مصدر الطاقة الأعظم في الكون .
وتتحول المادة إلى طاقة 100% من خلال النظر إلى معادلات آينشتاين : E = MC ^ 2
نظرية النموذج القياسي
داخل نواة الذرة، يوجد الجزيئات و الجزيئات تحاول تحطيم بعضها البعض
تم اكتشاف الكثير من الجسيمات دون الذرية وفي عام 1950
جي. روبرت اوبنهايمر، والد القنبلة الذرية أدلى مرة ببيان قال فيه :
بأنّ جائزة نوبل في الفيزياء يجب أن تذهب إلى الفيزياوي الذي لا يكتشف جزيئة جديدة هذه سنة.
هذه هي الطريقة التي تم بها اكتشاف العديد من الجسيمات دون الذرية
لذا، دعونا نتحدّث عن (حديقة حيوانات الجسيمات)
نحن علماء الفيزياء اليوم لديها المئات والآلاف من الجسيمات دون الذرية
ولقد تمكنا من تجميعها معاً كما في لغز الصور المقطعة.
ويسمى : النموذج القياسي.
ويحتوي على 36 من الكواركات .... 19 من البارامترات ....3 أجيال من الكواركات...الشاذه والافتراضية
لكن هذه القاعدة الاساسيه الاكثر واقعية والتي تمكن علماء الفيزياء من بناءها.
المليارات من الدولارات، 20 جائزة نوبل كلها ذهبت ل بناء النموذج القياسي،
وهي من اغرب النظريات المعروفة للعلم، لكنها تعمل.
هناك قطعة واحدة في عداد المفقودين، قطعة واحدة تفتقد تسمى :بوسون هيغز من المتوقع العثور عليها .(تم أكتشافها موخراً.... المترجم)
. نريد إصدارنسخة أعلى من هذه النظرية.
تلك النظريه التي نفكر بها هي : نظرية الاوتار .
وتستند نظرية الأوتار على فكرة بسيطة : أن جميع القوى الاساسيه في الكون
الجاذبية، القوة الكهرومغناطيسية، والقوتان النوويتان
يمكن أن توصف ضمن إطار موسيقي .
موسيقى وذبذبات لأوتار صغيرة . صغيرة جداً
لو أمتلكنا مجهر متتطور جدا ونظرنا الى داخل قلب الإلكترون ماذا نرى ؟
نرى وترأ صغير يهتز ....وعند أهتزاز ه فإنه يتحول إلى نيوترينو(جزيئة محايدة)
وعند أهتزاز ه مرة ثانية فإنه يتحول إلى كوارك.
وعند أهتزاز ه مرة اخرى فانه يتحول إلى الجسيمات يانغ ميلز (حسب معادلات نظريات القياس)
وبالواقع اذا تم اهتزازه مرات كافية، سوف نحصل على الآلاف من الجسيمات دون الذرية
والتي تم تصنيفها من قبل علماء الفيزياء.
نعتقد أن نظرية الاوتار : هي نظرية كلّ شيء
نظرية الاوتار يمكن تلخيصها بمعادلة لا يزيد طولها عن بوصة الواحدة ... وهذه هي معادلتي :
وتسمى : نظرية الحقل الوتري ... وكيف سيتم أختبارها ؟
ببناء آلة - أكبر آلة بنيت للعلم من أي وقت مضى في تاريخ الجنس البشري .
وبالقرب من جنيف، سويسرا يوجد فعلا مايعرف ب : مصادم الهادرونات الكبير.
وبالتالي فنحن نعتقد إن بوسون هيغزسوف يرصد من قبل مصادم الهادرونات الكبير
مع أ نبوب يبلغ طوله 17 ميلا محيط بشعاعين من البروتونات في اتجاهين متعاكسين .
ثم يغلقا معا، ويبدأ بخلق وابل من الجسيمات، وبين هذه الجسيمات التي نأمل أن نجدها :هو
بوسون هيغز:(أعلن مختبر سرن في 4 يوليو 2012 أنه متأكد بنسبة 99.999% من وجود بوزون هيغز فعلياً المترجم.)
لكن ليس هذا فقط . نأمل أن تجد جسيمات حتى بعد بوسون هيغز.
المجموعة التالية من الجسيمات إلى ما بعد بوسون هيغز هي جسيمات دون ذرية بسرعات فائقة
وان الطبقة القادمة من لغز الصور المقطعة تسمى: الجسيمات الفائقة .
تكون ذات أهتزازات عالية ..اعلى من أهتزازات الوترية للجسميات العادية
ما عدا ذلك ...ما الذي يمكننا ان نفعله ايضاً ؟
يمكننا أيضا كشف أسرار الانفجار الكبير.
حيث تتوقف معادلات آينشتاين في لحظة الانفجار الكبير ومركز الثقب الأسود.
المكانين الأكثرأهتماماُ في هذا الكون....و هي بعيدة المنال باستخدام معادلات آينشتاين.
نحن بحاجة إلى نظرية أعلى..... تلك النظريه التي تأخذك الى ابعد من
لحظة الانفجار الكبير قبل نشوء الكون .....هذه النظريه هي :نظرية الاوتار
مالذي تقوله نظرية الاوتار ؟
تقول بان هناك أكوان متوازية وعوالم متعددة .
من أين جاء ما كان قبل الانفجار العظيم؟
حسنا، معادلات آينشتاين تعطينا هذه الصورة المقنعة : نحن مثل الحشرات على فقاعة صابون -
فقاعة الصابون تتوسع .....ونحن مثل الذباب العالق على الورقة اللاصقة للذباب، فنحن لا نستطيع الهروب من فقاعة الصابون.
وبعدها حصلت نظرية الانفجار الكبير.
نظرية الأوتار تقول : ينبغي أن يكون هناك فقاعات أخرى .
في الاكوان المتعددة من الفقاعات ... حدث أصطدام بين اثنين من الاكوان
ليشكّل كون آخر.
عندما يقسم الكون إلى النصف، فإنه يمكن إنشاء اثنين من الأكوان، ونحن نعتقد أن هذ هو : الانفجار العظيم؟
وسبب الانفجار الكبير هو إما عن طريق اصطدام الأكوان أو عن طريق انشطار الأكوان .
الاكوان المتعددة .
إذا كان هناك أبعاد أخرى، إذا كان هناك أكوان أخرى، هل يمكن أن نسافر بين هذه الأكوان؟
حسنا، ذلك، بالطبع، صعب جدا.
ومع ذلك، أليس في بلاد العجائب مثلا تعطينا إمكانية على ذلك ؟
نحن ربما في يوم من الأيام قد نخلق ثقب للانتقال بين الأكوان .
هذا هو الثقب.
فكّر بأخذ ورقة و ضع نقطتان عليها.
أقصر مسافة بين نقطتين هي الخط المستقيم.
لكن أذا كنت أستطيع أن أطوى تلك الورقة ... ربما يمكنني إنشاء طريق مختصر،
طريقاً مختصراً بين الزمان والمكان يدعى: الثقب .
وهذا هو الحل الحقيقي لمعادلات آينشتاين
ويمكننا أن نرى هذا بالحقيقة في: نظرية الأوتار.
والسؤال هو : ماهي الطرق العملية للمرور بأحد هذه الأشياء؟
نحن لا نعرف. وفي الواقع هناك مناقشات كثيره بين علماء الفيزياء اليوم
ستيفن هوكينغ،و العديد من الفيزيائيين يحاولون معرفة ما إذا كان من الممكن فعليا الذهاب جسديا من خلال هذا الثقب .
لانهم ان تمكنوا من ذلك فسنكون قادرين على استخدام آلة الزمن.
نظرية الأوتار هي نظرية لكل شيء... كما انها نظرية للزمن
وتسمح لألات الزمن للعمل حسب معادلات آينشتاين ..و لكن في بناء واحد هو في غاية الصعوبة
بطاقة أكثر بكثير من الطاقه سياره «العودة إلى المستقبل» مع البلوتونيوم
لماذا لا نبحث عن الاكوان الاخرى ؟
تعلمون أن بعد تريليونات السنوات من الآن، الكون سيصبح بارد جداً
ونعتقد انه يتوجّه إلى الانجماد .
كل النجوم التي تلمع ... ستتوقف يوما ما عن اللمعان..... بعدها تموت كل النجوم ....
الكون سيكون كبير جدا، و بارد جدا.
وهنا كلّ الحياة الذكية في هذا الكون يجب أن تموت.
قوانين الفيزياء حكمت بالاعدام على جميع أشكال الحياة الذكية.
لا يوجد سوى طريق واحد للهروب من الموت في هذا الكون
و هو: الرحيل .
حسنا،نحن الآن، بالطبع، ندخل عالم الخيال العلمي، لكن على الأقل عندنا تلك المعادلات :
معادلات نظرية الأوتار، والتي سوف تسمح لنا حساب إذا كان من الممكن أن نمر عبر الثقب .
للذهاب إلى كون آخرأكثر دفئا، وربما نستطيع أن نبدأ من جديد.
القوة الخامسة .
اذا كنت تريد أن تلخّص مسيرة الفيزياء على مدى العشر آلاف سنة الماضية
فستكون باستقطار قوانين الطبيعة إلى أربع قوى أساسية : هي
الجاذبية والقوة الكهرومغناطيسية، ، والقوتان النوويتان.
ولكن السؤال بعد ذلك هو: هل يوجد هناك قوة خامسة ؟
قوة غير تلك القوى يمكننا قياسها في المختبر؟
وصدقوا أو لا تصدقوا، هناك علماء الفيزياء بالحقيقه نظروا بعناية شديدة لتلك القوة الخامسة.
ربما بعض الناس يعتقدون انها ظواهر روحية .
ربما هي قوة التخاطر ، وربما انها ما يسمى بالقوى النفسية، وربما انها قوة العقل ربما الوعي .......
حسنا، أنا عالم فيزياء . ونحن نؤمن بإختبار النظريات لتأكيد بأتها :
ليست مزورة أو مكررة .
نحن نريد التأكد بأن نظريتك الخاصة مطلوبة ....وتعمل في كل مرة دون استثناء.
وإذا فشلت نظريتك مرة واحدة فهئ خاطئه .
وبعبارة أخرى، نظرية آينشتاين تعمل في كل مرة دون استثناء ...
مرة واحد تكون نظرية آينشتاين مخطئة، فالنظرية كلها غير صحيحة.
حسنا، حتى الآن نحن يمكن أن نعيد إنتاج واستنساخ هذه النظريات الطبيعية الأربع
لكن لا يمكننا ذلك مع نظرية الخامسة .... -- نحن نبحث عنها .
يعتقد بعض الناس بأنّ القوة الخامسة قد تكون قصيرة المدى ونحن لا نستطيع تأكيد ذلك .
الكون بإيجاز:نظرية كل شي ترجمة : Mr.S798
الطاقة المظلمة
نحن علماء الفيزياء في السنوات العشر الأخيرة اكتشفنا مصادرجديدة للطاقة
أكبر من المجرة نفسها - الطاقة المظلمة.
اليوم أدركنا أن 73 % من كوننا هو مادة وطاقة
و 73 % هي في شكل من أشكال الطاقة المظلمة - الطاقة من لا شيء.
التي تبعد وتبعد المجرات عن بعضها البعض.
وهي ايضاً طاقة الانفجار الكبير نفسه.
الاطفال يسألون هذا السؤال "إذا كان الكون أنفجر،ما اي شي صنع هذا الانفجار"
والاجابة هي : الطاقة المظلمة.
73 % من طاقه الكون هي شكل من أشكال الطاقة المظلمة
23٪ هي المادة المظلمة. المادة المظلمة هي مادة غير مرئية تحملها المجرةمعا ... 23% من الكون مادة مظلمة.
النجوم، مصنوعة من الهيدروجين والهليوم، ويشكلون 4 % من الكون.
وبعد ذلك ماذا بشأننا؟ نحن من عناصر أعلى -- نحن، مصنوعين من الأوكسجين، الكاربون، النتروجين،التنغستن،والحديد.
نحن نشكل 0.03٪ من الكون فقط !
وبعبارة أخرى نحن محظوظين .
إنّ الكون بشكل رئيسي مصنوع من الطاقة والمادة المظلمة .
أنها في الواقع تغرق النجوم، المجرات الساحقة .
الآن، ما هي المادة المظلمة، التي تشكل 23٪ من الكون.؟
لا أحد يعرف. نظرية الاوتار تعطينا مجرد فكرة، لكنها ليست جواب جازم.
بكلمة أخرى، علماء الفيزياء الشباب اليوم موجودين وهم طموحين جدا
وقد تقول إلى نفسك الآن، هل يجب ان اذهب الى الفيزياء ...؟
هل لأنها لديها بالفعل مرشح لنيل جائزة في نظرية الحقل الموحد، أليس كذلك؟
هل لكي ننجز كتاباً واحداً بدل كل الكتب الفيزياء الدراسية لكي يقول بأنّ الكون بشكل رئيسي مصنوع من الذرّات، اليس كذلك؟
هذا هو، الكون بشكل رئيسي مصنوع من الذرّات.
غير صحيح!
في السنوات العشر الماضية، لقد وصلنا إلى إدراك أن معظم الكون هو مظلم .
وهناك رف كامل من جوائز نوبل للشباب ... لمن يستطيع فهم سر المادة المظلمة والطاقة المظلمة.
اسمحوا لي أن أقدم بعض النصائح لك إن كنت من الشباب الفيزيائي،أومن خريجي كليات الدراسات العليا.
لديك أحلام لكي تصبح مثل أينشتاين ، احلام في العمل على نظرية الأوتار، وأشياء من هذا القبيل.
ثم صدمتكم الفيزياء الابتدائية في بداية الدراسة
اسمحوا لي أن أكون صريحا.
نحن علماء الفيزياء نخفق معظم الطلاب مع الفيزياء الابتدائية،
ونحن تقريبا نشجع دائما العمل بقسم الهندسة بدلا من الفيزياء
نحن لا نريد تدريب مهندسين يصنعون جسوراً تتمايل .
نحن لا نريد مهندسين يصممون ناطحات السحاب التي تسقط في النهاية
_عليك أن تعرف قوانين الميكانيكا.... هنا خلاصة القول
لذلك، قبل أن تتمكن من العمل مع قوانين آينشتاين، عليك العمل مع قوانين الاحتكاك، البكرات والحبال و التروس.
نتيجة لذلك، سيكون عندنا معدل عالي جدا ينحي نسبة المغادره عند الفيزياء الابتدائية.
لذا، إن كنت من الشباب الفيزيائي الذي تخرج والنجمومية بين عينيك ...
وأنت تصادف فيزياءي مبتدئ للمرة الأولى، احترس .
وذا كان لديك وقت عصيب ... هذا هو الحل .....
أنا بدأت حياتي كفيزياوي تجريبي، ثمّ ذهبت إلى هارفارد، تحدثت مع مستشارين في الفيزياء
تحدتث مع واحد من اعظم الفيزيائين التجربيين الاستاذ بوند ...
وقال لي أنه ربما حان الوقت لإعطائك قسطا من الراحة.
قال لي، "مهاراتك أفضل بكثير مع الشي الذي تحبّه أكثر"
وهي الفيزياء النظرية والرياضيات، وعوالم من الأبعاد الأعلى
وأدركت أنه ربما كان على الحق.
الاشياء حول الفيزياء النظرية وعلوم الابعاد كانت تفتنني حقاً
حاول ان تعثر على القاعدة الأساسية في كل شيء بدلا من محاولة تدليك كل النظريات أو لتقديم نظريا ت أجمل
لماذا لا تكتشف عملك ، والذي يجعل عليك علامة مميزة ، هذا ما أقوم به من أجل لقمة العيش.
أنا عالم الفيزياء النظرية.
شكرا جزيلا.
الكون بإيجاز:نظرية كل شي ترجمة : Mr.S798
(МУЗИКА)
Името ми е професор Мичио Каку.
Аз съм професор по теоретична физика в Нюйоркския университет
и се специализирам в нещо наречено Теория на струните.
Аз съм физик и някои хора ми задават въпроса:
"Какво е направила физиката за мен напоследък? Получавам ли по-добра цветна телевизия?
Получавам ли по-добра Интернет връзка с физиката?"
И отговорът е: да.
Физиката е самата основа на материята и енергията.
Ние физиците създадохме лазерния лъч, ние създадохме транзистора,
помогнахме за създаването на първия компютър, помогнахме да изградим Интернет,
ние написахме световната мрежа (WWW).
В допълнение, също помогнахме за изобретяването на телевизията, радиото, радара, микровълновите,
да не споменавам ЯМ резонанс, ПЕТ скенерите, рентгеновите лъчи.
С други думи, почти всичко, което виждате във всекидневната си,
почти всичко, което виждате в една съвременна болница, в един или друг момент, може да бъде свързан с физик.
Започнах да се интересувам от физика, когато бях дете.
Когато бях на 8 почина един велик учен.
Все още помня учителя си в основното училище как влиза в стаята и ни съобщи,
че най-великия учен на нашата епоха е починал.
И онзи ден всеки вестник бе публикувал снимка на бюрото му,
бюрото на Алберт Айнщайн.
Описанието под нея гласеше... Никога няма да го забравя,
„Незавършения ръкопис от най-великия труд на най-великия учен на нашето време.“
И си казах: "Защо не е могъл да го завърши? Какво е толкова трудно?
Като всеки проблем с домашното, нали? Защо не е попитал майка си? Защо не е могъл да завърши този проблем?
И така, като осемгодишен, реших да открия какъв е този проблем?
Години по-късно започнах да осъзнавам, че това е била теорията на всичко – Единната теория на полето.
Едно уравнение, което би обобщило всички физични сили във вселената.
Едно уравнение като e = mc^2. Това уравнение е дълго един сантиметър
и това уравнение отключва една тайна на звездите.
Защо светят звездите? Защо сияе галактиката?
Защо имаме енергия на Земята?
Но тогава ми се случи и друго нещо докато бях на осем.
Зарибих се по съботните сутрешни ТВ предавания. По специално „Флаш Гордън“.
И аз бях пристрастен. Всяка събота сутрин гледах предавания за извънземни от космическото пространство,
космически кораби, лазерни оръжия, невидими щитове, градове в небето... Това беше за мен.
Но след няколко години започнах да забелязвам нещо.
Първо започнах да забелязвам, че... Ами, нямах руса коса и сини очи,
нямах мускули като Флаш Гордън, но учените бяха тези, които вършеха цялата работа.
По конкретно, един физик.
Той беше този, който откри лазерния пистолет, космическите кораби.
Той беше този, който създаде невидимия щит.
И тогава осъзнах нещо друго – ако искаш да разбереш бъдещето
трябва да разбереш физиката.
Физиката е в основата на всичко – джаджите, магиите,
всички чудеса на технологичната епоха, всички те могат да бъдат проследени
до работата на някой физик.
По-голямата част от научната фантастика е в рамките на законите на физиката,
но може би възможно в рамките на сто години.
Когато имаме невъзможност за нещо, това може да отнеме хиляда години или повече.
Това включва пътуване във времето, светлинни двигатели, високи измерения,
портали през пространството и времето, бели дупки или чревояди.
Ако се срещнете с прапрародителите си от 1900 г.,
тогава те са били фермери.
Не са живели много след като навършат 40, средно.
Комуникациите на далечни разстояния през 1900 г. били да крещиш на съседа си
и ако имат възможността да ви видят сега
и айпадове и айфони, сателити, GPS и лазерни лъчове,
как ли биха гледали на вас?
Биха гледали на вас като магьосник или вълшебник.
Обаче ако ние можем да се срещнем с нашите правнуци през 2100 г.
как бихме гледали на тях?
Ще гледаме на тях като на богове от гръцката митология.
Зевс е могъл да контролира обекти около себе си само с мисълта си,
да дава живот на обекти само с мисълта си,
а да бъдеш гръцки бог е голямо перчене.
Венера е имала перфектно тяло, вечно тяло,
а днес ние започнахме да разгадаваме генетиката на молекулно ниво на процеса на остаряване.
След това Аполо, той имал колесница, с която можел да се вози из небесата.
Накрая и ние ще имаме тази летяща кола, която винаги сме искали в гаража си до 2100 г.
Ще притежаваме силата на боговете.
Ще перифразирам Артър Чарлс Кларк:
„Всяка достатъчно напреднала технология е неразличима от божественото.“
И така, нека да започнем с нашата история.
Историята на физиката е историята на съвременната цивилизация.
Преди Исак Нютон, преди Галилео
ние сме били заобиколени от загадъчни суеверия.
Хората вярвали в най-различни видове духове и демони.
Какво карало планетите да се движат?
Защо някои неща взаимодействат с други? Това било загадка.
Назад в средновековието, например,
хората чели работите на Аристотел, а Аристотел задал въпроса:
„Защо обектите се движат към Земята?“
И това, било защото, казал той, „обектите копнеели да се обединят със Земята.“
А защо обектите намалят скоростта си, когато ги задвижите?
„Движещите се обекти намалят скоростта си, защото се уморяват.“
Това били работите на Аристотел, които имали влияние почти 2000 години до началото на съвременната физика с Галилео и Исак Нютон.
(МУЗИКА)
Когато древните поглеждали към небето, то било изпълнено с неизвестности и чудеса.
И през 1066 г., най-важната дата в британския календар,
имало една комета, комета, която прелетяла над бойното поле при Хейстингс.
Тя уплашила войските на крал Харолд и един млад мъж от Нормандия
нахлул в Англия и победил крал Харолд в битката при Хейстингс,
създавайки съвременната британска монархия.
Но въпросът бил: от къде дошла кометата?
Каква била тази комета, която загадъчно проправила пътя за идването на британската монархия?
Ами, вярвате или не, тази същата комета, съвсем същата комета
дала началото на британската монархия,
прелетяла над Лондон още веднъж през 1682 г.
Този път всеки си задавал въпроса: от къде идват кометите?
Дали те не предвещават смъртта на краля?
Защо имаме пратеници от небесата?
Един човек се осмелил да проникне в тайните на кометите
и това бил Исак Нютон.
Всъщност, когато Исак Нютон бил само на 23 години, се натъкнал на всеобщата сила на гравитацията.
Според една история, той се разхождал в имението си в Уилсторп и видял падането на една ябълка.
И тогава Исак Нютон видял Луната.
Тогава той си задал ключовия въпрос, който помогнал за разкриването на небесата:
„Ако ябълките падат, Луната също ли пада?“
И отговорът бил: Да.
Този отговор опровергал хиляди години загадки и спекулации относно движенията на небето.
Луната пада свободно също както една ябълка.
Луната постоянно пада по посока Земята.
Тя не се сблъсква с нея, защото се върти около нея и Земята е кръгла,
но тя е под въздействието на една сила – силата на гравитацията.
Веднага Нютон се опитал да извърши математическите изчисления.
Той осъзнал, че математиката от 1600-те не била достатъчна, за да изчисли движението
на падащата Луна.
Тогава какво направил Исак Нютон?
Когато той бил на 23 не само че се натъкнал на силата на гравитацията,
но той също създал математическия анализ.
Дори той създал математическия анализ до такава степен, до която вие я учите, когато сте първокурсници в колежа.
А защо той създал математическия анализ?
За да изчисли движението на падащата Луна.
Математиката от епохата тогава била неспособна да изчисли
траекториите на обектите движещи се в силово поле с обратна пропорционалност.
Именно това сторил Исак Нютон, той разбрал движението на Луната,
и тогава осъзнал, че ако разбере Луната,
той също така разбира движението на планетите в Слънчевата система.
Исак Нютон създал и един нов телескоп.
Това бил рефлекторния телескоп и той проследил движението на тази комета.
Оказало се, че всеки говорел за кометата, включително доста богатия англичанин на име Едмунд Халей.
И така богатия търговец Едмунд Халей решил да пътува до Кеймбридж,
за да разговаря с видния английски учен сър Исак Нютон.
Едмунд Халей попитал Нютон: „Какво ще кажеш за тази комета?
Никой не разбира кометите, те са загадка.
Пленявали са хората в продължение на векове, хилядолетия... Какво мислиш ти?“
Тогава, перифразирам, Исак Нютон казал нещо такова.
Той казал: „О, това е лесно. Тази комета се движи в идеална елипса. Движи се в силово поле с обратна пропорционалност.
Проследявам ги всеки ден с моя рефлекторен телескоп и поведението на тази комета
потвърждава с точност моите изчисления.“
Разбира се не знаем каква е била реакцията на Едмунд Халей, но ще перифразирам.
Би трябвало да е казал нещо такова: „За Бога, човече, защо не публикуваш най-великия труд
в цялата научна история?
Ако това е вярно, ти си дешифрирал тайната на звездите, тайната на небесата.
Никой не разбира откъде идват кометите!“
Тогава Нютон отговорил и казал: „О, ами, струва прекалено много. Аз не съм богат човек.
Ще ми струва прекалено много да обобщя математическия анализ, който съм измислил и да изчисля движението на звездите.“
И тогава Халей вероятно е казал така: „Господин Нютон, аз съм много богат човек.
Натрупал съм богатството си в търговията. Аз ще платя за публикуването на най-великия научен труд, на какъвто и да е език.“
Именно "Principia", принципите – "Математическите принципи" управлявали небесата.
Вярвате или не, това вероятно е най-важния труд
написан някога от човешко същество за стотиците хиляди години откакто е еволюирал от Африка.
Разберете, че тази книга е поставила началото на физиката на вселената.
Сили, които контролират движението на планетите; сили, които могат да бъдат пресметнати; сили, които управляват
движението на гюлета, ракети, камъни – всичко, което се движи според Закона за движението
и математическия анализ на сър Исак Нютон.
Дори днес, когато изстрелваме нашите космически сонди, ние не използваме уравненията на Айнщайн,
те се прилагат само когато доближите скоростта на светлината или сте близо до черна дупка.
Ние използваме Нютоновия Закон за гравитацията.
Те са толкова прецизни, че когато сме изпратили космическа сонда покрай пръстените на Сатурн
сме използвали съвсем същите уравнения, които Исак Нютон е обяснил през 1600-те.
Затова и имаме способността да разкрием тайните на Слънчевата система –
благодарение на Закона за движението на Исак Нютон.
Това, което направил Нютон не било само, че задвижил изчислението на планетите,
той също задвижил и механиката.
Машините днес работят според добре определени закони.
Трите закона за движението на Нютон: първият закон гласи, че обекти в движение остават в движение завинаги
освен ако не взаимодейства с външна сила.
Виждаме това на ледената пързалка.
Удряте шайбата и тя продължава докрай завинаги, освен ако не взаимодейства с външна сила.
Това е различно от закона за движението на Аристотел.
Аристотел казал: „Движещите се обекти накрая спират, защото се уморяват.“
Втория закон за движението гласи: „Силата е равна на масата по ускорението.“
И това уравнение прави възможна Индустриалната революция.
Парни двигатели, локомотиви, фабрики, машини, всички те вследствие на механиката
задвижена от втория закон за движението на Исак Нютон – “Силата е равна на масата по ускорението.“
След това Нютон имал и трети закон за движението: „За всяко действие съществува равно противодействие.“
Това е закона на ракетите.
Това е и причината да имаме ракети, които могат да летят в космическото пространство.
Урокът тук е когато учените разкрили първата сила във вселената, гравитацията,
това задвижило Индустриалната революция – революция, която свалила европейските крале и кралици,
която изместила феодализма, водеща към модерната епоха.
Всичко това, защото един 23 годишен джентълмен погледнал нагоре и си задал въпроса: „Луната също ли пада?“
Когато бях дете, израствайки в Калифорния, виждах снимки на Емпайър Стейт Билдинг
и си казвах: „Как е възможно да построят толкова голяма сграда и да не знаят, че тя ще падне?“
Защо не пада? Те не са построявали пробен модел на цялото нещо.
Не можеш да имаш една Емпайър Стейт Билдинг, толкова голяма, за да я тестваш дали ще падне или не.
Как са знаели предварително, че тези сграда няма да падне?
И отговорът е: Законът за движението на Нютон.
Всъщност, днес аз преподавам Законите за движението на Нютон и в действителност можеш да пресметнеш
силата на всяка една тухла в Емпайър Стейт Билдинг.
Използвайки втория закон за движението на Нютон: „Силата е равна на масата по ускорението.“
Когато Нютон разкрил силата на гравитацията, това била първата сила.
Сега нека погледнем към втората сила –
една дори по-голяма сила, която е засегнала всеки аспект от живота ни.
И това е електромагнитната сила.
Откакто хората видели мълнии да осветяват небето; откакто те са се ужасявали от звука на гръмотевицата,
са се питали: „Дали боговете хвърлят мълнии и създават гръмотевиците? Ядосани ли са ни?
Учените започнали да осъзнават, че мълниите и гръмотевиците могат да се копират и на земята,
че ние в действителност можем да създадем минимълнии използвайки електричество.
Но чак до 1800-те най-накрая сме започнали да разкриваме втората голяма сила, която управлява вселената –
електромагнитната сила.
Майкъл Фарадей ще даде коледни лекции в Лондон, пленявайки всеки, от възрастни до деца,
и ще демонстрира невероятните свойства на електричеството.
Някои хора, например, задали простия въпрос: „Ако сте в кола или самолет и ви удари мълния,
защо всеки не бива ударен от ток, защо не умират всички?“
Е, Фарадей отговорил на въпроса.
Той създал клетка.
Влязъл в тази стоманена клетка, наелектризирал я и той изобщо не бил ударен от ток.
Това се нарича клетка на Фарадей и всеки път, когато влезете в метална постройка, вие сте защитени от този метален обект.
Това, което сторил Майкъл Фарадей било, че спомогнал за разгръщането на втората велика революция
с нещо наречено Закон на Фарадей.
Движеща се жица в магнитно поле задвижва електроните си, създавайки електрически ток.
Тази проста идея, отприщила електрическата революция и затова имаме хидроелектрически генератори,
язовири, които могат да произвеждат огромни количества енергия, затова хората построяват атомни електроцентрали,
затова имаме електричество в стаята в този момент.
В много малък мащаб, използвате това във велосипеда си.
Когато поставите лампа на велосипеда си, въртенето на колелото завърта магнит.
Тогава магнита задвижва електрони по проводник и затова светва електричество в лампата на велосипеда ви.
С други думи, електричеството и магнетизма били обединени в една сила.
Някога сме мислели, че електричеството и магнетизма били отделни.
Сега знаем, че всъщност те са една и съща сила.
И така, ако един движещ се магнит може да създаде електрическо поле,
това означава, че движещото се електрическо поле може да създаде магнитно поле.
Но ако те могат да се създават едно друго, защо да не могат да трептят и създават вълни
така, че движещи се електрични полета да създават магнитни полета, създавайки електрични полета,
създавайки магнитни полета до безкрайност, образувайки вълна?
Ами, около времето на Американската гражданска война, един математически физик, Джеймс Кларк Максуел,
използвайки работата на Фарадей, пресметнал честотата на тази вълна.
В едно от най-великите научни постижения на всички времена Джеймс Кларк Максуел изчислил честотата на тази вълна
и открил, че тя била честотата на светлината.
И тогава той направил невероятното откритие.
Това е светлина.
Това представлява светлината.
Тя не се движи със скоростта на електричеството случайно, това е самата светлина.
И уравненията били записани от Джеймс Кларк Максуел.
За жалост, самия Майкъл Фарадей формално нямал образованието.
Той не можел да приложи математически собствената си работа.
Джеймс Кларк Максуел бил теоретичен физик, също както и аз.
Той написал математическата физика на трептенията на електрическите и магнитните полета
и те се наричат уравнения на Максуел.
Тези уравнения трябва да бъдат запомнени от всеки специализиращ физика.
Не може да получите докторска степен, без да запомните тези уравнения.
Всеки инженер, който се занимава с радари и радио трябва да запомни тези уравнения.
И така, ако отидете в Бъркли, където аз взех моята докторска степен, може да си закупите тениска с надпис:
„В началото Бог казал: четириизмерната дивергенция на един антисиметричен тензор на втора степен е равна на 0, и беше светлина.“
Дами и господа, това е уравнението за светлината.
Последствията от електромагнитната революция са засегнали всеки един от нас.
Това е снимка на Земята от космоса.
Погледнете я!
Европа е електризиран! Можем да видим плодовете от всичките ни усилия да създадем електричество,
което да изпълни с енергия живота ни, с една снимка – като погледнем Земята от космоса.
Нека сега поговорим за това как работата на Фарадей и Максуел засяга и вашия живот.
Това е Интернет. Интернетът е един естествен страничен продукт на електромагнитната сила
и може да видите, че там, където има Интернет има просперитет,
има наука, има развлечение, има икономическа активност.
Там, където няма Интернет има бедност.
А в бъдещето Интернетът ще бъде умален и ще бъде поставен в очилата ви.
Очилата ви ще разпознават хората и ще показват биографията им до тяхното изображение докато разговаряте с тях,
а когато те говорят на китайски с вас, очилата ви ще го превеждат на английски
и ще изписват субтитри точно под тяхното изображение.
Така в бъдещето ще знаете с кого точно разговаряте без дори да го заговаряте,
а това означава, че на коктейл, ако си търсите работа, но не знаете кои са важните клечки,
в бъдещето ви ще знаете на кого да се подмажете.
В бъдещето чиповете ще струват само едно пени, защото можем да произвеждаме все по-тънки и по-тънки транзистори.
Ще притежавате електромагнитната сила на Фарадей вътре в тялото си.
Това е хапче. В него има чип.
Чипът е по-малък от хапче аспирин.
То също има и камера и магнит.
Когато го глътнете магнитът направлява камерата снимаща стомаха ви, вътрешностите ви...
Защото всички знаем от какво най-много се страхува мъжът на средна възраст – колоноскопия.
А това дава ново значение на израза: "Intel Inside."
Сега, нека да поговорим за следващите големи сили, които управляват вселената.
Говорихме за гравитацията, която ни позволява да калкулираме движението на планетите.
механиката създадена от Нютон помогнала за разгръщането на Индустриалната революция.
Майкъл Фарадей работил върху електромагнитната сила, която ни дарила с чудесата на електрическата епоха.
Нека сега поговорим за ядрената епоха, звездите и Слънцето.
Хората са били омаяни от Слънцето.
Аполо бил бог, който препускал из небесата със своята пламтяща колесница... Но хей,
когато пресметнете колко дълго въглища или петрол биха горели
ще осъзнаете, че е само след няколкостотин години Слънцето би изгоряло.
Какво е способно да издържи милиарди години?
Трябва да съществува нова сила
– ядрена сила.
Айнщайн и други помогнали за разкриването на тайната на звездите.
Ядрената сила бива два вида: слаба и силна.
Слабата ядрена сила овладява радиоактивния разпад.
Силната ядрена сила е една от най-силните сили в цялата вселена.
Толкова е силна, че държи протоните ни един до друг от самото създаване, с началото на времето.
Уравнението, което допуска освобождаването на енергия е популярното уравнение на Айнщайн:
E е равно на m по c на квадрат.
Това, което ни показва Айнщайн е, че колкото по-бързо се движите, толкова по-тежък ставате.
Така, вашето тегло не е константа.
Когато се движите много бързо ставате по-тежък – нещо, което ние измерваме всеки ден в лабораторията.
Това означава, че енергията от движението се превръща в маса – защото ставате по-тежки.
Сега слушайте внимателно. Колкото по-бързо се движите, толкова по-тежки ставате,
което означава, че енергията от движението E се превръща в M, вашата маса, а отношението
между E и M е много проста, отнема една секунда да я запишете на лист хартия,
то е точно e=mc^2.
И така ядрената сила помогнала да се обясни тайната на Слънцето, но също така създала и кутията на Пандора,
защото вътре в ядрото на атома има частици,
а когато разбиете тези частици, какво получавате?
Още частици. А когато разбиете и тях, какво получавате?
Още частици. Всъщност ние сме залети със субатомни частици, стотици, хиляди субатомни частици,
всеки път, когато разбиваме атомите.
Ние разбиваме атомите с нещо наречено атомни разбивачи или ускорител на частици.
Аз създадох моя първи ускорител на частици, когато бях в гимназия.
Когато бях в гимназия отидох при майка ми един ден и казах: „Мамо, ще ми разрешиш ли да изградя
един 2,3 милиона електронволта бетатрон ускорител на частици в гаража?“
И майка ми каза: „Разбира се, защо не? И не забравяй да изхвърлиш боклука.“
Отидох в Уестингхаус, а бях дете в гимназия, и попитах за 180 кг стоманен трансформатор.
Попитах за 35 км медна жица, защото исках да създам
6 киловата, 10 000 гауса магнитно поле, за да захраня моя ускорител на частици.
С 35 км медна жица, как можеш да я намотаеш?
Затова го направихме на футболното игрище в гимназията.
Поставих 35 км медна жица на гредата, подадох я на майка ми, тя отиде на 50 ярдовата линия,
разплитайки макарата с жицата.
Тя я даде на баща ми, който тогава отиде до гредата на вратата
и така обвихме 35 км медна жица на футболното игрище в гимназията.
Най-накрая моя ускорител на частици бе готов.
Консумираше 6 киловата – това е всяка една единица мощност, която моята къща можеше да предложи.
Запуших си ушите, затворих си очите, включих снабдяването и чух един огромен пукащ звук
от 6 киловата мощност нахлуващи през моя кондензатор.
И тогава чух поп-поп-поп звук изгаряйки всеки един прекъсвач в къщата.
Цялата къща потъна в мрак.
Горката ми майка, всеки път, когато се прибираше у дома, тя виждаше светлините да примигат и угасват.
И вероятно се е чудела: „Защо не може да имам син, който да играе бейзбол. Защо не се научи на баскетбол?
И за Бога, защо не си намери някое свястно японско момиче?“
„Защо трябва да изгражда тези машини в гаража?“
Е, тези машини изградени в гаража ми са в полезрението на един физик, Едуард Телер, бащата на водородната бомба.
И той уреди стипендията ми в Харвард и моята кариера получи добър тласък.
Той знаеше точно какво правех.
Не се налагаше да му обяснявам, че експериментирах с антиматерия.
Аз създавах антиелектрони в гаража на майка си и използвах атомни ускорители, за да създам накрая лъчи от антиматерия.
Антиматерията е обратното на материята. Тя притежава противоположен заряд.
Така един електрон има отрицателен заряд.
Позитрона, или антиелектрона, има положителен заряд.
Това означава, че можеш да създадеш антимолекули и антиатоми.
Антиводорода е създаден в CERN извън Женева, Швейцария и също във Фермилаб извън Чикаго,
където имат антиелектрони обикалящи около антипротони.
А в Брукхейвънската национална лаборатория в Лонг Айлънд съвсем наскоро бе засечен антихелий.
За да създадем антихелий трябват два антипротона и два антинеутрона.
За всяко парче материя съществува копие, което е създадено от антиматерия.
И когато, между другото, тези двете се сблъскат се освобождава най-големия източник на енергия във вселената.
Това е 100% превръщане на материята в енергия от уравнението на Айнщайн – e=mc^2
Вътре в ядрото на атома имаме частици на частици, когато ги разбиваме.
През 1950-те сме били залети със субатомни частици.
Дори Дж. Робърт Опенхаймер, бащата на атомната бомба, веднъж направил изказване.
Той заявил, че „Нобеловата награда за физика трябва да отиде при физика, който тази година не е открил нова частица“.
Ето колко много частици са били откривани.
Нека да поговорим за зоопарка на частиците.
Сега ние физиците сме открили стотици, хиляди субатомни частици
и сме успели да ги съединим като пъзел.
Нарича се стандартен модел.
Той има 36 кварки, 19 свободни параметъра, 3 поколения кварки, без някаква смислена причина,
но това е най-фундаменталната основа на реалността, която ние физиците сме могли да изградим.
Милиарди долари, 20 Нобелови награди са отишли за изграждането на стандартния модел
и тя е най-грозната теория позната на науката, но работи.
Едно парче липсва, а това липсващо парче се нарича Хигс бозон.
Очакваме да го открием. Искаме да създадем една по-висша версия на тази теория.
И ние смятаме, че тази теория е струнната теория.
Теорията на струните се базира върху простата идея, че всички четири сили във вселената –
гравитацията, електромагнитната сила и двете ядрени сили, могат да бъдат разглеждани като музика.
Музика от дребни малки ластици.
И ако имах един супермикроскоп и можех да погледна в сърцето на електрона, какво щях да видя?
Щях да видя един вибриращ ластик, който ако го дръпна се превръща в неутрино.
Ако го дръпна отново ще се превърне в кварк.
Дръпвам го отново и се превръща в Янг-Милс частица.
Всъщност ако го дръпна достатъчно пъти ще получа хиляди субатомни частици,
търпеливо каталогизирани от физиците.
Ние смятаме, че теорията на струните е теорията на всичко.
Оказва се, че теорията на струните може да се обобщи в едно уравнение дълго около 2-3 см – това е моето уравнение.
Нарича се теория на струнните полета и как ще я тестваме?
Ние изграждаме машина – най-голямата научна машина построявана някога в историята на човешкия род,
извън Женева, Швейцария.
Това е големия адронен ускорител.
Ние смятаме, че Хигс бозона ще бъде създаден от големия адронен ускорител.
Една тръба с окръжност 27 км с два лъча протони обикалящи в обратни посоки,
тогава се сблъскват един в друг, създавайки дъжд от частици и сред тези частици
се надяваме да открием Хигс бозона, но не само това.
Надяваме се да открием частици дори отвъд Хигс бозона.
Следващия поредица от частици отвъд Хигс бозона са счастици.
Следващия слой от пъзела се нарича счастици или суперсиметрични партньори
– нищо друго, освен по-високи вибрации, по-високи музикални ноти от вибрираща струна.
И какво друго можем да направим?
Можем също да разкрием тайните на Големия взрив.
Виждате ли, уравненията на Айнщайн стигат до мига на големия взрив и центъра на черна дупка.
Двете най-интересни места във вселената са отвъд нашия обсег използвайки уравненията на Айнщайн.
Нуждаем се от по-висша теория и тук идва теорията на струните.
Струнната теория ни отвежда преди големия взрив, преди самото начало.
А какво казва струнната теория?
Тя твърди, че съществуват няколко вселени.
От къде е дошъл големия взрив?
Уравненията на Айнщайн ни дават завладяващата картина, че ние сме като насекоми върху сапунен мехур –
един гигантски сапунен мехур, разширяващ се и сме залепнали като мухи върху мухоловка, не можем да избягаме от сапунения мехур.
Това се нарича теорията за Големия взрив.
Теорията на струните твърди, че трябва да има и други мехури там някъде.
Във вселена с няколко мехура, когато две вселени се сблъскват,
това може да оформи друга вселена.
Когато една вселена се разделя на две, може да създаде две вселени и това, смятаме ние, е Големия взрив.
Големия взрив е предизвикан или от сблъсъка между две вселени или от разделянето на вселени.
Ако съществуват други измерения, ако съществуват други вселени, можем ли да отидем между вселените?
Това, разбира се, е доста трудно.
Все пак „Алиса в Страната на чудесата“ ни дава възможността, че
може би един ден ще създадем коридор между вселените.
Това е бяла дупка.
Представете си, че вземата лист хартия и поставяте две точки на него.
Най-краткото разстояние межди две точки е права линия,
но ако може да прегъна този лист хартия, тогава вероятно мога да създам пряк път,
пряк път през пространство и време наречено бяла дупка.
Това е едно действително решение от уравненията на Айнщайн.
Можем да видим това в теорията на струните.
Въпросът е колко практично е да се премине през едно от тези неща?
Не знаем. Всъщност съществува дебат сред физиците днес –
Стивън Хокинг, много физици влизат в играта,
опитвайки се да разберат дали е физически възможно да се премине през бяла дупка.
Защото ако можеше тогава ще можем да използваме това като машина на времето.
След като теорията на струните е теория на всичко, тя също е и теория на времето,
а машините на времето се допускат от уравненията на Айнщайн,
но да изградиш една е изключително трудно.
Много повече енергия е нужна от един обикновен DeLorean с плутоний.
След трилиони години вселената ще стане ужасно студена.
Ние смятаме, че вселената се е насочила към едно голямо замръзване.
Всички звезди ще угаснат. Звездите ще спрат да блещукат.
Вселената ще стане толкова голяма, че ще бъде студена.
В този момент всякакъв разумен живот във вселената би умрял.
Законите на физиката са смъртна гаранция за всеки разумен живот.
Има само един начин да се избяга от смъртта на вселената
и това е: да напуснем вселената.
Сега, разбира се, навлизаме в сферата на научната фантастика, но поне днес имаме уравнения –
уравненията на теорията на струните, които ще ни позволят да изчислим дали е възможно да минем през бяла дупка,
за да отидем в друга вселена, където е по-топло и вероятно ще можем да започнем отначало.
Ако трябва да обобщим напредъка на физиката през последните десет хиляди години
то той би бил природните закони дестилирани в четири основни сили:
гравитация, електричество и магнетизъм, и двете ядрени сили.
Но тогава въпроса е: съществува ли пета сила –
сила отвъд силите, които можем да измерим в лабораториите?
И, вярвате или не, има физици, които всъщност доста старателно са търсели пета сила.
Някои хора мислят, че може бие е физически феномен.
Може би е телепатия, може би е нещо наречено пси сила, може би е силата на ума, може би съзнанието.
Аз съм физик. Ние вярваме в проверяването на теориите, за да се уверим, че са
устойчиви и възпроизводими.
Искаме да се уверим, че вашата теория работи всеки път без изключение
и ако вашата теория се провали един път, тя е грешна.
С други думи, теорията на Айнщайн трябва да работи всеки път без изключение.
Ако се докаже веднъж теорията на Айнщайн, че греши, цялата теория е грешна.
До сега можем да възпроизведем тези четири физически теории,
но една пета теория не може да бъде възпроизведена, търсели сме я.
Някои хора смятат, че може би петата сила може да е на близко разстояние. Не върху ядрото върху атома,
а варираща върху няколко крачки.
И не можем да открием никаква.
През последните десет години, ние физиците, сме открили един нов енергиен източник
по-голям от самата галактика – тъмна енергия.
Разберете, че в нашата вселена днес 73% от нея, материя и енергия,
73% е под формата на тъмна енергия – енергията на нищото.
Именно това раздалечава галактиките по-далеч и по-далеч една от друга.
Това е енергията на самия голям взрив.
Децата задават въпроса: „Ако вселената е експлодирала, тогава какво я е накарало да експлодира?“
И отговорът е: тъмна енергия.
73% от енергията във вселената е тъмна енергия.
23% е тъмна материя. Тъмната материя е невидима материя.
Ако я държа в ръката си тя ще мине през нея.
Тя придържа галактиките заедно. 23% от вселената е тъмна материя.
Звездите, съставни от водород и хелий представляват 4% от вселената.
Тогава какво да кажем за нас? Ние, висшия елемент, създадени от кислород, въглерод, азот, волфрам и желязо.
Ние изпълваме 0.03% от вселената.
С други думи, ние сме изключението.
Вселената главно е съставена от тъмна енергия. Вселената главно е създадена от тъмна материя,
заливайки звездите, заливайки галактиките, на практика.
Сега, какво е тъмната материя, която съставя 23% от вселената?
Никой не знае. Теорията на струните ни дава ключ, но няма окончателен отговор.
С други думи, вие млади, амбициозни физици сред зрителите,
вие може би сега си казвате: „Защо да навлизам във физиката,
след като вие вече имате кандидат за Единната теория, нали?“
Просто разберете, че всеки един учебник по физика е грешен.
Всеки един учебник по физика на Земята твърди, че вселената главно се състои от атоми, нали така?
Ето го, вселената главно е изградена от атоми.
Грешно!
През последните десет години стигнахме до разбирането, че по-голяма част от вселената е тъмна.
Има цял един рафт с Нобелови награди за младите хора,
които могат да разкрият тайните на тъмната материя и тъмната енергия.
Нека да ви дам един съвет, ако сте млад физик, вероятно тъкмо завършвате гимназия.
Мечтаете да бъдете Айнщайн, мечтаете да работите върху струнната теория и други подобни.
И тогава се сблъсквате с физиката за първокурсници.
Нека бъда откровен.
Ние физиците скъсваме студентите да учат елементарна физика
и сме малко или много насърчени да го правим заради инженерната област.
Не искаме да обучаваме инженери, които да изграждат падащи мостове.
Не искаме да създаваме инженери, които изграждат падащи небостъргачи.
Има минимални познания, заради които трябва да познавате законите на механиката.
Затова преди да може да работите със законите на Айнщайн, се налага да поработите със законите на триене и други механизми.
В последствие ние имаме много висок стандарт на изпитване в елементарната физика.
Затова ако сте млад физик дипломиращ се в гимназия с мечти в очите
и се срещате с физика за първокурсници за първи път, внимавайте.
Ако минавате през тежки моменти, така стоят нещата.
Започнах живота си с експериментална физика, тогава отидох в Харвард и тогава говорих с моя съветник,
един от най-великите експериментални физици в света, професор Паунд,
и той ми каза, че може би е време да се откажа.
Каза ми: „Твоите умения са много по-добри за това, което обичаш най-много,
а това е теорията, математиката, по-високите измерения.“
И аз осъзнах, че той вероятно е прав.
Това нещо във физиката, или изобщо науката, което наистина ме интригува най-много
е да открия най-фундаменталните основи на всичко, вместо да се опитвам да масажирам някоя теория или да я правя по-красива,
защо да не открия как работи, какво я кара да тиктака, и с това се занимавам аз.
Аз съм теоретичен физик.
Благодаря ви много.
превод: Петър Петров
Ako si Professor Michio Kaku.
Usa ako ka professor sa theoretical physics sa City University sa New York
ug nabatid ko sa usa ka butang nga ginganlag String Theory
Usa ako ka Physicist, ug ang ubang mga tawo mangutana sa akoa:
"Unsa may nabuhat sa Physics kanako?" Ang akong pasabot kay, makakuha ba ko'g mas nindot nga TV?
Makakuha ba ko'g mas kusog nga internet reception pinaagi sa Physics?
Ug ang tubag kay: oo.
Tan-awa, ang Physics anaa sa pinaka- pundasyon sa Matter ug enerhiya.
Kami nga mga Physicists nag-imbento sa laser beam, nag-imbento pud mmi sa transistor.
mitabang mi sa paghimo sa pinakauna nga computer, mitabang mi sa paghimo sa internet,
kami ang misulat sa World Wide Web.
Kami pud ang mitabang sa pag-imbento sa TV, radyo, radar, microwaves,
wala pay labot ang MRI scans, PET scans, X -rays.
Sa lain nga pagkasulti, halos tanan nga imong makita sa imong balay,
halos tanan nga imong makita sa modernong ospital, sa bisan asa nga punto, masubay ngadto sa Physicist
Karon, nagsugod akong gusto sa Physics niadtong bata pa ko.
Sa panuigon nga 8, usa ka bantugan nga scientist namatay.
Makahinumdom ko sa akong magtutudlo sa elementarya nga misulod sa room ug nagpahibalo nga
ang pinakabantugan nga scientist sa among panahon mipanaw na.
Ug nianang adlawa, matag newspaper nagmantala ug usa ka hulagway sa iyang lamesa,
ang lamesa ni Albert Einstein
Mi nombre es Profesor Michio Kaku.
Soy profesor de física teórica en la Universidad de la Ciudad de Nueva York
y me especializo en algo llamado "Teoría de las Cuerdas"
"El Universo en una cáscara de nuez" La física de Todo
Soy físico, y algunas personas me preguntan
"¿qué ha hecho la física por mí últimamente?"
Digo, ¿recibo mejores televisores a color, tengo mejor conexión a Internet con la física?
Y la respuesta es sí
Verán, la física es la base misma de la materia y la energía
Nosotros los físicos, inventamos el láser,
inventamos el transistor, ayudamos a crear la primera computadora,
ayudamos a construir la Internet, escribimos la World Wide Web
Además, ayudamos a inventar el televisor, la radio, el radar, el microondas,
sin mencionar las IRM (Imagen de Resonancia Magnética),
las tomografías, los rayos X.
En otras palabras, casi todo lo que ve en su sala de estar, casi todo lo que ve en un hospital moderno
en algún punto u otro, puede ser remontado a un físico.
Me interesé en la física cuando era niño
Cuando tenía 8 años, un gran científico acababa de morir
Todavía recuerdo a mi profesor de primaria entrando al aula
y anunciar que el científico más importante de nuestra era acababa de fallecer.
Y ese día, todos los periódicos publicaron una fotografía de su escritorio.
El escritorio de Albert Einstein
Y la leyenda decía, nunca lo olvidaré:
"El manuscrito inconcluso de la obra más grandiosa del científico más grandioso de nuestro tiempo"
Y me dije a mí mismo "¿por qué no pudo terminarla?"
Digo, ¿qué tan difícil es?
Es un problema de tarea, ¿verdad?
¿Por qué no preguntó a su madre? ¿Por qué no pudo terminar su problema?
Entonces, como cualquier niño de 8 años, decidi descubrir cual fue este problema.
Años despues, empecé a comprender que era la "Teoria del Todo".
La Teoría Unificada. La ecuación que resumiría todas las fuerzas físicas en el Universo.
Una ecuación similar a "E=mc2". Esta ecuación tiene medio inch de longitud
y esta ecuación explica los secretos de las estrellas. ¿Por qué las estrellas brillan?
¿Por qué la galaxia alumbra? ¿por qué tenemos energia en la Tierra?
Pero también hubo otra cosa que me sucedió cuando tenia 8 años de edad.
Me aficioné a las series de televisión de los sabados en la mañana.
Particularmente Flash Gordon. Estaba totalmente interesado.
Todos los sabados en la mañana mirando programas sobre alienigenas del espacio, naves espaciales,
rayos laser, escudos de invisibilidad, ciudades en el cielo. Eso era para mi.
Pero despues de algunos años empece a darme cuenta de algo.
Primeramente, empece a darme cuenta que no tenia cabello rubio y ojos azules.
No tenia musculos como Flash Gordon. Pero, era el científico quien hacia funcionar la serie.
Particularmete, el físico. Él era aquel que descubrió el rayos laser, las naves espaciales.
Él era aquel que descubrió el escudo de invisibilidad.
Entonces me di cuenta de algo más. Si tú deseas entender el futuro, tienes que enteder Física.
Física es el fundamento de todo. Los dispositivos electrónicos,
cosas que parecieran ser magia, toda las maravillas de la era tecnologica.
Todo ello puede ser trazado al trabajo de un Físico.
"Física y Lo Imposible"
La mayor parte de la ciencia ficción esta de hecho dentro de las leyes físicas.
Pero posible por ejemplo en unos 100 años. Y luego tenemos imposibles que podrían tomar por ejemplo 1000 años o más.
Mi nombre es Prof. Michio Kaku.
Soy profesor en física teórica en la universidad de Nueva York,
y me especializo en algo llamado "Teoría de Cuerdas".
Soy un físico, y algunas personas me hacen la pregunta:
Qué ha hecho la física por mí, recientemente? Es decir, consigo mejor televisión a color?
Consigo mejor señal de internet con la física?
Y la respuestas es: sí.
Verás, la física yace en la base de la materia y energía.
Nosotros, los físicos, inventamos el láser, el transistor,
ayudamos a crear la primera computadora, construir el internet,
escribimos la web.
Además, ayudamos a inventar la televisión, radio, el radar, el microondas,
sin mencionar, scanners MRI, PET, los rayos X.
En otras palabras, casi todo que ve en su sala de estar,
casi todo lo que ve en un hospital moderno, en algún momento u otro, puede remontarse a un físico.
Ahora, me interesé en la física cuando era un niño.
Cuando tenía 8 años, un gran científico había muerto.
Aún recuerdo a mi profesor de primaria entrando al aula y anunciando que:
el mejor científico de nuestra era había muerto, recientemente.
Y ese día, cada periódico publicó una foto de su escritorio,
el escritorio de Albert Einstein.
Y el titular decía - nunca lo olvidaré- :
"El manuscrito inconcluso del mayor trabajo del mayor científico de nuestro tiempo.
Y me dije a mí mismo: Por qué no pudo terminarlo? Me refiero a: Qué es tan difícil?
Es una tarea para la casa, no? Por qué no le preguntó a su madre? Por qué no puede terminar el problema?
Entonces, como un niño de 8 años, decidí investigar cuál era el problema.
Años después, empecé a darme cuenta que era la teoría del todo: La Teoría del Campo Unificado.
Una ecuación que contendría todas las fuerzas físicas del universo.
Una ecuación como E=mc^2. Esa ecuación mide media pulgada,
y esa ecuación destraba el secreto de las estrellas.
Por qué brillan las estrellas? Por qué se ilumina la galaxia?
Por qué tenemos energía en la Tierra?
Pero, luego había otra cosa que me ocurrió cuando tenía más o menos 8 años.
Quedé enganchado a los programas de TV de los sábados en la mañana. En especial, Flash Gordon.
Estaba atrapado. Es decir, cada sábado en la mañana viendo programas sobre extraterrestres del espacio exterior.
naves espaciales, armas láser, escudo de invisibilidad, ciudades en el cielo -that was for me-.
Pero luego de unos años, empecé a notar algo.
Primero que nada, empecé a notar que, bueno, no tenía pelo rubio ni ojos azules,
ni músculos como Flash Gordon, pero era un científico quien hizo la serie funcionar.
Particularmente, un físico.
Él era quien descubrió el arma láser, las naves espaciales.
Él fue quien creó el escudo de invisibilidad.
Y luego noté algo más; si quieres entender el futuro,
debes entender física.
La física es la base de todo, los dispositivos, la brujería,
todas las maravillas de la era tecnológica, todo puede remontarse
al trabajo de un físico
La mayoría de la ciencia ficción es, de hecho, bueno, en las leyes de la física,
pero posible dentro de quizás 100 años.
Y luego, tenemos imposibilidades que pueden tomar miles de años o más.
Eso incluye viajes en el tiempo, sistemas de propulsión de velocidades mayores a la de la luz, extra dimensiones,
portales a través del espacio y tiempo, a las estrellas, agujeros de gusano.
Sabes - si encontrarías a tus tatarabuelos del año 1900,
ellos eran granjeros.
No vivían más que 40, en promedio.
Comunicación a larga distancia en 1900 era gritar a tu vecino,
sin embargo, si ellos podrían verte ahora,
con iPads y iPods y satélites y GPS y rayos láser,
cómo te verían?
Posiblemente como un mago o brujo.
Sin embargo, si nosotros podemos conocer a nuestros descendientes del año 2100,
cómo los veríamos?
Los veríamos como dioses al igual que en la mitología griega.
Zeus podía controlar objetos a su alrededor por mero pensamiento,
materializar objecto sólo pensando,
y hay beneficios por ser un dios griego.
Venus tenía un cuerpo perfecto, que no envejece,
y ahora empezamos a desmantelar la genética del proceso de envejecimiento a nivel molecular.
Y luego Apollo, teníamos un
[lagu]
Nama saya Profesor Michio Kaku.
Saya Guru Besar Fisika Teori di City University of New York.
dan bidang spesialis saya adalah Teori Dawai.
Saya seorang fisikawan, dan beberapa orang bertanya kepada saya:
Apa pengaruh fisika dalam kehidupan saya akhir-akhir ini? Maksunya, apa saya akan memperoleh televisi berwarna yang lebih baik?
Apa fisika memberikan saya penerimaan internet yang lebih baik?
Dan jawabannya adalah Ya.
Anda perhatikan, bahwa fisika ada dasar dari pengetahuan tentang materi dan energi.
kami membantu menciptakan komputer yang pertama, dan juga membangung internet,
kami menyusun World Wide Web.
Sebagai tambahan, kami juga membantu penemuan televisi, radio, radar, gelombang mikro,
dan juga MRI scan, PET scan, sinar-x.
Dengan kata lain, hampir semua benda yang anda lihat di rumah anda,
juga di rumah sakit, langsung atau tidak langsung, dapat ditelusuri pada hasil karya seorang fisikawan.
hampir semua
[Musica]
Meu nome é Prof. Michio Kaku.
Sou professor de física teórica na City University da Universidade de New York
e me especializei em Teoria das Cordas
Sou físico e algumas pessoas me perguntam:
O que a física fez por mim nos últimos tempos? Quer dizer, vai melhorar minha TV a cores?
Consigo melhor conexão de internet com a física?"
E a resposta é sim.
Veja, a física constitui um dos alicerces para a matéria e energia.
Os físicos inventaram o raio laser, o transistor
Ajudamos a criar o primeiro computador, a construir a internet,
Criamos a rede mundial de computadores.
Além disso, ajudamos na invenção da TV, do rádio, do radar, e do microondas,
como também da ressonância magnética, tomógrafos, raio-x.
Em outras palavras, quase tudo que pode ser visto em sua sala
tudo que há em um hospital moderno, de uma certa forma, tem origem na física.
Interessei-me pela física quando era criança
Quando tinha 8 anos, um grande cientista acabara de falecer
Aidna me lembro de meu professor do primário entrar na sala e anunciar que
o maior cientista de nossa era tinha falecido
E naquele dia, todo os jornais publicaram uma foto de sua mesa
a mesa de Albert Einstein.
E no título dizia - nunca me esquecerei
"O manuscrito inacabado do extraordinário trabalho do maior cientista de nosso tempo."
E eu me perguntava: "Por que ele não terminou? O que há de tão difícil?
É uma tarefa de escola, não é? Por que não pedir ajuda para a mãe? Por que não pode resolver o problema?"
Então com oito anos de idade, decidi descobrir que problema era aquele
Anos depois, percebi que se tratava de uma teoria sobre tudo: Teoria do Campo Unificado.
Uma equação que resumiria todas as forças físicas que há no universo.
Uma equação como e = mc^2. Esta equação tem meia polegada,
e revela o segredo das estrelas.
Por que as estrelas brilham? Por que a galáxia é iluminada?
Por que temos energia no planeta Terra?
Mas aconteceu outra coisa comigo quando tinha cerca de oito anos.
Fiquei viciado nos programas de TV exibidos aos sábados pela manhã. Mais precisamente, em Flash Gordon.
Eu estava vidrado. Toda manhã de sábado assistia filmes de aliens vindo do espaço:
Naves espaciais, armas a laser, escudos invisiveis, cidades ao céu - era tudo que eu queria.
Mas após alguns anos, comecei a reparar.
Em primeiro lugar, notei que eu não tinha cabelos loiros e olhos azuis,
Não tinha músculos como os de Flash Gordon, mas um cientista fazia o seriado funcionar.
Em especial, um físico.
Era ele que tinha descoberto a arma a laser, as espaçonaves.
Era ele que tinha criado o escudo invisível.
E percebi algo mais: para compreender o futuro
é preciso entender a física.
A física está presente nos alicerces de tudo, parafernalia, na magia,
todas as maravilhas da era tecnologica, todas remontam
ao trabalho de um físico.
A maior parte da ficção científica está, de fato, intimamente ligada as leis da física,
talvez possível daqui há cem anos.
Existem algumas impossibilidades que levarão mil anos ou mais.
que incluem viagem no tempo, dobra espacial, grandes dimensões,
Portais que cruzam o espaço e tempo, stargates, buracos de verme.
Se tivéssemos que encontrar nossos bisavós no começo do século XX
veríamos sitiantes daquela época.
Em média, eles não viviam mais que 40 anos.
A comunicação de longa distância no começo do séc.XX era berrar para seu vizinho,
e contudo, se eles lhes vissem agora
com iPads, iPods, GPS e raios lasers,
Que achariam de vocês?
Possivelmente lhes veriam como um mago ou feiticeiro.
Entretanto, se pudéssemos encontrar nossos netos em 2100,
Qual seria nossa opinião sobre eles?
Eles seriam deuses como na mitologia grega.
Zeus podia controlar objetos ao seu redor com o pensamento
materializar objetos com o poder da mente
e existem benefícios em ser um deus grego
Venus tinha um corpo perfeito, inatingível pelo tempo
começamos a desvendar a genética do processo de envelhecimento a nível molecular
E havia o deus Apolo, que tinha uma charrete que podia percorrer os céus
Finalmente até o ano 2100, teremos um carro que voa, que sempre desejamos em nossa garagem
Teremos os poderes dos deuses
Parafraseando Arthur C. Clarke,
Qualquer tecnologia suficientemente avançada não é discernivel da divindade
[Music]
Vamos começar nossa estória
A história da física na civilização moderna
Antes de Isaac Newton e Galileu
Estamos abrigados pelos mistérios da superstição
As pessoas acreditavam em toda espécie de espíritos e demônios.
O que faziam os planetas moverem?
Por que as coisas se interagem? Era um mistério.
De volta a Idade Média, por exemplo,
as pessoas liam os trabalhos de Aristóteles, e Aristóteles formulou uma pergunta
"Por que os objetos se movem em direção a terra?"
Ele dizia "Os objetos tem vontade - vontade de se unirem a terra."
E por que os objetos diminuem a velocidade quando colocados em movimento?
"Objetos em movimento diminuem a velocidade porque se cansam."
Esses são os trabalhos de Aristóteles, que permaneceram com grande influencia por quase 2,000 anos até o começo da era moderna com Galileu e Isaac Newton.
[Musica]
Quando os povos antigos olhavam para o céu, estava repleto de mistério e admiração.
E em 1066, a data mais importante do calendario britânico,
houve um cometa que navegaria sobre o campo de batalha de Hastings
Assustou as tropas do Rei Harold, e um jovem da Normandia
invadiu a Inglaterra e derrotou o Rei Harold na Batalha de Hastings,
criando a moderna monarquia Britânica
But the question is, where did the comet come from? Mas a pergunta é de onde surgiu esse cometa?
Que cometa era aquele que misteriosamente pavimentou o caminho para a chegada da monarquia Britânica?
Acreditem ou não, este mesmo cometa
que iniciou a monarquia Britânica
passou por Londres mais uma vez em 1682.
Desta vez, tudo mundo fazia a mesma pergunta: de onde vem os cometas?
Eles indicam a morte do rei?
Por que temos mensageiros do paraíso no céu?
Bem, um homem ousou descobrir o segredo dos cometas,
foi Isaac Newton.
Na verdade, quando Newton tinha 23 anos, ele descobriu por acaso a força da gravidade.
De acordo com a história, ele estava andando em sua propriedade em Wilsthorpe e viu uma maça cair.
E Isaac Newton olhou para a lua.
E ele fez a pergunta chave que auxiliou a desvendar o segredo do firmamento
Se uma maçã cai, poderia a lua tambem cair?
E a resposta é sim.
E aquela resposta destruiu milhares de anos de mistério e especulação sobre o movimento dos céus
A lua está em queda livre tal como a maçã
A lua está em queda constante em direção a terra.
Não atinge a Terra porque ela gira ao redor do planeta, que é redondo
Ela se move de acordo com uma força - a força da gravidade.
Então Newton logo tentou desenvolver os modelos matemáticos
E ele percebeu que a matemática da época não era suficiente para descrever o movimento
de uma lua em queda.
O que Isaac Newton fez?
Aos 23 anos, ele não somente se deparou com a força da gravidade,
como também criou o Cálculo.
Na verdade, ele criou o Cálculo na velocidade com que se aprende quando se é calouro na faculdade.
E por que ele criou o Cálculo?
Para calcular o movimento de uma lua em queda.
Com a matemática da época era impossível calcular
as trajetórias dos objetos que se movem sob um campo de força quadrático invertido
E foi isso que Isaac Newton fez. Ele estudou o movimento da lua,
e percebeu que ao compreender a lua,
também entenderia o movimento dos planetas no sistema solar.
E Isaac Newton inventou um novo telescópio.
Era um telescópio refletor, que lhe permitiu rastrear o movimento do cometa
Acontece que tudo mundo falava sobre o cometa, incluindo um inglês bastante rico chamado Edmund Halley.
Edmund Halley, era um comerciante rico, que decidiu fazer uma viagem a Cambridge
para conversar com o cientista inglês mais renomado: Sir Isaac Newton
Bem, Edmund Halley perguntou: quais são suas impressões sobre este cometa?
"Ninguém entende de cometas, eles são um mistério"
"Fascinam as pessoas há séculos, milênios - o que pensa disso?"
Newton deve ter dito algo como, que vou parafrasear
"Isso é fácil. Este cometa se move em uma trajetória elíptica perfeita. Ele segue um campo cuja força é inversamente proporcional ao quadrado"
"Consigo rastreá-lo todo dia com meu telescópio refletor e o trajeto daquele cometa
segue meu modelo matemático de forma exata"
É claro que não sabemos qual foi a reação de Edmund Halley
Ele deve ter dito algo como: "Pelo amor de Deus, homem, por que não publica o trabalho mais importante
na história da ciência?
Se estiver correto, você decodificou o segredo das estrelas, o segredo dos céus
Ninguém entende de onde vêm os cometas"
E Newton respondeu: "Bem. É muito caro. Não sou um homem rico"
"Sairia muito caro resumir todo o cálculo que inventei e descrever todo o movimento das estrelas"
E Halley deve ter dito: Sr. Newton, eu sou um homem rico.
"Fiz minha fortuna no comércio. Pagarei pela publicação do maior trabalho científico em qualquer língua"
E foi publicado "Principia", contendo os princípios matemáticos que guiam o universo
Acredite ou não, talvez seja um dos trabalhos mais importantes
já escrito por alguém desde que evoluímos da Africa há 100 mil anos
Percebe que esse livro põe em funcionamento a física do universo
As forças que controlam o movimento dos planetas, que podem ser calculadas, e que definem
o movimento das balas, foguetes, pedras - tudo que se move de acordo com as Leis do Movimento
e do Cálculo de Sir Isaac Newton.
De fato, mesmo hoje quando lançamos nossos sondas espaciais, não usamos as equações de Einstein
Elas se aplicam apenas quando se atinge a velocidade da luz ou próximo de um buraco negro.
Usamos a Lei da Gravidade de Newton.
São tão precisas que quando lançamos uma sonda para além dos anéis de Saturno,
utilizamos as mesmas equações que Newton desenvolveu no sec. XVII
Por este motivo fomos capazes de desvendar os segredos do sistema solar
Uma cortesia da Lei de movimento de Isaac Newton.
Newston não apenas colocou em funcionamento a habilidade de calcular os planetas
como também pôs em prática a mecânica
As máquinas de hoje operam sobre leis bem definidas
Newton formulou três leis de movimento: a primeira lei determina que os objetos tendem a permanecer em movimento para sempre
a menos que uma força externa atue sobre eles.
Pode-ser observar em um rink de patinação
Ao arremessar um disco no gelo ele continua em movimento a menos que uma força externa interfira
É diferente da Lei de Movimento de Aristóteles
Aristóteles dizia: objetos em movimento param porque se cansam
A segunda Lei de Movimento diz que Força é o produto da massa pela aceleração
E essa equação tornou possível a Revolução Industrial.
Motores a vapor, locomotivas, fábricas, máquinas. Tudo isso possível graças a mecânica
posta em prática pela segunda Lei do Movimento de Newton: força é igual a massa x aceleraçao
E Newton fez a terceira Lei do Movimento: para cada ação há uma reação de mesma intensidade em sentido oposto
Essa é a lei da propulsão de foguetes
Por isso foi possível lançar foguetes pelo espaço
A lição aprendida aqui é que os cientistas elucidaram a primeira força do universo, gravidade
que pôs em funcionamento a revolução industrial - que derrubou reis e rainhas na Europa
que deslocou o Feudalismo, prenunciando a era moderna
Tudo devido a um jovem de 23 anos que olhou para cima e perguntou: a lua também cai?
Quando eu era criança e vivia na California costumava ver fotos do Empire States
E me perguntava: como podem construir um prédio tão alto sem saber que pode cair?
E por que não cai? Não fizeram modelos em escala desse negócio
Não havia como testar se um edifício tão alto como o Empires States poderia cair
Como eles sabiam de antemão que um prédio não iria cair?
E a resposta é a Lei do Movimento de Newton
Hoje eu ensino a Lei de Movimento de Newton e é possível calcular
as forças em cada tijolo existente no Empire State
usando a segunda lei de movimento: força é massa x aceleração
Quando Newton desvendou a força da gravidade, esta era a primeira força
Vamos examinar a segunda força
Uma superior que interfere em nossas vidas
A força eletromagnética
Desde os tempos em que os humanos observam as lâmpadas no alto, ou se amedrontam pelo som do trovão
eles se perguntam: Será que os deuses lançam raios ou trovões? Estão zangados conosco?
Os cientistas perceberam que os relâmpagos e os trovões podem ser duplicados na Terra
que podemos criar pequenos raios usando a eletricidade
Mas não foi até o séc. XIX que começamos finalmente a revelar a segunda força que rege o universo
a força eletromagnética
Michael Faraday deu palestras em Londres que fascinavam a todos, de adultos a crianças
e ele demonstrou a incriveis propriedades da eletricidade
Alguns faziam uma simples questão: se estivermos em um carro ou avião e somos atingidos por um raio
por que não ficamos eletrocutados e morremos?
Faraday respondeu a pergunta
Ele criou uma gaiola
Ele andava dentro de sua gaiola de aço, eletrifida, e não se eletrocutava
Foi batizada de Gaiola de Faraday e toda vez que alguém entra em uma estrutura de metal fica protegido pelo objeto
O que Michael Faraday fez foi ajudar a desvendar a segunda grande revolução
com o que denominamos Lei de Faraday
Um fio em movimento dentro de um campo magnético tem seus eletrons deslocados, criando uma currente elétrica
Esta simples idéia, desencadeou a revolução na eletricidade, por este motivo temos geradores hidrelétricos
barragens que podem produzir uma quantidade enorme de energia, por esta razão que são construídas usinas nucleares
é por isso que temos eletricidade nessa sala agora
em uma escala pequena, você usa em sua bicicleta
Ao colocar uma lâmpada em sua bicicleta, o giro da roda rotaciona um imã
Este imã empurra os elétrons em um fio e por isso que a eletricidade acende a lâmpada de sua bicicleta
Em outras palavras, eletricidade e magnetismo foram unidos em uma força única
Uma vez pensamos que a eletricidade e o magnetismo fossem separados
Agora sabemos que se trata da mesma força
se um meio magnético pode gerar um campo elétrico,
isso significa que um campo elétrico em movimento pode criar um campo magnético
E se um pode gerar o outro, por que não oscilar e criar uma onda?
de tal forma que campos elétricos gerariam campos magnéticos que criariam campos elétricos infinitamente
para criar uma onda?
Bem, por volta da guerra civil americana, um físico matemático, James Clerk Mawell
calculou a velocidade dessa onda com os modelos de Faraday
Em uma dos grandes avanços de todo tempo, James Clerk Maxwell calculou a velocidade dessa onda
e descobriu que era igual a da luz
E ele fez essa incrível descoberta
Isso é luz
Isso é o que a luz representa
Não viaja por acaso a velocidade da eletricidade, é a própria luz
E as fórmulas foram escritas por James Clerk Maxwell
Infelizmente, o próprio Michael Faraday não teve uma educação formal
Ele não pode descrever em modelos matemáticos seu próprio trabalho
James Clerk Maxwell era um físico teórico, assim como eu
Ele descreveu a matemática dos campos elétricos oscilantes e campos magnéticos
são chamadas de equações de Maxwell
Essas fórmulas tem que ser decoradas por todo físico na pós-graduação
Ninguém consegue um doutorado sem memorizar essas fórmulas
Todo engenheiro que lida com radio e radar tem que decorar essas fórmulas
Se vocês forem a Berkeley onde eu obtive meu doutorado, pode-se comprar uma camiseta com dizeres
No começo Deus disse que a divergência de quatro dimensões de um campo tensorial anti-simétrico de segunda ordem = 0, e houve a luz
Senhores e senhores, essa é a equação da luz
As consequências da revolução eletromagnética influenciaram todos
Essa é uma foto da Terra tirada do espaço
Olhem para essa foto!
A Europa está iluminada. Pode-se ver os produtos de nossos esforços para criar eletricidade
para energizar nossas vidas em uma foto - ver a Terra do espaço
Vamos falar sobre como o trabalho de Faraday e Maxwell influenciam nossas vidas também
Essa é a internet. Ela é um subproduto do campo eletromagnético
Pode-se ver que onde há internet, há prosperidade
Existe ciência, entretenimento e atividade econômica
Onde não há internet, temos a pobreza
No futuro, a internet será miniaturizada e colocada em nossos óculos
Seus óculos reconhecerão os rostos das pessoas e exibirão suas biografias ao lado da imagem enquanto conversam
E então eles falarão chinês consigo, e seus óculos traduzirão para o inglês
e exibirão as legendas embaixo da imagem
No futuro, você saberá com quem estará falando mesmo sem falar com eles
Isso significa que em um coquetel, se estiver procurando emprego e não souber a quem se dirigir
No futuro, você saberá em quem deve grudar
No futuro, os chips custarão apenas um centavo porque pode-se produzir transistor cada vez menores
Você terá força eletromagnética dentro de seu corpo
Isto é uma pílula. Tem um chip em seu interior
O chip é menor que uma aspirina
Tem também uma câmera e um imã
Ao engulir, o imã direciona a câmera, tira fotos de seu estômago, intestinos
porque todos sabemos o temor de todo homem de meia-idade: conoscopia
Isto dá outro significado a expressão "Intel inside"
Vamos falar sobre as grandes forças que regem o universo
Falamos sobre a gravidade, que nos permite calcular o movimento dos planetas
A mecânica criada por Newton proporcionou a Revolução Industrial
Faraday descreveu a força eletromagnética, que nos deu as maravilhas da eletricidade
Vamos discutir agora a era nuclear, as estrelas e o sol
As pessoas se fascinam pelo sol
Apollo era o Deus que percorria os céus eu sua charrete flamejante
quando se calcula por quanto tempo o carvão e o petroleo queimarão como o sol
percebe-se que em algumas centenas de anos, o sol queimaria por completo
o que poderia durar por bilhões de anos
Deve haver uma nova força
uma força nuclear
Einstein e outros ajudaram a desvendar o segredo das estrelas
A força nuclear vem em duas formas: forte e fraca
A força fraca rege a decomposição da radioatividade
A força nuclear forte é uma das mais poderosas em todo o universo
É tão forte que mantém os prótons juntos desde o surgimento do mundo
A fórmula que permite a liberação da energia é a famosa equação de Einstein
E=mc^2
O que Einstein mostrou é que quando mais rápido nos movemos mais pesados ficamos
Sua massa não é uma constante
Quando se move muito rápido, mais pesado fica - algo que mensuramos todos os dias no laboratório
Isso significa que a energia do movimento transformada em massa - porque vc fica mais pesado
Ouça com atenção. Quanto mais rápido se move, mais pesado ficamos
que significa que a energia cinética E se converte em massa M, e a relação
entre E e M é muito simples - leva apenas um segundo para escrever no papel
É exatamente e= mc^2
A força do núcleo ajudou a explicar o segredo do sol, mas também criou uma caixa de Pandora
porque dentro do nucleo do átomo existem partículas
E ao esmagar essas partículas, o que conseguimos?
Mais partículas. E ao esmagá-las, o que temos?
Mais partículas. Na verdade, ficamos banhados de partículas subatoômicas, centenas, milhares
todas vez que esmagamos átomos
Nós esmagamos átomos usando esmagadores chamados acelerador de partículas
Eu construi meu próprio acelerador quando estava no colegial
No colegial perguntei a minha mãe: "Mãe, posso construir
um acelerador na garagem de 2,3 MM de eletrovolts?
Ela respondeu: Claro que sim. E não se esqueça de jogar fora o lixo
Fui para a Westinghouse e pedi 200kg de aço
E pedi 22 milhas de fio de cobre porque queria criar
um campo magnético de 10k gauss e 6 kW para energizar meu esmagador de partículas
Com 22 milhas de fios, como pude enrolar?
Fizemos no campo de futebol da escola
Eu coloquei 22 milhas de fio no poste do goal, dei para minha mãe, e ela correu até a linha de 50 jardas
desfazendo o carreter de fio
Ela entregou para meu pai, que correu para o outro poste
e enrolamos 22 milhas de fios de cobre no campo de futebol
No final, meu esmagador de partículas estava pronto
Consumiu 6kW de potência - isto é cada watt de energia que minha casa poderia consumir
Tapei meus ouvidos, fechei os olhos, liguei a energia e ouvi esse estampido enorme
assim que 6kW de energia oscilava no meu capacitor
E então ouvi uns estouros uma vez que explodi todos os interruptores da casa
A casa inteira ficou as escuras
Pobre de minha mãe. Todas vez que voltava para casa, ela via as luzes piscarem e apagarem
E ela se perguntava: "por que não tenho um filho que joga baseball ou basquete?
Por que ele não encontra uma namorada japonesa?"
Por que tem de construir essas máquinas na garagem?
Bem. Essas máquinas que construi chamaram a atenção de um físico, Edward Teller, pai da bomba de hidrogênio
Ele conseguiu uma bolsa de estudos em Harvard, e minha carreira ?got a head start
Ele sabia muito bem o que eu fazia
Não precisei lhe explicar que estava testando anti-matéria
Estava criando anti-eletrons na garagem de minha mãe e usando esmagadores de átomo para criar anti-matéria
Antimatéria é o oposto de matéria. Tem carga oposta
Um elétron tem carga negativa
O positron ou anti-elétron tem carga positiva
Isso significa que se pode criar anti-moléculas e anti-átomos
O anti-hidrogênio foi feito na CERN no arredores de Genebra, Suiça e também no Fermilab próximo de Chicago
onde eles circularam anti-elétrons em volta de anti-prótons
E no Laborátorio de Brookhaven em Long Island, recentemente foi detectado o anti-hélio
Temos dois anti-prótons com dois anti-neutrons para criar anti-hélio
Para cada pedaço de matéria, há uma contraparte que é feita de anti-matéria
Quando ambos colidem, a propósito, liberar a maior quantidade de energia no universo
É conversão integral de matéria em energia conforme equação de Einstein: e=mc^2
Dentro do núcleo do átomo, temos partículas feito de partículas quando elas são destruídas
Nos anos 50, estávamos nadando em partículas subatômicas
Na verdade, J.Robert Oppenheimer o pai da bomba atômica uma vez declarou que
o Premio Nobel de física deveria ir para o físico que não descobrisse uma nova partícula
É assim que muitas partículas foram descobertas
Vamos falar sobre a particula ?zoo
Nesse exato momento, os físicos têm desvendado centenas, milhares de partículas subatômicas
e foram capazes de juntá-las como se fosse um quebra-cabeça
É o que se chama Modelo Padrão
Tem 36 quarks, 19 parâmetros livres, 3 gerações de quarks, sem lógica
mas é a coisa mais próxima da realidade que nós físicos conseguimos construir
Bilhões de dólares, 20 Nobels foram concedidos para a criação do Modelo Padrão
e é a teoria mais horrenda conhecida pela ciência, mas funciona
Falta-lhe um pedação, que é o famoso Boson de Higgs
Espera-se encontrá-lo. Queremos criar uma versão melhor desta teoria
E achamos que é a Teoria das Cordas
A Teoria das Cordas se baseia na simples idéia que todas as quatro forças do universo
Gravidade, campo eletromagnético, e as forças nucleares - possam ser consideradas como música
Música produzida por minúsculos anéis de borracha
Se eu tivesse um supermicroscópio e pudesse olhar para o centro de um elétron, o que veria?
Veria um anel de borracha vibrando, que se tocado vira um neutrino
E se tocado de novo, torna-se um quark
Toco de novo e se torna uma partícula de Yang-Mills
Na verdade, se vibrar-lo por diversas vezes obteria milhares de partículas subatômicas
que foram catalogadas pacientemente pelos físicos
A Teoria das Cordas é uma teoria de tudo
A Teoria das Cordas, por sua vez, pode ser resumida em uma equação de uma polegada
Chama-se Teoria dos Campos de Cordas e como podemos testá-la?
Estamos construindo o maior equipamento que a ciência já construiu na história da humanidade
ao redor de Genebra, Suiça
É o Grande Colisor de Hadrons
Assim, achamos que o Boson de Higgs pode ser criado pelo Grande Colisor de Hadrons
Um grande túnel de 17 milhas de circunferência com dois raios de prótons circulando em direços opostas
que se chocam, criando uma nuvem de partículas e entre elas
esperamos encontrar o Boson de Higgs, mas não apenas isso
Esperamos econtrar partículas além do Boson de Higgs
O próximo conjunto de partículas além do Boson de Higgs são as sparticles
A próxima etapa desse quebra-cabeça são os sparticles, super partículas
que não passam de grandes vibrações, notes musicas mais altas de uma corda que vibra
O que mais poderíamos fazer?
Podemos desevendar os segredos do Big Bang
As fórmulas de Einstein falham no momento do big bang e no centro de um buraco negro
Os dois lugares mais interessantes do universos estão além o alcance das fórmulas de Einstein
Precisamos de uma teoria mais elaborada e é aqui que a Teoria das Cordas aparece
A Teoria das Cordas nos leva antes do big bang, antes do surgimento do universo
E o que a Teoria das Cordas defende
Que existe uma plenitude de universos
De onde vem o big bang?
As fórmulas de Einstein nos dá um quadro atraente em que somos parecidos com insetos em uma bolha de sabão
uma bolha gigante que se expande, e que ficamos presos como moscas em uma armadilha da qual não podemos escapar
Isso se chama Teoria do Big Bang
A Teoria das cordas diz que deve haver outras bolhas lá fora
Em um meta-universo de bolhas em que dois universos se colidem
e podem formar outro universo
Quando um universo se divide em dois, pode criar dois universos e isso pensamos que seja o big bang
O big bang é causado ou pela colisão ou divisão de universos
Se houver outras dimensões, se houver outros universos, podemos ir de um para o outro?
Bem, é claro que isso é muito difícil
Contudo, Alice no país das Maravilhas nos deu essa possibilidade
talvez um dia, possamos criar uma fenda entre universos.
Isso é um buraco de verme.
Pense que tenha pegado uma folha de papel e desenhado dois pontos
A menor distância entre eles é uma linha reta
Mas se dobrarmos a folha, então talvez tenhamos criado um atalho
um atalho no espaço/tempo é chamado de buraco de verme
É uma solução genuína para a fórmula de Einstein
Podemos observar isso na Teoria de cordas
A questão é saber quão prático é passar por essas coisas?
Não sabemos. Na verdade, há um debate entre os físicos hoje
Steven Hawking. Muitos físicos estão se juntando ao jogo
e tentando verificar se é fisicamente possível viajar por toda a extensão de um buraco de verme
Se puder, então é possível usá-la como uma máquina do tempo
Uma vez que a Teoria de Cordas é uma teoria sobre tudo, também será uma teoria do tempo
e as máquinas do tempo são compatíveis com as fórmulas de Einstein
Mas construir uma é muito difícil
É preciso muito mais energia do que aquele carro "De volta para o futuro" com plutonio
Alguns trilhões de anos, o universo vai ficar muito frio
Acho que o universo vai passar por um grande resfriamento
Todas as estrelas se apagarão. Vão parar de piscar
O universo será tão grande e frio
Naquela altura, toda vida inteligente no universo morrerá
As leis da física são uma garantia de cessar toda vida inteligente
Somente há um jeito de escapar da morte do universo
E é deixar o universo
Bem, você está entrando no reino da ficção científica, mas pelo menos temos equações
a equação da Teoria das Cordas, que nos permite calcular se é possível atravessar um buraco de verme
para ir a outro universo mais quente, e talvez começar tudo de novo
Se fossemos resumir a marcha da física nos últimos dez mil anos
Seria a extração das leis da natureza em quatro forças fundamentais:
Gravidade, eletricidade, magnestimo e as duas forças nucleares
E a dúvida é: haveria uma quinta força
uma força além das forças que podemos medir no laboratório?
E acredite ou não, há físicos que examinaram cuidadosamente por uma quinta força
Algumas pessoas pensam que talvez seja um fenômeno psíquico
Talvez seja a telepatia, pode ser algo chamado poder psíquico, poder da mente, consciência
Bem, sou um físico. Acreditamos em testar teorias para certificar de que
sejam irrefutáveis e replicáveis
É preciso ter certeza de que, quando requisitada, sua teoria funcione permanentemente sem exceção
e se ela falhar em algum momento, está errada
Em outras palavras, a teoria de Einstein deve funcionar a cada instante sem exceção
Se alguma vez, a teoria estiver comprovadamente errada, toda a teoria estará
Até agora, podemos reproduzir as quatro teorias da física
mas a quinta teoria não pode ser replicada - já examinamos
Algumas pessoas acham que uma quinta força possa ser minúscula, não como o núcleo do átomo
mas cerca de alguns pés
E não encontramos nada
Nos últimos dez anos, os físicos encontraram uma nova fonte de energia
maior do que a própria galáxia - energia escura
Pense que no universo de hoje, 73% é constituído de matéria e energia
73% está na forma de energia escura - a energia do nada
É isso o que faz destruir galaxias cada vez mais longe
Esta é a energia do próprio big bang
As crianças perguntam: se o universo explodiu, o que o fez explodir?
E a resposta é: energia escura
73% da energia do universo é a energia escura
23% é matéria escura. A matéria escura é invisível
Se eu tivesse aqui em minha mão, eu iria imediatamente atrás dela
Ela mantém a galáxia junta - 23% do universo é feito de matéria escura
As estrelas, compostas de hélio e hidrogênio, representam 4% do universo
E nós? Somos compostos por oxigênio, carbono, nitrogênio, tungstênio, ferro
Representamos 0,03% do universo
Em outras palavras, somos a exceção
O universo é feito principalmente por energia escura e matéria escura
sobrepondo-se as estrelas e galáxias na verdade
E o que é a matéria escura, que compõe 23% do universo?
Ninguém sabe. A Teoria das Coras nos dá uma pista, mas não existe resposta definitiva
Então, em outras palavras para você jovem aspirante a físico
Pode estar questionando: Por que iria estudar física?
Vocês já tem um candidado a Teoria dos Campos Unificados, não tem?
Perceba que todo livro de física está errado
Todo livro de física neste planeta ensina que o universo é composto por átomos, certo?
Eis aqui, o universo é feito principalmente de átomos
Está errado!
Nos últimos dez anos, chegamos ao entendimento de que a maior parte do universo é escuro
E há uma prateleira cheia de Prêmios Nobel para os jovens
que descobrirem o segredo da matéria e energia escuras
Aqui vai um conselho ao jovem físico, talvez que esteja saindo do colegial
Você tem ambições de ser como Einstein, trabalhar com Teoria das Cordas e coisas parecidas
E então você se depara com a física ensinada aos calouros
Serei franco e direto
Nos físicos reprovamos a maior parte dos estudantes que estudam física elementar
E somos de alguma forma apoiados pelo departamento de engenharia
Não queremos formar engenheiros que construem pontes que se partem
Arranha-céus que se colapsam
Há um fato básico - você tem que aprender a lei da mecânica
Antes que possa trabalhar com as leis de Einstein, é preciso estudar as leis do atrito, alavancas, polias, engrenagens
Como consequência, temos uma alta taxa de reprovação na física elementar
Se você for um jovem físico, que terminou o colegial, e está com brilho nos olhos
e se depara com a física do primeiro ano, cuidado
Se passar por momentos difíceis, é assim mesmo
Comecei minha carreira como físico experimental, então fui para Harvard e conversei com meu orientador
um dos mais brilhantes físicos experimentais, Prof. Pound
Ele me disse que era hora de parar
E que minhas habilidades eram mais adequadas ao que eu mais gostava
que é teoria, matemática, e o mundo de grandes dimensões
E percebi que ele estava certo
O que mais me intriga na física e na ciência
é encontrar seus fundamentos básicos ao invés de tentar requentar a teoria ou torná-la mais atraente
Por que não descobrir o motivo e o que faz as coisas funcionarem? É isso com que trabalho
Sou um físico teórico
Muito obrigado
[Musica]