This is a representation of your brain, and your brain can be broken into two parts. There's the left half, which is the logical side, and then the right half, which is the intuitive. And so if we had a scale to measure the aptitude of each hemisphere, then we can plot our brain. And for example, this would be somebody who's completely logical. This would be someone who's entirely intuitive. So where would you put your brain on this scale? Some of us may have opted for one of these extremes, but I think for most people in the audience, your brain is something like this -- with a high aptitude in both hemispheres at the same time. It's not like they're mutually exclusive or anything. You can be logical and intuitive.
Aceasta este o reprezentare a creierului vostru. Iar creierul vostru poate fi împărţit în două părţi. Jumătatea stângă, care e partea logică, şi jumătatea dreaptă, care e cea intuitivă. Dacă am avea o scară pentru a măsura capacitatea fiecărei emisfere, putem să ne reprezentăm grafic creierul. De exemplu, acesta ar fi cineva care e complet logic. Acesta e cineva care e complet intuitiv. Unde v-aţi pune voi creierul pe această scară? Unii dintre noi poate au optat pentru una din aceste extreme, dar eu cred că pentru majoritatea persoanelor din public, creierul vostru e cam aşa -- cu o mare capacitate în ambele emisfere în acelaşi timp. Nu e ca şi când s-ar exclude una pe cealaltă. Poţi fi logic şi intuitiv.
And so I consider myself one of these people, along with most of the other experimental quantum physicists, who need a good deal of logic to string together these complex ideas. But at the same time, we need a good deal of intuition to actually make the experiments work. How do we develop this intuition? Well we like to play with stuff. So we go out and play with it, and then we see how it acts, and then we develop our intuition from there. And really you do the same thing.
Eu mă consider a fi unul din aceşti oameni, la fel ca şi majoritatea celorlalţi fizicieni din mecanica cuantică experimentală, care au nevoie de destul de multă logică, pentru a lega toate aceste idei complexe. Dar, în acelaşi timp, avem nevoie de destul de multă intuiţie pentru a chiar face experimentele să funcţioneze. Cum ne dezvoltăm această intuiţie? Ei bine, ne place să ne jucăm cu lucrurile. Ne ducem şi ne jucăm cu ele, apoi vedem cum se comportă. Şi apoi ne dezvoltăm intuiţia de acolo. Iar voi faceţi acelaşi lucru.
So some intuition that you may have developed over the years is that one thing is only in one place at a time. I mean, it can sound weird to think about one thing being in two different places at the same time, but you weren't born with this notion, you developed it. And I remember watching a kid playing on a car stop. He was just a toddler and he wasn't very good at it, and he kept falling over. But I bet playing with this car stop taught him a really valuable lesson, and that's that large things don't let you get right past them, and that they stay in one place.
O intuiţie pe care poate aţi dezvoltat-o de-a lungul anilor e că un lucru se află într-un singur loc la un moment dat. Vreau să spun, poate să sune ciudat să te gândeşti la un lucru ca fiind în două locuri diferite în acelaşi timp, dar nu v-aţi născut cu noţiunea asta, aţi dezvoltat-o. Îmi aduc aminte că priveam un copil jucându-se cu o opritoare de maşini. Era doar un bebeluş şi nu era prea bun la asta, şi tot cădea. Dar pot să pariez că jocul cu această opritoare l-a învăţat o lecţie foarte valoroasă, şi anume că obiectele mari nu te lasă să treci prin ele, şi că stau într-un singur loc.
And so this is a great conceptual model to have of the world, unless you're a particle physicist. It'd be a terrible model for a particle physicist, because they don't play with car stops, they play with these little weird particles. And when they play with their particles, they find they do all sorts of really weird things -- like they can fly right through walls, or they can be in two different places at the same time. And so they wrote down all these observations, and they called it the theory of quantum mechanics.
Acesta este un excelent model conceptual pentru lume, afară de cazul când eşti un fizician al particulelor. Ar fi un model groaznic pentru un fizician al particulelor, pentru că ei nu se joacă cu opritori de maşini, ei se joacă cu aceste particule ciudate. Iar când se joacă cu particulele lor, descoperă că ele fac tot felul de lucruri ciudate -- cum ar fi că pot zbura prin pereţi, sau că pot fi în două locuri în acelaşi timp. Aşa că ei au notat toate aceste observaţii, şi le-au numit teoria mecanicii cuantice.
And so that's where physics was at a few years ago; you needed quantum mechanics to describe little, tiny particles. But you didn't need it to describe the large, everyday objects around us. This didn't really sit well with my intuition, and maybe it's just because I don't play with particles very often. Well, I play with them sometimes, but not very often. And I've never seen them. I mean, nobody's ever seen a particle. But it didn't sit well with my logical side either. Because if everything is made up of little particles and all the little particles follow quantum mechanics, then shouldn't everything just follow quantum mechanics? I don't see any reason why it shouldn't. And so I'd feel a lot better about the whole thing if we could somehow show that an everyday object also follows quantum mechanics. So a few years ago, I set off to do just that.
În stadiul acesta era fizica acum câţiva ani; aveai nevoie de mecanică cuantică pentru a descrie particule mici, micuţe. Dar nu aveai nevoie de ea pentru a descrie obiectele mari care ne înconjoară în fiecare zi. Asta nu se prea potrivea cu intuiţia mea, şi poate că e doar din cauză că nu mă joc cu particule foarte des. Bine, mă joc cu ele uneori, dar nu foarte des. Plus că nu le-am văzut niciodată. Vreau să spun, nimeni nu a văzut vreodată o particulă. Dar nu se potrivea nici cu partea mea logică. Pentru că, dacă totul e făcut din particule mici şi toate particulele mici urmează legile mecanicii cuantice, nu ar trebui atunci ca totul să urmeze legile mecanicii cuantice? Nu văd nici un motiv pentru care să nu o facă. Aşa că m-aş simţi mult mai bine în legătură cu toată treaba asta dacă am putea arăta cumva că un obiect obişnuit urmează de asemenea legile mecanicii cuantice. Aşa că, acum câţiva ani, m-am apucat să fac exact asta.
So I made one. This is the first object that you can see that has been in a mechanical quantum superposition. So what we're looking at here is a tiny computer chip. And you can sort of see this green dot right in the middle. And that's this piece of metal I'm going to be talking about in a minute. This is a photograph of the object. And here I'll zoom in a little bit. We're looking right there in the center. And then here's a really, really big close-up of the little piece of metal. So what we're looking at is a little chunk of metal, and it's shaped like a diving board, and it's sticking out over a ledge. And so I made this thing in nearly the same way as you make a computer chip. I went into a clean room with a fresh silicon wafer, and then I just cranked away at all the big machines for about 100 hours. For the last stuff, I had to build my own machine -- to make this swimming pool-shaped hole underneath the device. This device has the ability to be in a quantum superposition, but it needs a little help to do it.
Aşa că am creat unul. Acesta este primul obiect pe care îl putem vedea şi care s-a aflat într-o superpoziție cuantică. Ne uităm aici la un mic chip de computer. Şi puteţi oarecum vedea acest punct verde din mijloc. Aceea e piesa de metal despre care voi vorbi într-un minut. Aceasta este o fotografie a obiectului. Aici e o privire de aproape. Ce ne interesează e chiar acolo în centru. Şi aici e o privire foarte foarte apropiată a micii piese de metal. Ne uităm la acea mică bucată de metal, în forma unei platforme de sărituri, şi iese în afară deasupra unei margini. Am făcut acest obiect aproape în acelaşi fel în care faci un chip de computer. Am intrat într-o cameră sterilă cu o plăcuţă proaspătă de silicon, şi apoi am tot meşterit la acele maşinării mari timp de cam 100 de ore. Pentru ultima parte, a trebuit să îmi construiesc propria maşinărie -- pentru a face acea gaură în formă de piscină sub dispozitiv. Acest dispozitiv are abilitatea de a se afla într-o superpoziție cuantică, dar are nevoie de un pic de ajutor pentru asta.
Here, let me give you an analogy. You know how uncomfortable it is to be in a crowded elevator? I mean, when I'm in an elevator all alone, I do all sorts of weird things, but then other people get on board and I stop doing those things because I don't want to bother them, or, frankly, scare them. So quantum mechanics says that inanimate objects feel the same way. The fellow passengers for inanimate objects are not just people, but it's also the light shining on it and the wind blowing past it and the heat of the room. And so we knew, if we wanted to see this piece of metal behave quantum mechanically, we're going to have to kick out all the other passengers.
Haideţi să vă ofer o analogie. Ştiţi cât e de incomod să fii într-un lift aglomerat? Adică, atunci când sunt într-un lift de unul singur, fac tot felul de lucruri ciudate, dar apoi urcă şi alţi oameni iar eu nu mai fac acele lucruri, pentru că nu vreau să îi deranjez, sau, sincer, să nu îi sperii. Mecanica cuantică spune că obiectele neînsufleţite se simt la fel. Pasagerii comuni cu obiectele neînsufleţite nu sunt doar oameni, ci e şi lumina care străluceşte pe ele, şi vântul care bate pe lângă ele şi căldura din cameră. Aşa că ştiam că, dacă vrem să vedem comportamentul conform mecanicii cuantice al acestei bucăţi de metal, va trebui să îi dăm afară pe toţi ceilalţi pasageri.
And so that's what we did. We turned off the lights, and then we put it in a vacuum and sucked out all the air, and then we cooled it down to just a fraction of a degree above absolute zero. Now, all alone in the elevator, the little chunk of metal is free to act however it wanted. And so we measured its motion. We found it was moving in really weird ways. Instead of just sitting perfectly still, it was vibrating, and the way it was vibrating was breathing something like this -- like expanding and contracting bellows. And by giving it a gentle nudge, we were able to make it both vibrate and not vibrate at the same time -- something that's only allowed with quantum mechanics.
Aşa că asta e ce am făcut. Am stins luminile, apoi am pus-o în vid, i-am tras tot aerul afară, apoi am răcit-o până la o fracţiune de grad deasupra lui zero absolut. Acum, singură în lift, bucăţica de metal e liberă să se comporte oricum doreşte. Aşa că i-am măsurat mişcările. Am aflat că se mişca în feluri foarte ciudate. În loc de a sta perfect nemişcată, vibra. Şi felul în care vibra era ca şi când ar fi respirat aşa -- ca un burduf care se dilată şi se contractă. Şi, dându-i un ghiont uşor, am reuşit să o facem şi să vibreze şi să nu vibreze în acelaşi timp -- ceva ce e permis doar în mecanica cuantică.
So what I'm telling you here is something truly fantastic. What does it mean for one thing to be both vibrating and not vibrating at the same time? So let's think about the atoms. So in one case: all the trillions of atoms that make up that chunk of metal are sitting still and at the same time those same atoms are moving up and down. Now it's only at precise times when they align. The rest of the time they're delocalized. That means that every atom is in two different places at the same time, which in turn means the entire chunk of metal is in two different places. I think this is really cool. (Laughter) Really.
Deci, ce vă spun eu aici e ceva într-adevăr fantastic. Ce înseamnă că un lucru vibrează şi nu vibrează în acelaşi timp? Să ne gândim la atomi. Un caz: toate trilioanele de atomi care formează acea bucată de metal stau nemişcate şi în acelaşi timp aceiaşi atomi se mişcă în sus şi în jos. Se aliniază doar în momente precise. În restul timpului, sunt delocalizaţi. Asta înseamnă că fiecare atom se află în două locuri diferite în acelaşi timp, ceea ce mai departe înseamnă că întreaga bucată de metal se află în două locuri diferite. Cred că asta e chiar mişto. (Râsete) Serios.
(Applause)
(Aplauze)
It was worth locking myself in a clean room to do this for all those years because, check this out, the difference in scale between a single atom and that chunk of metal is about the same as the difference between that chunk of metal and you. So if a single atom can be in two different places at the same time, that chunk of metal can be in two different places, then why not you? I mean, this is just my logical side talking. So imagine if you're in multiple places at the same time, what would that be like? How would your consciousness handle your body being delocalized in space?
A meritat să mă închid într-o cameră sterilă pentru a face asta atâţia ani. Pentru că, fiţi atenţi, diferenţa de scară între un singur atom şi acea bucată de metal e cam aceeaşi cu diferenţa dintre bucata de metal şi voi. Aşa că, dacă un singur atom poate fi în două locuri diferite în acelaşi timp, acea bucată de metal poate fi în două locuri diferite, atunci de ce nu şi voi? Vreau să spun, aceasta e doar partea mea logică vorbind. Imaginaţi-vă că sunteţi în mai multe locuri în acelaşi timp, cum ar fi asta? Cum ar trata conştiinţa voastră delocalizarea în spaţiu a corpului vostru?
There's one more part to the story. It's when we warmed it up, and we turned on the lights and looked inside the box, we saw that the piece metal was still there in one piece. And so I had to develop this new intuition, that it seems like all the objects in the elevator are really just quantum objects just crammed into a tiny space.
Mai e o singură parte din poveste. Când am încălzit-o, şi am aprins luminile şi ne-am uitat în cutie, am văzut că acea piesă de metal era încă întreagă. Aşa că a trebuit să îmi dezvolt o nouă intuiţie, şi anume că se pare că toate obiectele din lift sunt de fapt doar obiecte cuantice înghesuite într-un spaţiu foarte mic.
You hear a lot of talk about how quantum mechanics says that everything is all interconnected. Well, that's not quite right. It's more than that; it's deeper. It's that those connections, your connections to all the things around you, literally define who you are, and that's the profound weirdness of quantum mechanics.
Auzim multe despre cum mecanica cuantică spune că totul este interconectat. Ei bine, nu e chiar aşa; e mai mult de atât, e mai adânc. Acele conexiuni, conexiunile voastre la toate lucrurile din jurul vostru, literalmente definesc cine sunteţi. Şi asta e ciudăţenia profundă a mecanicii cuantice.
Thank you.
Mulţumesc.
(Applause)
(Aplauze)