00:00...
...

[1] 00:13So last year, on the Fourth of July,
Tradutor: Alexandre Castagna Revisora: Afonso Monteiro

[2] 00:15experiments at the Large Hadron Collider
No ano passado, no dia 4 de julho,

[3] 00:18discovered the Higgs boson.
experiências no Grande Colisionador de Hadrões [GCH]

[4] 00:20It was a historical day.
descobriram o bosão de Higgs.

[5] 00:22There's no doubt that from now on,
Foi um dia histórico.

[6] 00:24the Fourth of July will be remembered
Não há dúvida de que, de agora em diante,

[7] 00:26not as the day of the Declaration of Independence,
o dia 4 de julho será lembrado

[8] 00:28but as the day of the discovery of the Higgs boson.
não como o dia da Declaração da Independência (EUA),

[9] 00:32Well, at least, here at CERN.
mas como o dia da descoberta do bosão de Higgs.

[10] 00:35But for me, the biggest surprise of that day
Bem, pelo menos aqui no CERN.

[11] 00:39was that there was no big surprise.
Mas para mim, a maior surpresa desse dia

[12] 00:41In the eye of a theoretical physicist,
foi não ter havido nenhuma grande surpresa.

[13] 00:44the Higgs boson is a clever explanation
Na perspetiva de um físico teórico

[14] 00:46of how some elementary particles gain mass,
o bosão de Higgs é uma explicação inteligente

[15] 00:49but it seems a fairly unsatisfactory
de como algumas partículas elementares ganham massa,

[16] 00:52and incomplete solution.
mas parece uma solução bastante

[17] 00:54Too many questions are left unanswered.
insatisfatória e incompleta.

[18] 00:57The Higgs boson does not share the beauty,
Demasiadas perguntas são deixadas sem resposta.

[19] 01:00the symmetry, the elegance,
O bosão de Higgs não partilha a beleza,

[20] 01:02of the rest of the elementary particle world.
a simetria, a elegância,

[21] 01:05For this reason, the majority of theoretical physicists
do resto do mundo das partículas elementares.

[22] 01:08believe that the Higgs boson could not
Por esta razão, a maioria dos físicos teóricos

[23] 01:11be the full story.
acredita que o bosão de Higgs não poderia

[24] 01:14We were expecting new particles and new phenomena
ser a história toda.

[25] 01:17accompanying the Higgs boson.
Estávamos à espera de novas partículas e novos fenómenos

[26] 01:19Instead, so far, the measurements
associados ao bosão de Higgs.

[27] 01:21coming from the LHC show no signs of new particles
Em vez disso, até agora, as medições

[28] 01:25or unexpected phenomena.
vindas do GCH não mostram sinais de novas partículas

[29] 01:27Of course, the verdict is not definitive.
ou fenómenos inesperados.

[30] 01:31In 2015, the LHC will almost double
Claro, o veredicto não é definitivo.

[31] 01:35the energy of the colliding protons,
Em 2015, o GCH quase que duplicará

[32] 01:38and these more powerful collisions
a energia dos protões em colisão,

[33] 01:40will allow us to explore further the particle world,
e estas colisões mais poderosas

[34] 01:44and we will certainly learn much more.
permitir-nos-ão explorar ainda mais o mundo das partículas,

[35] 01:48But for the moment, since we have found
e nós certamente vamos aprender muito mais.

[36] 01:51no evidence for new phenomena, let us suppose
Mas para já, uma vez que nós não encontramos

[37] 01:54that the particles that we know today,
nenhuma evidência para os novos fenómenos, vamos supor

[38] 01:57including the Higgs boson,
que as partículas que conhecemos hoje,

[39] 01:59are the only elementary particles in nature,
incluindo o bosão de Higgs,

[40] 02:02even at energies much larger
são as únicas partículas elementares na Natureza,

[41] 02:05than what we have explored so far.
mesmo a energias mais altas

[42] 02:08Let's see where this hypothesis is going to lead us.
do que o que temos explorado até agora.

[43] 02:12We will find a surprising and intriguing result
Vamos ver onde esta hipótese nos vai levar.

[44] 02:16about our universe, and to explain my point,
Vamos encontrar um resultado surpreendente e intrigante

[45] 02:19let me first tell you what the Higgs is about,
sobre o nosso universo, e para explicar aonde quero chegar,

[46] 02:23and to do so, we have to go back
deixem-me primeiro dizer-vos o que é o bosão de Higgs,

[47] 02:26to one tenth of a billionth of a second
e para isso, teremos que voltar

[48] 02:31after the Big Bang.
a um décimo de um bilionésimo de segundo

[49] 02:32And according to the Higgs theory,
após o Big Bang.

[50] 02:34at that instant, a dramatic event took place
E de acordo com a teoria de Higgs,

[51] 02:38in the universe.
naquele instante, ocorreu um evento dramático

[52] 02:39Space-time underwent a phase transition.
no universo.

[53] 02:44It was something very similar to the phase transition
O espaço-tempo passou por uma fase de transição.

[54] 02:47that occurs when water turns into ice
Foi algo muito parecido com a transição de fase

[55] 02:51below zero degrees.
que ocorre quando a água se transforma em gelo

[56] 02:53But in our case, the phase transition
abaixo de zero graus.

[57] 02:56is not a change in the way the molecules
Mas no nosso caso, a transição de fase

[58] 02:58are arranged inside the material,
não é uma alteração na forma de como as moléculas

[59] 03:01but is about a change
estão organizadas dentro do material,

[60] 03:02of the very fabric of space-time.
mas sim de uma mudança

[61] 03:06During this phase transition, empty space
do próprio tecido do espaço-tempo.

[62] 03:09became filled with a substance
Durante esta fase de transição, o espaço vazio

[63] 03:11that we now call Higgs field.
tornou-se repleto de uma substância

[64] 03:14And this substance may seem invisible to us,
que hoje chamamos de campo de Higgs.

[65] 03:17but it has a physical reality.
E esta substância pode parecer invisível para nós,

[66] 03:19It surrounds us all the time,
mas tem uma realidade física.

[67] 03:21just like the air we breathe in this room.
Ela rodeia-nos em todos os momentos,

[68] 03:25And some elementary particles interact
como o ar que respiramos nesta sala.

[69] 03:27with this substance, gaining energy in the process.
E algumas partículas elementares interagem

[70] 03:31And this intrinsic energy is what we call
com esta substância, ganhando energia no processo.

[71] 03:34the mass of a particle,
E essa energia intrínseca é o que chamamos

[72] 03:36and by discovering the Higgs boson, the LHC
de massa de uma partícula,

[73] 03:40has conclusively proved that this substance is real,
e ao descobrir o bosão de Higgs, o GCH

[74] 03:44because it is the stuff the Higgs bosons are made of.
provou conclusivamente que esta substância é real,

[75] 03:48And this, in a nutshell, is the essence of the Higgs story.
porque é o material de que são feitos os bosões de Higgs.

[76] 03:52But this story is far more interesting than that.
E isto, em poucas palavras, é a essência da história de Higgs.

[77] 03:56By studying the Higgs theory,
Mas esta história é muito mais interessante do que isto.

[78] 03:59theoretical physicists discovered,
Ao estudar a teoria de Higgs,

[79] 04:01not through an experiment
os físicos teóricos descobriram,

[80] 04:03but with the power of mathematics,
não por meio de uma experiência

[81] 04:05that the Higgs field does not necessarily exist
mas com o poder da matemática,

[82] 04:09only in the form that we observe today.
que o campo de Higgs não existe necessariamente

[83] 04:12Just like matter can exist as liquid or solid,
apenas na forma que observamos hoje.

[84] 04:18so the Higgs field, the substance that fills all space-time,
Assim como a matéria pode existir como líquida ou sólida,

[85] 04:22could exist in two states.
também o campo de Higgs, a substância que preenche todo espaço-tempo,

[86] 04:25Besides the known Higgs state,
poderia existir em dois estados.

[87] 04:28there could be a second state in which the Higgs field
Além do conhecido estado de Higgs,

[88] 04:31is billions and billions times denser
pode haver um segundo estado no qual o campo de Higgs

[89] 04:34than what we observe today,
é milhares e milhares de milhões de vezes mais denso

[90] 04:36and the mere existence of another state
do que o que observamos hoje,

[91] 04:40of the Higgs field poses a potential problem.
e a mera existência de outro estado

[92] 04:44This is because, according to the laws
do campo de Higgs representa um potencial problema.

[93] 04:47of quantum mechanics, it is possible
Isto acontece porque, de acordo com as leis

[94] 04:50to have transitions between two states,
da mecânica quântica, é possível

[95] 04:53even in the presence of an energy barrier
ter transições entre dois estados,

[96] 04:56separating the two states,
mesmo na presença de uma barreira energética

[97] 04:59and the phenomenon is called,
a separar os dois estados,

[98] 05:01quite appropriately, quantum tunneling.
e o fenómeno é chamado,

[99] 05:05Because of quantum tunneling,
muito apropriadamente, de Tunelamento Quântico.

[100] 05:07I could disappear from this room
Por causa de Tunelamento Quântico,

[101] 05:09and reappear in the next room,
eu poderia desaparecer desta sala

[102] 05:13practically penetrating the wall.
e reaparecer na sala ao lado,

[103] 05:16But don't expect me to actually perform the trick
praticamente penetrando na parede.

[104] 05:19in front of your eyes, because the probability
Mas não esperem que eu realmente execute o truque

[105] 05:21for me to penetrate the wall is ridiculously small.
diante dos vossos olhos, porque a probabilidade

[106] 05:26You would have to wait a really long time
de eu penetrar na parede é ridiculamente pequena.

[107] 05:28before it happens, but believe me,
Vocês teriam que esperar muito tempo

[108] 05:31quantum tunneling is a real phenomenon,
antes que isso acontecesse, mas acreditem em mim,

[109] 05:34and it has been observed in many systems.
o Tunelamento Quântico é um fenómeno real,

[110] 05:37For instance, the tunnel diode,
e tem sido observado em muitos sistemas.

[111] 05:39a component used in electronics,
Por exemplo, o diodo túnel [diodo Esaki],

[112] 05:42works thanks to the wonders
um componente usado em eletrónica,

[113] 05:44of quantum tunneling.
funciona graças às maravilhas

[114] 05:46But let's go back to the Higgs field.
do Tunelamento Quântico.

[115] 05:49If the ultra-dense Higgs state existed,
Mas vamos voltar para o campo de Higgs.

[116] 05:53then, because of quantum tunneling,
Se o estado de Higgs ultra denso existiu,

[117] 05:56a bubble of this state could suddenly appear
então, por causa de Tunelamento Quântico,

[118] 05:59in a certain place of the universe at a certain time,
uma bolha deste estado poderia aparecer de repente

[119] 06:03and it is analogous to what happens when you boil water.
num determinado lugar do universo e num determinado momento,

[120] 06:06Bubbles of vapor form inside the water,
e isso é análogo ao que acontece quando se ferve água.

[121] 06:09then they expand, turning liquid into gas.
Bolhas de vapor formam-se dentro da água,

[122] 06:13In the same way, a bubble of the ultra-dense Higgs state
então elas expandem-se, transformando o líquido em gás.

[123] 06:18could come into existence because of quantum tunneling.
Da mesma forma, uma bolha do estado ultra denso de Higgs

[124] 06:22The bubble would then expand at the speed of light,
poderia reaparecer devido ao Tunelamento Quântico.

[125] 06:24invading all space, and turning the Higgs field
A bolha ir-se-ia então expandir à velocidade da luz,

[126] 06:28from the familiar state into a new state.
invadindo todo o espaço e transformando o campo de Higgs

[127] 06:31Is this a problem? Yes, it's a big a problem.
do estado familiar para um novo estado.

[128] 06:36We may not realize it in ordinary life,
Isto é um problema? Sim, é um grande problema.

[129] 06:38but the intensity of the Higgs field is critical
Nós podemos não perceber isso no dia-a-dia,

[130] 06:42for the structure of matter.
mas a intensidade do campo de Higgs é fundamental

[131] 06:44If the Higgs field were only a few times more intense,
para a estrutura da matéria.

[132] 06:48we would see atoms shrinking, neutrons decaying
Se o campo de Higgs fosse apenas algumas vezes mais intenso,

[133] 06:51inside atomic nuclei, nuclei disintegrating,
veríamos átomos encolhendo, neutrões decaindo

[134] 06:55and hydrogen would be
dentro de núcleos atómicos, núcleos a desintegrarem-se

[135] 06:57the only possible chemical element in the universe.
e o hidrogénio seria

[136] 07:02And the Higgs field, in the ultra-dense Higgs state,
o único elemento químico possível no universo.

[137] 07:05is not just a few times more intense than today,
E o campo de Higgs, no estado de Higgs ultra denso,

[138] 07:08but billions of times,
não é só algumas vezes mais intenso do que hoje,

[139] 07:11and if space-time were filled by this Higgs state,
mas sim biliões de vezes,

[140] 07:14all atomic matter would collapse.
e se o espaço-tempo fosse preenchido por este estado de Higgs,

[141] 07:17No molecular structures would be possible, no life.
toda a matéria atómica entraria em colapso.

[142] 07:22So, I wonder, is it possible
Nenhuma estrutura molecular seria possível, nenhuma vida.

[143] 07:25that in the future, the Higgs field
Então, eu pergunto-me: "É possível

[144] 07:27will undergo a phase transition and,
"que, no futuro, o campo de Higgs

[145] 07:30through quantum tunneling, will be transformed
"passe por uma fase de transição e,

[146] 07:33into this nasty, ultra-dense state?
"através de Tunelamento Quântico, se transforme

[147] 07:38In other words, I ask myself, what is the fate
"neste nocivo estado ultra denso?"

[148] 07:41of the Higgs field in our universe?
Por outras palavras, eu pergunto-me: "Qual é o destino

[149] 07:44And the crucial ingredient necessary
do campo de Higgs no nosso universo?"

[150] 07:47to answer this question is the Higgs boson mass.
E o ingrediente crucial necessário

[151] 07:51And experiments at the LHC found that the mass
para responder a esta pergunta é a massa do bosão de Higgs.

[152] 07:55of the Higgs boson is about 126 GeV.
E experiências no LHC descobriram que a massa

[153] 07:59This is tiny when expressed in familiar units,
do bosão de Higgs é cerca de 126 GeV.

[154] 08:02because it's equal to something like
Isto é minúsculo se for expresso em unidades familiares,

[155] 08:0410 to the minus 22 grams,
porque é igual a algo como

[156] 08:06but it is large in particle physics units,
10 elevado a - 22 gramas,

[157] 08:10because it is equal to the weight
mas é grande em unidades de física de partículas,

[158] 08:12of an entire molecule
porque é igual ao peso

[159] 08:14of a DNA constituent.
de uma molécula inteira

[160] 08:17So armed with this information from the LHC,
de um componente de ADN.

[161] 08:20together with some colleagues here at CERN,
Então, armados com esta informação do GCH,

[162] 08:22we computed the probability
juntamente com alguns colegas aqui no CERN,

[163] 08:24that our universe could quantum tunnel
nós calculámos a probabilidade

[164] 08:27into the ultra-dense Higgs state,
de que nosso universo passe, devido a um túnel quântico,

[165] 08:30and we found a very intriguing result.
para o estado de Higgs ultra denso,

[166] 08:34Our calculations showed
e encontrámos um resultado muito intrigante.

[167] 08:36that the measured value of the Higgs boson mass
Os nossos cálculos mostraram

[168] 08:39is very special.
que o valor medido da massa do bosão de Higgs

[169] 08:41It has just the right value
é muito especial.

[170] 08:44to keep the universe hanging
Ele tem exatamente o valor necessário

[171] 08:47in an unstable situation.
para manter o universo suspenso

[172] 08:49The Higgs field is in a wobbly configuration
numa situação instável.

[173] 08:52that has lasted so far
O campo de Higgs está numa configuração instável

[174] 08:54but that will eventually collapse.
que tem durado até agora

[175] 08:57So according to these calculations,
mas que eventualmente entrará em colapso.

[176] 09:01we are like campers
Então, de acordo com esses cálculos,

[177] 09:03who accidentally set their tent
nós somos como campistas

[178] 09:05at the edge of a cliff.
que acidentalmente armaram a sua tenda

[179] 09:07And eventually, the Higgs field
à beira de um precipício.

[180] 09:09will undergo a phase transition
E, eventualmente, o campo de Higgs

[181] 09:11and matter will collapse into itself.
passará por uma fase de transição

[182] 09:14So is this how humanity is going to disappear?
e a matéria vai entrar em colapso sobre si mesma.

[183] 09:17I don't think so.
É assim que a humanidade vai desaparecer?

[184] 09:19Our calculation shows that quantum tunneling
Eu acho que não.

[185] 09:22of the Higgs field is not likely to occur
Os nossos cálculos mostram que não é provável ocorrer

[186] 09:26in the next 10 to the 100 years,
o Tunelamento Quântico do campo de Higgs

[187] 09:29and this is a very long time.
nos próximos 10 elevado a 100 anos,

[188] 09:32It's even longer than
e isto é muito tempo.

[189] 09:34the time it takes for Italy to form a stable government.
É mais do que

[190] 09:38(Laughter)
o tempo que a Itália leva a formar um governo estável.

[191] 09:40Even so, we will be long gone by then.
(Risos)

[192] 09:44In about five billion years,
Mesmo assim, nós já teremos desaparecido há muito tempo.

[193] 09:47our sun will become a red giant,
Daqui a cerca de 5 biliões de anos,

[194] 09:49as large as the Earth's orbit,
o nosso sol tornar-se-á uma gigante vermelha,

[195] 09:52and our Earth will be kaput,
tão grande como a órbita da Terra,

[196] 09:55and in a thousand billion years,
e a nossa Terra será destruída,

[197] 09:57if dark energy keeps on fueling
e daqui a 1000 biliões de anos,

[198] 10:00space expansion at the present rate,
se a energia escura continuar a alimentar a

[199] 10:02you will not even be able to see as far as your toes,
expansão de espaço no ritmo atual,

[200] 10:07because everything around you
vocês nem serão capazes de ver os dedos dos pés,

[201] 10:08expands at a rate faster than the speed of light.
porque tudo à vossa volta

[202] 10:12So it is really unlikely
vai estar a expandir-se a um ritmo mais rápido do que a velocidade da luz.

[203] 10:14that we will be around to see the Higgs field collapse.
Então é realmente improvável

[204] 10:18But the reason why I am interested
estarmos por cá para vermos o colapso do campo de Higgs.

[205] 10:21in the transition of the Higgs field
Mas a razão por que estou interessado

[206] 10:23is because I want to address the question,
na transição do campo de Higgs

[207] 10:27why is the Higgs boson mass so special?
é porque eu quero abordar a questão:

[208] 10:32Why is it just right to keep the universe
"Por que é que a massa do bosão de Higgs é tão especial?"

[209] 10:35at the edge of a phase transition?
"Por que é exatamente o que é necessário para manter o universo

[210] 10:38Theoretical physicists always ask "why" questions.
"à beira de uma fase de transição?"

[211] 10:42More than how a phenomenon works,
Os físicos teóricos perguntam sempre "porquê".

[212] 10:45theoretical physicists are always interested in
Mais do que como funciona um fenómeno,

[213] 10:47why a phenomenon works in the way it works.
os físicos teóricos estão sempre interessados em

[214] 10:50We think that this these "why" questions
por que é que um fenómeno funciona da forma que ele funciona.

[215] 10:54can give us clues
Nós pensamos que estas perguntas do "porquê",

[216] 10:55about the fundamental principles of nature.
podem dar-nos pistas

[217] 10:59And indeed, a possible answer to my question
sobre os princípios fundamentais da Natureza.

[218] 11:03opens up new universes, literally.
E, de facto, uma possível resposta para a minha pergunta

[219] 11:07It has been speculated that our universe
abre novos universos, literalmente.

[220] 11:11is only a bubble in a soapy multiverse
Foi especulado que o nosso universo

[221] 11:15made out of a multitude of bubbles,
é só uma bolha num multiverso-espuma

[222] 11:17and each bubble is a different universe
composto por uma infinidade de bolhas,

[223] 11:20with different fundamental constants
e que cada bolha é um universo diferente

[224] 11:22and different physical laws.
com diferentes constantes fundamentais

[225] 11:23And in this context, you can only talk about
e diferentes leis da física.

[226] 11:25the probability of finding a certain value of the Higgs mass.
E neste contexto, apenas se pode falar sobre

[227] 11:30Then the key to the mystery
a probabilidade de encontrar um determinado valor da massa de Higgs.

[228] 11:32could lie in the statistical properties
Então a chave para o mistério

[229] 11:36of the multiverse.
poderia residir nas propriedades estatísticas

[230] 11:38It would be something like what happens
do multiverso.

[231] 11:40with sand dunes on a beach.
Seria algo como o que acontece

[232] 11:43In principle, you could imagine to find sand dunes
com as dunas de areia numa praia.

[233] 11:45of any slope angle in a beach,
Em princípio, poderiam imaginar encontrar dunas de areia

[234] 11:48and yet, the slope angles of sand dunes
de qualquer ângulo de inclinação numa praia,

[235] 11:52are typically around 30, 35 degrees.
e no entanto, os ângulos de inclinação das dunas de areia

[236] 11:56And the reason is simple:
normalmente são cerca de 30 a 35 graus.

[237] 11:57because wind builds up the sand, gravity makes it fall.
E a razão é simples:

[238] 12:01As a result, the vast majority of sand dunes
porque o vento empilha a areia, a gravidade a faz cair.

[239] 12:04have slope angles around the critical value,
Como resultado, a grande maioria das dunas de areia

[240] 12:08near to collapse.
tem ângulos de inclinação em torno do valor crítico,

[241] 12:10And something similar could happen
perto do colapso.

[242] 12:13for the Higgs boson mass in the multiverse.
E pode acontecer algo semelhante

[243] 12:17In the majority of bubble universes,
para a massa do bosão Higgs no multiverso.

[244] 12:20the Higgs mass could be around the critical value,
Na maioria dos universos-bolha,

[245] 12:23near to a cosmic collapse of the Higgs field,
a massa do Higgs pode estar em torno do valor crítico,

[246] 12:27because of two competing effects,
próximo de um colapso cósmico do campo de Higgs,

[247] 12:29just as in the case of sand.
por causa de dois efeitos concorrentes,

[248] 12:32My story does not have an end,
tal como no caso da areia.

[249] 12:35because we still don't know the end of the story.
A minha história não tem fim,

[250] 12:39This is science in progress,
porque ainda não sabemos o final da história.

[251] 12:42and to solve the mystery, we need more data,
Isto é a ciência em progresso,

[252] 12:46and hopefully, the LHC will soon add new clues
e para resolver o mistério, precisamos de mais dados

[253] 12:51to this story.
e espero que o GCH adicione novas pistas em breve

[254] 12:54Just one number, the Higgs boson mass,
para esta história.

[255] 12:57and yet, out of this number we learn so much.
Um único número, a massa do bosão de Higgs,

[256] 13:03I started from a hypothesis, that the known particles
e contudo, deste número aprendemos tanto.

[257] 13:06are all there is in the universe,
Parti de uma hipótese, que as partículas conhecidas

[258] 13:08even beyond the domain explored so far.
são tudo o que existe no universo,

[259] 13:10From this, we discovered that the Higgs field
mesmo para além do domínio explorado até agora.

[260] 13:14that permeates space-time may be standing
Com isso, descobrimos que o campo de Higgs

[261] 13:18on a knife edge, ready for cosmic collapse,
que permeia o espaço-tempo pode estar sobre

[262] 13:22and we discovered that this may be a hint
o fio da navalha, pronto para o colapso cósmico,

[263] 13:26that our universe is only a grain of sand
e descobrimos que esta pode ser uma dica

[264] 13:30in a giant beach, the multiverse.
de que o nosso universo é apenas um grão de areia

[265] 13:33But I don't know if my hypothesis is right.
numa praia gigante, o multiverso.

[266] 13:37That's how physics works: A single measurement
Mas não sei se a minha hipótese está correta.

[267] 13:40can put us on the road to a new understanding
É assim que funciona a física: uma única medição

[268] 13:43of the universe
pode-nos colocar no caminho para uma nova compreensão

[269] 13:45or it can send us down a blind alley.
do universo

[270] 13:48But whichever it turns out to be,
ou pode-nos enviar para um beco sem saída.

[271] 13:50there is one thing I'm sure of:
Mas o que quer que venha a ser,

[272] 13:54The journey will be full of surprises.
há uma coisa de que tenho a certeza:

[273] 13:57Thank you.
A viagem será cheia de surpresas.

[274] 13:58(Applause)
Obrigado.