There is something about physics that has been really bothering me since I was a little kid. And it's related to a question that scientists have been asking for almost 100 years, with no answer. How do the smallest things in nature, the particles of the quantum world, match up with the largest things in nature -- planets and stars and galaxies held together by gravity?
ભૌતિકશાસ્ત્ર વિશે કઈક એવું છે જે મને નાનપણથી સતાવે છે. અને એ એક પ્રશ્ન સંબંધી છે જે વિજ્ઞાનીકો છેલ્લા સૌ વર્ષથી પુછી રહ્યા છે કોઈ જવાબ વગર. કઈરીતે પ્રકૃતિની નાની નાની વસ્તુઓ, અણુની દુનિયાનાં કણો, પ્રકૃતિની મોટી વસ્તુઓ સાથે જોડાઈ છે -- ગ્રહો અને તારાઓ અને આકાશગંગા સાથે રહે છે, ગુરુત્વાકર્ષણથી??
As a kid, I would puzzle over questions just like this. I would fiddle around with microscopes and electromagnets, and I would read about the forces of the small and about quantum mechanics and I would marvel at how well that description matched up to our observation. Then I would look at the stars, and I would read about how well we understand gravity, and I would think surely, there must be some elegant way that these two systems match up. But there's not. And the books would say, yeah, we understand a lot about these two realms separately, but when we try to link them mathematically, everything breaks.
બાળકની જેમ, આવા પ્રશ્નો મને અસમંજસ માં નાખતા. હું શુક્ષ્મ્દર્શક યંત્ર અને વિદ્યુતચુંબકો થી જજુમતો. અને હું વાંચતો, નાની વસ્તુના બળો વિષે અને અણુ રચના બંધારણ વિષે અને હું આશ્ચર્ય પામતો કે કેવી સરળતાથી વર્ણન સરખાય છે આપણા અવલોકન સાથે. પછી હું તારા તરફ જોતો, અને વાંચતો કે કેવી સારીરીતે આપણે ગુરુત્વાકર્ષણ જાણીએ છીએ અને હું ચોક્કસપણે વિચારું છું, કોઈતો ભવ્ય રસ્તો હશે જે આ બે પ્રણાલીને સાંકળે છે. પણ કોઈ નથી. અને પુસ્તકો કહેશે, હા, આપણે આ બે વિસ્તાર વિષે અલગથી ઘણું જાણીએ છીએ. પણ જયારે આપણે બંનેને ગાણિતિકરીતે જોડવાનો પ્રયત્ન કરીએ, કઈ હાથમાં આવતું નથી.
And for 100 years, none of our ideas as to how to solve this basically physics disaster, has ever been supported by evidence. And to little old me -- little, curious, skeptical James -- this was a supremely unsatisfying answer.
અને ૧૦૦ વર્ષથી, આપણો કોઈપણ સુજાવ, આ પ્રાથમિક સમસ્યાને ઉકેલવામાં સક્ષમ રહ્યો નથી. કોઈપણ પુરાવા આધારભૂત રહ્યા નથી. અને હું વૃદ્ધ નાનું બાળક, નાનો, જીજ્ઞાશું, શંકાસ્પદ જેમ્સ -- આ અત્યંત અસંતોષી જવાબ હતો.
So, I'm still a skeptical little kid. Flash-forward now to December of 2015, when I found myself smack in the middle of the physics world being flipped on its head. It all started when we at CERN saw something intriguing in our data: a hint of a new particle, an inkling of a possibly extraordinary answer to this question.
તેથી, હાલ પણ હું શંકાસ્પદ નાનું બાળક છું. હવે આગળ તરફ જઈએ, ૨૦૧૫નાં ડીસેમ્બરમાં જયારે મેં મારીજાતને હુમલાની વચ્ચે પામ્યો ભૌતિક દુનિયાનાં માથા ભમી ગયા હતાં. આ બધું શરુ થયું જયારે અમે CERN માં અમારી માહિતીમાં ઘુસી કરીને જોયુ એક નવા કણનો ઈશારો, આ એ પ્રશ્નના અદ્ભુત જવાબનો સંકેત હતો.
So I'm still a skeptical little kid, I think, but I'm also now a particle hunter. I am a physicist at CERN's Large Hadron Collider, the largest science experiment ever mounted. It's a 27-kilometer tunnel on the border of France and Switzerland buried 100 meters underground. And in this tunnel, we use superconducting magnets colder than outer space to accelerate protons to almost the speed of light and slam them into each other millions of times per second, collecting the debris of these collisions to search for new, undiscovered fundamental particles. Its design and construction took decades of work by thousands of physicists from around the globe, and in the summer of 2015, we had been working tirelessly to switch on the LHC at the highest energy that humans have ever used in a collider experiment.
આથી, હું હજુ એક શંકાશીલ નાનું બાળક છું, એવું હું માનું છું. પણ હું એક કણનો શિકારી છું. હું એક ભૌતિકશાસ્ત્રી છું. CERNના મોટા હર્ડોન કોલાઇડર માં. હાલ સુધીનું મોટામાં મોટો સ્થપાયેલ પરીક્ષણ આ ફ્રાંસ અને સ્વીસ્ઝરલેન્ડ ની સરહદ પર ૨૭ કિલોમીટર લાંબી ગુફા છે. ૧૦૦ મીટર ઊંડે દફન. અને આ ગુફા છે, અમે અતિસંવેદનશીલ ચુંબક વાપરીએ છીએ જે બહારના વાતાવરણ કરતા ઠંડા છે જે પ્રોટોનના પ્રવેગને પ્રકાશની ગતિ સુધી પહોચાડે છે. અને એકબીજા સાથે સેકેન્ડનાં લાખમાં ભાગમાં અથડાય છે, આ અથડામણની રજ ભેગી કરીને કઈક નવો, અણશોધાયેલો મૂળભૂત કણ શોધવા. આ ડીઝાઇન અને બાંધતા દશકાઓ નીકળી ગયા. દુનિયાભરના ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ એ મળીને, અને ૨૦૧૫નાં ઉનાળામાં, અમે LHCને ચાલુ કરવા થાક્યા વગર કામ કરી રહ્યા હતા ઉચામાં ઉચી શક્તિનો ઉપયોગ કરીને જે ક્યારે પણ અથડામણનાં પ્રયોગમાં વાપરી હોય
Now, higher energy is important because for particles, there is an equivalence between energy and particle mass, and mass is just a number put there by nature. To discover new particles, we need to reach these bigger numbers. And to do that, we have to build a bigger, higher energy collider, and the biggest, highest energy collider in the world is the Large Hadron Collider. And then, we collide protons quadrillions of times, and we collect this data very slowly, over months and months. And then new particles might show up in our data as bumps -- slight deviations from what you expect, little clusters of data points that make a smooth line not so smooth. For example, this bump, after months of data-taking in 2012, led to the discovery of the Higgs particle -- the Higgs boson -- and to a Nobel Prize for the confirmation of its existence.
અહી, ઉચી શક્તિ ખુબ મહત્વની છે કેમકે, તે કણ માટે સમતુલન બનાવે છે ઉર્જા અને દળ વચ્ચે, અને દળ માત્ર પ્રકૃતિએ મુકેલો અંક છે નવા કણની શોધમાં, આપણે તે મોટી સંખ્યાસુધી પોહાચવું પડે. અને આ કરવામાટે, આપણે એ મોટું બનાવું પડે, ઉચી ઉર્જાવાળું કોલાઈડર, અને દુનિયાનું સૌથી મોટું અને ઉચું કોલાઇડર. જે લાર્જ હદ્રોન કોલાઇડર છે. અને પછી, અમે પ્રોટોનને કરોડોવાર અથડાવીએ છીએ. અને અમે ખુબજ ધીરે, મહિનાઓ સુધી માહિતી એકઠી કરી. અને આ માહિતીમાં એક ગાંઠ જેવો પછી એક નવો કણ દેખાયો તમારી ધારણાથી કઈક અલગ, માહિતીનો નાનો વિભાગ જે સરળરેખા બનાવે એ સરળ નહતી. જેમકે, આ ગાંઠ, ૨૦૧૨ માં માહિતી લીધાનાં મહિના પછી, દોરી ગયું હિગ્ગ્સ કણની શોધ તરફ -- હિગ્ગસ બોઝોન અને આના અસ્તિત્વની ખાતરીએ નોબલ પુરષ્કાર અપાવ્યો.
This jump up in energy in 2015 represented the best chance that we as a species had ever had of discovering new particles -- new answers to these long-standing questions, because it was almost twice as much energy as we used when we discovered the Higgs boson. Many of my colleagues had been working their entire careers for this moment, and frankly, to little curious me, this was the moment I'd been waiting for my entire life. So 2015 was go time.
૨૦૧૫માં, આ ઉર્જાનો ઉચાક શ્રેષ્ઠ મોકો દર્શાવ્યો કે આપણે પ્રજાતિ તરીકે કદી નાં મળેલું કણ શોધ્યું -- આ લાંબા સવાલનો, નવો જવાબ કારણકે આ લગભગ બમણી શક્તિ હતી, જેટલી આપણે વાપરી ચુક્યા. જયારે અમે હિગ્ગ્સ બોસોન શોધ્યું. મારા ઘણા સહકર્મીઓ આખી કારકિર્દી આ ક્ષણ માટે કામ કરી રહ્યા હતા. અને પ્રમાણિકપણે, થોડોક જીજ્ઞાશું હું, આ ક્ષણ ની રાહ મેં આખી જીંદગી જોઈ હતી. તેથી, ૨૦૧૫ અંતિમ સમય હતો.
So June 2015, the LHC is switched back on. My colleagues and I held our breath and bit our fingernails, and then finally we saw the first proton collisions at this highest energy ever. Applause, champagne, celebration. This was a milestone for science, and we had no idea what we would find in this brand-new data. And then a few weeks later, we found a bump. It wasn't a very big bump, but it was big enough to make you raise your eyebrow. But on a scale of one to 10 for eyebrow raises, if 10 indicates that you've discovered a new particle, this eyebrow raise is about a four.
તેથી જુન ૨૦૧૫, LHCને ફરી ચાલુ કરાયું. મારા સહકર્મીઓ અને હું શ્વાસ રોકીને અને નખ ચાવતા બેઠા હતા, અને છેવટે અમે પ્રથમ પ્રોટોન અથડામણ જોઈ ઉચા માં ઉચી ઉર્જાની ક્ષમતાએ. તાળીઓ, શેમ્પેઇન, ઉજવણી. આ વિજ્ઞાનમાટે સીમાસ્તંભ હતો, અને અમને કોઈ વિચાર નત્તો કે નવી માહિતીમાં અમને શું મળશે. અને થોડા અઠવાડિયા પછી, અમને એક ગાંઠ મળી. આ ખુબ મોટી ગાંઠ હતી, પણ એટલી મોટી કે તમારી ભમર ઉચી થઇ જશે. પણ ૧ થી ૧૦ નાં આંક પર ઉંચી થશે, જો ૧૦ દર્શાવે છે કે તમે કણ શોધી લીધો છે, તો તમારી ભમર લગભગ ૪ પર આવશે.
(Laughter)
(હાસ્ય)
I spent hours, days, weeks in secret meetings, arguing with my colleagues over this little bump, poking and prodding it with our most ruthless experimental sticks to see if it would withstand scrutiny. But even after months of working feverishly -- sleeping in our offices and not going home, candy bars for dinner, coffee by the bucketful -- physicists are machines for turning coffee into diagrams --
મેં કલાકો, દિવસો. અઠવાડિયાઓ ખાનગી મીટીંગમાં ગાળ્યા છે, આ નાની ગાંઠ પર સહકર્મીઓ સાથેની દલીલો કરવામાં, નીર્દય પરીક્ષણ પર ખૂબ અકરા પ્રહારો કરવામાં આવતા એ જોવા માટે કે ચકાસણીમાં પાર ઉતારે. તેમ છતા મહિનાઓ સુધી ઉત્કૃષ્ઠરીતે કામ કાર્યા પછી -- ઓફિસમાં ઊંઘી અને ઘરે ન જવું, જમવામાટે કેન્ડીનો ચોસલો, ડોલ ભરાય એટલી કોફી -- ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ મશીન છે, કોફીને આકૃતિઓમાં બદલવાનાં --
(Laughter)
(હાસ્ય)
This little bump would not go away. So after a few months, we presented our little bump to the world with a very clear message: this little bump is interesting but it's not definitive, so let's keep an eye on it as we take more data. So we were trying to be extremely cool about it.
આ નાની ગાંઠ ક્યાય નહિ જાય. આથી થોડા મહિના પછી, અમે આ નાની ગાંઠને દુનિયા સમક્ષ મૂકી, એક ખુબ ચોખ્ખા સંદેશ સાથે: આ નાની ગાંઠ ખુબ રસપ્રદ છે પણ આ નિર્ણાયક ન હતી. આથી આપણે આપણી આંખો વધું માહિતી પર ટેક્વશું . આથી અમે આને વધું રસપ્રદ બનાવાનો પ્રયત્ન કરીએ છીએ.
And the world ran with it anyway. The news loved it. People said it reminded them of the little bump that was shown on the way toward the Higgs boson discovery. Better than that, my theorist colleagues -- I love my theorist colleagues -- my theorist colleagues wrote 500 papers about this little bump.
અને દુનિયા તેની સાથે કોઈરીતે ચાલશે. પત્રકારોને આ ગમ્યું. લોકોએ કહ્યુંકે તેમને એ નાની ગાંઠ યાદ આવી ગઈ જેણે હિગ્ગ્સ બોસોનની શોધનો રસ્તો બતાવ્યો હતો. એનાથી પણ સારું, 'મારા સિદ્ધાંતવાદી સહકર્મીઓ -- મારા સિદ્ધાંતવાદી સહકર્મીઓ મને બહુ વહાલા છે -- મારા સિદ્ધાંતવાદી સહકર્મીઓએ નાની ગાંઠ પર ૫૦૦ શોધપત્રો લખ્યા છે.
(Laughter)
(હાસ્ય)
The world of particle physics had been flipped on its head. But what was it about this particular bump that caused thousands of physicists to collectively lose their cool? This little bump was unique. This little bump indicated that we were seeing an unexpectedly large number of collisions whose debris consisted of only two photons, two particles of light. And that's rare.
ભૌતીક્શાસ્ત્રની દુનિયા ઉલટી ચત્તી થાય ગઈ છે. પણ પેલી ગાંઠમાં શું હતું જેને હજારો વિજ્ઞાનીકોને એકસાથે હક્કાબક્કા કરી નાખ્યા? એ નાની ગાંઠ અનન્ય હતી. એ નાની ગાંઠે દર્શાવ્યું કે અમે નકામા હજારો અથડામણ જોતા હતા. જેની રજ માત્ર બે ફોટોનની બનેલી હતી, બે પ્રકાશના કણ. અને તે અનમોલ હતી.
Particle collisions are not like automobile collisions. They have different rules. When two particles collide at almost the speed of light, the quantum world takes over. And in the quantum world, these two particles can briefly create a new particle that lives for a tiny fraction of a second before splitting into other particles that hit our detector. Imagine a car collision where the two cars vanish upon impact, a bicycle appears in their place --
કણોની અથડામણ એ વાહનોની અથડામણ જેવી નથી હોતી. તેમના અલગ નિયમ હોય છે. જયારે બે કણ લગભગ પ્રકાશની ગતિ એ અથડાય, અણુની દુનિયા સ્થાન લે છે અને આ અણુની દુનિયામાં, આ બે કણો નવો કણ સર્જે છે. જે નાની ક્ષણ માટેજ જીવે છે અલગ બીજા કણ થઈ અમારા યંત્રમાં અથડાય એ પહેલા. કાર અથડામણનાં કિસ્સામાં, જયારે બે કાર અથડાઈને નષ્ઠ થઇ જાય, અને તેની જગ્યાએ સાયકલ દેખાય --
(Laughter)
(હાસ્ય)
And then that bicycle explodes into two skateboards, which hit our detector.
અને આ સાયકલ બે સ્કેટબોર્ડમાં રૂપાંતર થાય જાય, જે અમારા યંત્રમાં અથડાશે
(Laughter)
(હાસ્ય)
Hopefully, not literally. They're very expensive.
હાશ, સાચ્ચે નહિ. તે ખુબ મોંઘુ છે.
Events where only two photons hit out detector are very rare. And because of the special quantum properties of photons, there's a very small number of possible new particles -- these mythical bicycles -- that can give birth to only two photons. But one of these options is huge, and it has to do with that long-standing question that bothered me as a tiny little kid, about gravity.
બે પ્રોટોન અથડાવાની ઘટના ભાગ્યેજ બને છે. કારણકે આ ફોટોનનાં વિશિષ્ઠ અણુનાં ગુણધર્મો છે, નવા શક્ય કણ બનવાની સમભાવના બહુ ઓછી છે -- આ કલ્પનાની સાયકલ છે -- જે માત્ર બે ફોટોનને જન્મે છે. પરંતુ આ વિકલ્પ ખુબ મોટો હતો, અને આનો સંબંધ ખુબ જુના પ્રશ્નથી છે જે મને નાનપણથી હેરાન કરતો હતો, ગુરુત્વાકર્ષણ વિષે.
Gravity may seem super strong to you, but it's actually crazily weak compared to the other forces of nature. I can briefly beat gravity when I jump, but I can't pick a proton out of my hand. The strength of gravity compared to the other forces of nature? It's 10 to the minus 39. That's a decimal with 39 zeros after it.
ગુરુત્વાકર્ષણ તમને ખુબ મજબુત લાગશે, પણ આ ખરેખર પ્રકૃતિનાં બીજા બળોની સરખામણી માં અતિ નબળું છે. હું કુદુ ત્યારે ગુરુત્વાકર્ષણને પાછળ પડું છું. પણ હું પ્રોટોનને મારા હાથમાં પકડી શકતો નથી બીજા બળોની સરખામણીમાં ગુરુત્વાકર્ષણની શક્તિ શું છે? તે ૧૦ની ઋણ ૩૯ ઘાત છે. પોઈન્ટ પછી ૩૯ શૂન્ય પછી એક આંક.
Worse than that, all of the other known forces of nature are perfectly described by this thing we call the Standard Model, which is our current best description of nature at its smallest scales, and quite frankly, one of the most successful achievements of humankind -- except for gravity, which is absent from the Standard Model. It's crazy. It's almost as though most of gravity has gone missing. We feel a little bit of it, but where's the rest of it? No one knows.
તેનાથી પણ ખરાબ, પ્રકૃતિના બીજા નિયમોને સમ્પૂર્ણરીતે વર્ણવી શકાય છે તેને સામાન્ય માળખું કહે છે, જેને નાના પ્રમાણમાં શ્રેષ્ઠરીતે વર્ણવી શકાય છે અને ખાસા પ્રમાણિકપણે, એક માનવજાતિની ખુબ સફળ સિદ્ધિ -- ગુરુત્વાકર્ષણને છોડીને, જે સામાન્ય માળખાથી દૂર છે. આ ગાંડપણ છે. મોટાભાગનું ગુરુત્વાકર્ષણને છોડી દીધા પછી પણ, આપણને થોડી અસર દેખાય છે, પણ બાકીની ક્યાં છે? કોને ખબર.
But one theoretical explanation proposes a wild solution. You and I -- even you in the back -- we live in three dimensions of space. I hope that's a non-controversial statement.
પણ એક સૈદ્ધાંતિક સમજૂતી એક બહોળી સ્થિતિની પ્રસ્તાવના મુકે છે. તમે અને હું -- અને જે પાછળ બેઠેલા છે -- આપણે ત્રી-પરિમાણીય અવકાશમાં રહીએ છીએ. હું ધરું છું કે તે બિન વિવાદાસ્પદહતું.
(Laughter)
(હાસ્ય)
All of the known particles also live in three dimensions of space. In fact, a particle is just another name for an excitation in a three-dimensional field; a localized wobbling in space. More importantly, all the math that we use to describe all this stuff assumes that there are only three dimensions of space. But math is math, and we can play around with our math however we want. And people have been playing around with extra dimensions of space for a very long time, but it's always been an abstract mathematical concept. I mean, just look around you -- you at the back, look around -- there's clearly only three dimensions of space.
બધા કણો પણ તરી પરિમાણીય અવકાશમાં રહે છે. ખરેખર, કણ એ બીજું નામ છે ઉત્તેજિત ત્રી-પરિમાણીય ક્ષેત્રનું; અવકાશમાં નજીકની ધ્રુજારી. ખાસ કરીને, જે બધું ગણિત આપણે આ વસ્તુને વર્ણવવા. એ ધરીને કે આ ત્રી પરિમાણીય અવકાશ છે. પણ ગણિત એ ગણિત છે, અને આપણે એની આસપાસ ધારીએ એટલું રમી શકીએ છીએ. અને લોકો રમે છે અવકાશના વધારાનાં પરિમાણ સાથે લાંબા સમય માટે, પણ આ માત્ર ધૂંધળો ગાણિતિક ખ્યાલ હતો. મારો મતલબ, તમારી આસપાસ જુઓ -- પાછળ બેઠેલા, તમે પણ આસપાસ જુઓ -- ત્યાં ચોખ્ખું ત્રી પ્રરીમાણીય અવકાશ છે.
But what if that's not true? What if the missing gravity is leaking into an extra-spatial dimension that's invisible to you and I? What if gravity is just as strong as the other forces if you were to view it in this extra-spatial dimension, and what you and I experience is a tiny slice of gravity make it seem very weak? If this were true, we would have to expand our Standard Model of particles to include an extra particle, a hyperdimensional particle of gravity, a special graviton that lives in extra-spatial dimensions.
પણ શું થાય જો એ સાચું નાં હોય? કદાચ વધારાના અવકાશી પરિમાણમાં જો તરછોડેલું ગુરુત્વાકર્ષણ જવવા માંડે. તે અદ્રશ્ય છે તમારા અને મારા માટે? જો ગુરુત્વાકર્ષણ બીજા બળોની જેમ મજબુત હોય જો આપણને વધારાના અવકાશી પરિમાણમાં જોવાનું હોય, અને જે મેં અને તમે આ નજીવા ગુરુત્વાકર્ષણને અનુંભાવ્યે છીએ તેને ખુબ નબળું બનાવે છે? જો આ ખરું છે, તો આપણે કાણોનાં સામાન્ય માળખાને વિસ્તારવું પડશે નવપરિમાણીય ગુરુત્વાકર્ષણનાં કણનાં સમાવેશ કરવા માટે, વિશિષ્ઠ ગુરુત્વાકર્ષણ જે વધારાના અવકાશી પરિમાણમાં રહે છે.
I see the looks on your faces. You should be asking me the question, "How in the world are we going to test this crazy, science fiction idea, stuck as we are in three dimensions?" The way we always do, by slamming together two protons --
હું તમારા ચહેરા જોઈ શકું છું. તમારે મને એક પ્રશ્ન પૂછવો જોઈએ, "દુનિયા આ પાગલ, કાલ્પનિક વિચારની પરિક્ષા કઈ રીતે કરશે, જે આપણી જેમ અટકેલો છે આ પરિમાણીય દુનિયામાં? જેમ આપણે હંમેશા કરીએ છીએ, બે પ્રોટોન ને અથડાવીને --
(Laughter)
(હાસ્ય)
Hard enough that the collision reverberates into any extra-spatial dimensions that might be there, momentarily creating this hyperdimensional graviton that then snaps back into the three dimensions of the LHC and spits off two photons, two particles of light. And this hypothetical, extra-dimensional graviton is one of the only possible, hypothetical new particles that has the special quantum properties that could give birth to our little, two-photon bump.
ખુબ જોરથી કે અથડામણનો પડઘો પડે વધારાના અવકાશી પરિમાણમાં જે ત્યાં છે, જે આ વધારાનું અવકાશી પરિમાણ ક્ષણભરમાટે સર્જે છે. જે ઝડપથી LHC ત્રીપરિમાણ માં પાછું ફરે છે અને બે પ્રોટોનમાં વિભાજીત થાય છે, બે પ્રકાશના કણ. અને આ અનુમાનિત વધારાનાં પરિમાણનું ગુરુત્વાકર્ષણ છે. આ એકમાત્ર શક્યતા છે, અનુમાનિત નવા કણ માટેની તેના વિશિષ્ઠ અણુ ગુણધર્મો છે જે આપણા નાનાં બે-ફોટોન ગાંઠને જન્મે છે.
So, the possibility of explaining the mysteries of gravity and of discovering extra dimensions of space -- perhaps now you get a sense as to why thousands of physics geeks collectively lost their cool over our little, two-photon bump. A discovery of this type would rewrite the textbooks. But remember, the message from us experimentalists that actually were doing this work at the time, was very clear: we need more data. With more data, the little bump will either turn into a nice, crisp Nobel Prize --
આથી, આ શક્યતા ગુરુત્વાકર્ષણનાં રહસ્યને સમજવાની અને વધારા પરિમાણને શોધવાની -- કદાચ તમને ખબર પડવા લાગી હશે કેમ હજારો ધૂની વિજ્ઞાનીકો એક સાથે મળીને તેમની શાંતિ ગુમાવે છે આપણી નાની બે ફોટોનની ગાંઠ પર. આ રીતની શોધ નવા પાઠ્યપુસ્તકો લખે છે. પણ યાદ રાખો, અમારા અનુભવીઓ તરફથી સંદેશ જે ખરેખર એ સમયે ત્યાં કામમ કરી રહ્યા હતા, એકદમ સાફ હતું; અમને વધુ માહિતી જોતી હતી વધું માહિતી સાથે, એ નાની ગાંઠ કદાચ નોબલ પુરસ્કાર માં બદલી શકે --
(Laughter)
(હાસ્ય)
Or the extra data will fill in the space around the bump and turn it into a nice, smooth line.
અથવા વધારાની માહિતી જે ગાંઠની આસપાસની જગ્યા ભરીદે. અને સરસ અને સરળ રેખા માં બદલી શકે.
So we took more data, and with five times the data, several months later, our little bump turned into a smooth line. The news reported on a "huge disappointment," on "faded hopes," and on particle physicists "being sad." Given the tone of the coverage, you'd think that we had decided to shut down the LHC and go home.
આથી અમે વધું માહિતી લીધી, અને પાંચ ગણી વધું માહિતી, થોડા મહીના પછી, અમારી નાની ગાંઠ સરળ રેખામાં બદલી ગઈ. સમાચારો માં આવ્યું ભવ્ય નિરાશા" પર, "ઝાંખી આશા" પર અને કણનાં ભૌતિક શાસ્ત્રીઓ "દુખી થયા" પર. ક્ષેત્રને અલગ સ્વર આપ્યો, તમને લાગતું હશે કે અમે LHC બંધ કરીને ઘરે જવાનું વિચાર્યું હતું.
(Laughter)
(હાસ્ય)
But that's not what we did. But why not? I mean, if I didn't discover a particle -- and I didn't -- if I didn't discover a particle, why am I here talking to you? Why didn't I just hang my head in shame and go home?
પણ એવું અમે નથી કર્યું. પણ કેમ નહિ? મારો મતલબ, જો અમને કણ નાં મળ્યું-- અને મને ના મળ્યું-- જો મેં આ કણ નાં શોધ્યું હોત તો હું અહિયાં કઈરીતે વાતો કરતો હોત? કેમ મેં શરમમાં મારું માથું લટકાવ્યું નહિ અને ઘરે ગયો નહિ?
Particle physicists are explorers. And very much of what we do is cartography. Let me put it this way: forget about the LHC for a second. Imagine you are a space explorer arriving at a distant planet, searching for aliens. What is your first task? To immediately orbit the planet, land, take a quick look around for any big, obvious signs of life, and report back to home base. That's the stage we're at now. We took a first look at the LHC for any new, big, obvious-to-spot particles, and we can report that there are none. We saw a weird-looking alien bump on a distant mountain, but once we got closer, we saw it was a rock.
કણનાં વિજ્ઞાનીકો સંશોધકો છે. અને મને ખુબ નકશાઓ અને આલેખો બનાવીએ છીએ. ચાલો આને આરીતે મુકીએ: LHC વિષે હાલ ભૂલી જાઓ. ધરોકો તમે અવકાશયાત્રી છો અને કોઈ દુરના ગ્રહ પર ઉતારો છો, પરગ્રહીની શોધમાં. તમારૂ પહેલું કાર્ય શું હશે? ગ્રહ, જમીનની છેલ્લી કક્ષામાં નજર ફેરવી લો કોઈ મોટી વસ્તુ, જીવનની સ્પષ્ટ નિશાની, અને મુખ્ય સ્થળ પર અહેવાલ આપો. હાલ અમે આ સ્થિતિ પર છીએ. અમે LHC માં એક નજર કરી કોઈ નવા, મોટા, ઓળખી શકાય એવા સ્પષ્ઠ કણો માટે, અને અમે અહેવાલ લખ્યો કે ત્યાં કોઈ નથી. અમને વિચિત્ર દેખાતી પરગ્રહી ગાંઠો દુરના પહાડો પર દેખાઈ, પણ જયારે અમે નજીક ગયા અમને એક ખડક દેખાયો.
But then what do we do? Do we just give up and fly away? Absolutely not; we would be terrible scientists if we did. No, we spend the next couple of decades exploring, mapping out the territory, sifting through the sand with a fine instrument, peeking under every stone, drilling under the surface. New particles can either show up immediately as big, obvious-to-spot bumps, or they can only reveal themselves after years of data taking.
પણ પછી અમે શું કરતા? બધું છોડીને ક્યાંક જતા રહેતા? અલબત્તપણે નાં; જો અમે તે કર્યું હોત તો અમે ભયંકર વિજ્ઞાનીકો હોત. ના, અમે બીજા બે દશકા શોધખોળ માં કાઢ્યા, આ જમીનનો ખૂણો ખૂણો ઓળખાવા, બારીક ચારણીથી રેતીને પાર કરવા, દરેક પથ્થર પર નજર કરવા, જમીનની નીચે શારકામ કરવામાં. કે નવા કણ તરતજ દેખાય આવશે સ્પષ્ઠરીતે ઓળખાય જાય એવી મોટી ગાંઠ, અથવા વર્ષોની એકઠી માહિતી પછી તે તેમની જાતને ઉઘાડી કરે
Humanity has just begun its exploration at the LHC at this big high energy, and we have much searching to do. But what if, even after 10 or 20 years, we still find no new particles? We build a bigger machine.
આટલી ઉચી ઉર્જા એ LHCમાં માનવજાતિએ એવું સંશોધન કરવાનું ચાલુ કરી દીધું હતું, અને અમારે વધુ સંશોધન કરવાનું બાકી છે. પણ શું થાય,જો ૧૦ અથવા ૨૦ વર્ષ પછી, અમારી પાસે કોઈ નવો કણનાં હોય? અમે મોટા યંત્રો બનાવ્યા.
(Laughter)
(હાસ્ય)
We search at higher energies. We search at higher energies. Planning is already underway for a 100-kilometer tunnel that will collide particles at 10 times the energy of the LHC. We don't decide where nature places new particles. We only decide to keep exploring. But what if, even after a 100-kilometer tunnel or a 500-kilometer tunnel or a 10,000-kilometer collider floating in space between the Earth and the Moon, we still find no new particles? Then perhaps we're doing particle physics wrong.
અમે ઉચી ઉર્જાએ શોધ્યું. અમે ઉચી ઉર્જાએ શોધ્યુ, આયોજન જમીનનીચે ૧૦૦ કીલોમીટર લાંબા ભોયરા માં જ છે કે જ્યાં અમે કણોને ૧૦ ગણી ઉર્જાથી LHCમાં અથડાવીએ છીએ. અમે નક્કી નથી કરતા કે કઈ પ્રકૃતિક જગ્યા પર નવા કણને મુકવો માત્ર સંશોધન ચાલુ રાખવાનું નક્કી કરીએ છીએ પણ શું થાય, જો ૧૦૦ કીલોમીટર લાંબુ અથવા ૫૦૦ કિલોમીટર લાંબુ કે ૧૦,૦૦૦ કિમી લાંબુ ભોયરું અવકાશમાં તરતું હોય પૃથ્વી અને ચંદ્રની વચ્ચે છતાં આપણી પાસે કોઈ નવો કણ ના હોત? કદાચ અમે કણનું ભૌતિકશાસ્ત્ર ખોટું કરતા હોય.
(Laughter)
(હાસ્ય)
Perhaps we need to rethink things. Maybe we need more resources, technology, expertise than what we currently have. We already use artificial intelligence and machine learning techniques in parts of the LHC, but imagine designing a particle physics experiment using such sophisticated algorithms that it could teach itself to discover a hyperdimensional graviton.
કદાચ અમારે વસ્તુઓ ફરીથી વિચારવી પડે. કદાચ અમને વધું સ્ત્રોત, તકનીક, અનુભવની જરૂર છે અમારી પાસે હાલ છે એનાથી વધું. અમે કૃત્રિમ બુદ્ધિ અને મશીન ને શીખવાડવાની એ તકનીકો વાપરી ચુક્યા છીએ LHC નાં ભાગો માં, પણ ધારો કોઈ એવો કણ ભૌતિકશાસ્ત્રનો પ્રયોગ કરીએ આધુનિક ગાણિતીક નિયમો વાપરી કે જે પોતાની જાતને ઉચ્ચપરિમાણમાં ગુરુત્વાકર્ષણની શોધ કરતા શીખવાડે.
But what if? What if the ultimate question: What if even artificial intelligence can't help us answer our questions? What if these open questions, for centuries, are destined to be unanswered for the foreseeable future? What if the stuff that's bothered me since I was a little kid is destined to be unanswered in my lifetime? Then that ... will be even more fascinating.
પણ શું થાય? આ અંતિમ સવાલનું શું થાય: શું થાય જો કૃત્રિમ બુદ્ધિ આ પ્રશ્નનો જવાબ નાં આપી શકે? શું થાય જો આ પ્રશ્ન સદીઓ ખુલ્લો રહે, નજીકના ભવિષ્યમાટે જવાબ મળવો અઘરો હશે? શું થાય એ પ્રશ્નોનું જે મને નાનપણથી હેરાન કરે છે શું મારી જીંદગી પ્રશ્નનાં ઉકેલ વગર જ પૂરી થઇ જશે? કે પછી .. એથી વધું રસપ્રદ રહેશે.
We will be forced to think in completely new ways. We'll have to go back to our assumptions, and determine if there was a flaw somewhere. And we'll need to encourage more people to join us in studying science since we need fresh eyes on these century-old problems. I don't have the answers, and I'm still searching for them. But someone -- maybe she's in school right now, maybe she's not even born yet -- could eventually guide us to see physics in a completely new way, and to point out that perhaps we're just asking the wrong questions. Which would not be the end of physics, but a novel beginning.
અમને અલગરીતે વિચારવા માટે નવા રસ્તા શોધવા બળ આપવું પડશે. અમારે પાછુ વળવું પડશે અમારી ધારણા સુધી, અને નક્કી કરવું પડશે જે ખામી વાળું છે. અને અમારે વધુ લોકોને વિજ્ઞાન તરફ પ્રોત્સાહન આપવું પડશે. અમારે નવી નજરની જરૂર છે સદીઓ જુની દુવિધા દુર કરવા. મારી પાસે જવાબ નથી, અને હું હજુ શોધી રહ્યો છું. પણ કોઈ -- તેણી કદાચ હાલ કોઈ સ્કુલમાં હશે, કદાચ જન્મી પણ નહિ હોય -- તે આ ભૌતિકશસ્ત્રને નવી દિશા તરફ દોરી શકે, અને દર્શાવી શકે કે કદાચ અમે ખોટા સવાલ પૂછતા હતા જે ભૌતિકશાસ્ત્રનો અંત ન હતો, પણ એક નવી શરૂઆત હતી.
Thank you.
આભાર.
(Applause)
(તાળીઓ)