00:00...
...

[1] 00:21Whoa, dude. Check out those killer equations. Sweet. (Laughter)
Nossa, cara! Olha estas equações iradas! Animal!

[2] 00:30Actually, for the next 18 minutes I'm going to do the best I can
Na verdade, pelos próximos 18 minutos vou fazer o melhor que posso

[3] 00:34to describe the beauty of particle physics without equations.
para descrever a beleza da física de partículas sem nenhuma equação.

[4] 00:38It turns out there's a lot we can learn from coral.
Acontece que existe muito que podemos aprender em um coral.

[5] 00:41Coral is a very beautiful and unusual animal.
O coral é um animal muito bonito e excêntrico.

[6] 00:44Each coral head consists of thousand of individual polyps.
Cada cabeça de coral consiste de milhares de pólipos individuais.

[7] 00:48These polyps are continually budding and branching
Estes pólipos estão continuamente brotando e multiplicando

[8] 00:50into genetically identical neighbors.
em vizinhos geneticamente idênticos.

[9] 00:53If we imagine this to be a hyper-intelligent coral,
Se imaginarmos isto como um coral hiper-inteligente,

[10] 00:55we can single out an individual and ask him a reasonable question.
podemos isolar um indivíduo e perguntar a ele uma questão racional.

[11] 00:59We can ask how exactly he got to be in this particular location
Podemos perguntar como exatamente ele calhou estar naquele lugar em particular

[12] 01:02compared to his neighbors --
em relação a seus vizinhos --

[13] 01:04if it was just chance, or destiny, or what?
-- se foi acaso, ou destino, ou o quê?

[14] 01:08Now, after admonishing us for turning the temperature up too high,
Agora, depois de nos xingar por aumentar a temperatura,

[15] 01:11he would tell us that our question was completely stupid.
ele nos diria que nossa questão é completamente estúpida.

[16] 01:15These corals can be quite kind of mean, you see,
Estes corais podem ser bem grosseiros, como vemos,

[17] 01:17and I have surfing scars to prove that.
e eu tenho cicatrizes de surfe para provar.

[18] 01:20But this polyp would continue and tell us
Mas este pólipo continuaria e nos diria

[19] 01:21that his neighbors were quite clearly identical copies of him.
que seus vizinhos eram claramente cópias idênticas dele.

[20] 01:25That he was in all these other locations as well,
Que ele estava em todos esses outros lugares também,

[21] 01:27but experiencing them as separate individuals.
mas experimentando-os como indivíduos separados.

[22] 01:30For a coral, branching into different copies
Para um coral, multiplicar-se em cópias diferentes

[23] 01:33is the most natural thing in the world.
é a coisa mais natural do mundo.

[24] 01:35Unlike us, a hyper-intelligent coral would be uniquely prepared
Diferente de nós, um coral hiper-inteligente estaria extremamente preparado

[25] 01:39to understand quantum mechanics.
para entender a mecânica quântica.

[26] 01:42The mathematics of quantum mechanics very accurately
A matemática da mecânica quântica descreve muito precisamente

[27] 01:44describes how our universe works.
como nosso universo funciona.

[28] 01:46And it tells us our reality is continually branching
E ela nos diz que nossa realidade está continuamente multiplicando

[29] 01:49into different possibilities, just like a coral.
em diferentes possibilidades, exatamente como um coral.

[30] 01:53It's a weird thing for us humans to wrap our minds around,
É algo esquisito para a mente humana entender,

[31] 01:55since we only ever get to experience one possibility.
já que nós só temos oportunidade de experimentar uma possibilidade.

[32] 01:58This quantum weirdness was first described
Essa esquisitice quântica foi descrita pela primeira vez

[33] 02:00by Erwin Schrödinger and his cat.
por Erwin Schrödinger e seu gato.

[34] 02:02The cat likes this version better.
O gato gosta mais desta versão.

[35] 02:04(Laughter)
(Risos)

[36] 02:08In this setup, Schrödinger is in a box with a radioactive sample
Neste experimento, Schrödinger está em uma caixa com uma amostra radioativa

[37] 02:11that, by the laws of quantum mechanics, branches into a state
que, pelas leis da mecânica quântica, deriva para um estado

[38] 02:14in which it is radiated and a state in which it is not.
em que está irradiando e um estado em que não está.

[39] 02:18(Laughter)
(Risos)

[40] 02:22In the branch in which the sample radiates,
No estado em que a amostra irradia,

[41] 02:23it sets off a trigger that releases poison and Schrödinger is dead.
ele dispara um gatilho que libera veneno e Schrödinger está morto.

[42] 02:27But in the other branch of reality, he remains alive.
Mas na outra versão da realidade, ele permanece vivo.

[43] 02:30These realities are experienced separately by each individual.
Estas realidades são experimentadas separadamente por cada indivíduo.

[44] 02:33As far as either can tell, the other one doesn't exist.
Tanto quanto cada um percebe, o outro não existe.

[45] 02:36This seems weird to us, because each of us
Isto parece estranho para nós, porque cada um de nós

[46] 02:38only experiences an individual existence,
experimenta apenas uma existência individual,

[47] 02:40and we don't get to see other branches.
e nós não temos a chance de ver as outras.

[48] 02:42It's as if each of us, like Schrödinger here, are a kind of coral
É como se cada um de nós, como Schrödinger aqui, somos como um coral

[49] 02:45branching into different possibilities.
multiplicando em diferentes possibilidades.

[50] 02:49The mathematics of quantum mechanics tells us
A matemática da mecânica quântica nos diz

[51] 02:51this is how the world works at tiny scales.
que é assim que o mundo funciona em escalas minúsculas.

[52] 02:53It can be summed up in a single sentence:
pode ser sumarizado em uma única sentença:

[53] 02:56Everything that can happen, does.
Tudo que pode acontecer, acontece.

[54] 02:58That's quantum mechanics.
Isto é a mecânica quântica.

[55] 03:00But this does not mean everything happens.
Mas isto não significa que tudo acontece.

[56] 03:02The rest of physics is about describing what can happen
O resto da física envolve descrever o que pode acontecer

[57] 03:05and what can't.
e o que não pode.

[58] 03:07What physics tells us is that everything comes down to geometry
O que a física nos diz é que tudo depende da geometria

[59] 03:10and the interactions of elementary particles.
e das interações das partículas elementares.

[60] 03:12And things can happen only if these interactions
E coisas podem acontecer apenas se estas interações

[61] 03:15are perfectly balanced.
estão em perfeito equilíbrio.

[62] 03:19Now I'll go ahead and describe how we know about these particles,
Agora eu vou avançar e descrever o que nós sabemos sobre estas partículas,

[63] 03:21what they are and how this balance works.
o que elas são e como este equilíbrio funciona.

[64] 03:25In this machine, a beam of protons and anti-protons
Nesta máquina, um feixe de prótons e anti-prótons

[65] 03:28are accelerated to near the speed of light
são acelerados para quase a velocidade da luz

[66] 03:30and brought together in a collision, producing a burst of pure energy.
e unidos em uma colisão, produzindo um pulso de energia pura.

[67] 03:34This energy is immediately converted into a spray
Esta energia é imediatamente convertida em uma chuva

[68] 03:36of subatomic particles,
de partículas semi-atômicas,

[69] 03:38with detectors and computers used to figure out their properties.
com detectores e computadores usados para analisar suas propriedades.

[70] 03:41This enormous machine -- the large Hadron Collider
Esta enorme máquina, o Large Hadron Collider,

[71] 03:43at CERN in Geneva --
no CERN, em Genebra,

[72] 03:45has a circumference of 17 miles
tem uma circunferência de 17 milhas (27 Km)

[73] 03:46and, when it's operating, draws five times as much power
e, quando em operação, consome cinco vezes a energia

[74] 03:48as the city of Monterey.
consumida pela cidade de Monterey.

[75] 03:51We can't predict specifically what particles will be produced
Podemos prever especificamente que partículas serão produzidas

[76] 03:54in any individual collision.
em qualquer colisão individual.

[77] 03:56Quantum mechanics tells us all possibilities are realized.
A mecânica quântica nos diz que todas as possibilidades são realizadas.

[78] 03:59But physics does tell us what particles can be produced.
Mas a física nos diz que partículas podem ser produzidas.

[79] 04:03These particles must have just as much mass and energy
Estas partículas devem ter exatamente a mesma massa e energia

[80] 04:05as is carried in by the proton and anti-proton.
que está contida no próton e no anti-próton.

[81] 04:09Any particles more massive than this energy limit
Quaisquer partículas com mais que este limite de energia

[82] 04:11aren't produced, and remain invisible to us.
não são produzidas, e permanecem invisíveis para nós.

[83] 04:15This is why this new particle accelerator is so exciting.
Isto é porquê este novo acelerador de partículas é empolgante.

[84] 04:18It's going to push this energy limit seven times
Ele vai elevar o limite desta energia sete vezes

[85] 04:20beyond what's ever been done before,
além do que já foi obtido antes,

[86] 04:22so we're going to get to see some new particles very soon.
então conseguiremos ver novas partículas em breve.

[87] 04:26But before talking about what we might see,
Mas antes de falar sobre o que poderemos ver

[88] 04:27let me describe the particles we already know of.
deixem-me descrever as partículas que nós já conhecemos.

[89] 04:31There's a whole zoo of subatomic particles.
Existe um zoológico de partículas subatômicas.

[90] 04:33Most of us are familiar with electrons.
Muitos de nós conhecemos os elétrons.

[91] 04:35A lot of people in this room make a good living
Muitas das pessoas desta sala ganham a vida

[92] 04:36pushing them around.
mexendo com eles.

[93] 04:37(Laughter)
(Risos)

[94] 04:40But the electron also has a neutral partner called the neutrino,
Mas o eléctron tem também um parceiro neutro chamado neutrino,

[95] 04:42with no electric charge and a very tiny mass.
sem carga elétrica e uma massa muito pequena.

[96] 04:46In contrast, the up-and-down quarks have very large masses,
Em contraste, os quarks up e down têm massas muito grandes,

[97] 04:49and combine in threes to make the protons and neutrons
e combinam em trios para resultar em prótons e nêutrons

[98] 04:51inside atoms.
dentro dos átomos.

[99] 04:53All of these matter particles come in left- and right-handed varieties,
Todas estas partículas de matéria existem em variedades esquerda e direita,

[100] 04:55and have anti-particle partners that carry opposite charges.
e têm correspondentes anti-partículas com cargas opostas.

[101] 05:01These familiar particles also have less familiar
Estas partículas familiares têm também as menos familiares

[102] 05:02second and third generations, which have the same charges as the first
segunda e terceira gerações, que têm as mesmas cargas da primeira

[103] 05:06but have much higher masses.
mas massas muito maiores.

[104] 05:10These matter particles all interact with the various force particles.
Estas partículas de matéria todas interagem com as várias partículas de força.

[105] 05:13The electromagnetic force interacts with electrically charged matter
A força eletromagnética interage com a matéria eletricamente carregada

[106] 05:16via particles called photons.
através de partículas chamadas fótons.

[107] 05:18There is also a very weak force called, rather unimaginatively,
Existe também uma força muito fraca chamada, sem muita criatividade,

[108] 05:21the weak force, that interacts
de força fraca, que interage

[109] 05:24only with left-handed matter.
só com a matéria na versão esquerda.

[110] 05:27The strong force acts between quarks which carry
A força forte age entre quarks que possuem

[111] 05:29a different kind of charge, called color charge,
um outro tipo de carga, chamada carga de cor,

[112] 05:31and come in three different varieties: red, green and blue.
e vem em três variedades diferentes: vermelho, verde e azul.

[113] 05:34You can blame Murray Gell-Mann for these names --
Vocês podem culpar Murray Gell-Mann por estes nomes --

[114] 05:36they're his fault.
a culpa é dele.

[115] 05:38Finally, there's the force of gravity, which interacts with matter
Finalmente, existe a força da gravidade, que interage com a matéria

[116] 05:41via its mass and spin.
através da sua massa e spin.

[117] 05:44The most important thing to understand here
A coisa mais importante para entender aqui

[118] 05:46is that there's a different kind of charge associated
é que existe um tipo diferente de carga associado

[119] 05:48with each of these forces.
com cada uma destas forças.

[120] 05:50These four different forces interact with matter
Estas quatro forças diferentes interagem com a matéria

[121] 05:52according to the corresponding charges that each particle has.
de acordo com as cargas correspondentes que cada partícula tem.

[122] 05:57A particle that hasn't been seen yet, but we're pretty sure exists,
Uma partícula que não foi vista ainda, mas que temos razoável certeza de que existe

[123] 05:59is the Higgs particle, which gives masses to all these other particles.
é a partícula de Higgs, que dá massa a todas estas outras partículas.

[124] 06:04The main purpose of the Large Hadron Collider
O principal propósito do Large Hadron Collider

[125] 06:05is to see this Higgs particle, and we're almost certain it will.
é ver esta partícula Higgs, e estamos quase certos de que veremos.

[126] 06:09But the greatest mystery is what else we might see.
Mas o maior mistério é o que mais poderemos ver.

[127] 06:13And I'm going to show you one beautiful possibility
E eu vou mostrar a vocês uma linda possibilidade

[128] 06:15towards the end of this talk.
até o final desta palestra.

[129] 06:19Now, if we count up all these different particles
Agora, se contarmos todas estas partículas diferentes

[130] 06:20using their various spins and charges, there are 226.
usando seus vários spins e cargas, existem 226.

[131] 06:25That's a lot of particles to keep track of.
É um monte de partículas para acompanhar.

[132] 06:27And it seems strange that nature would have
E parece estranho que a natureza teria

[133] 06:29so many elementary particles.
tantas partículas elementares.

[134] 06:32But if we plot them out according to their charges,
Mas se as desenharmos de acordo com suas cargas,

[135] 06:34some beautiful patterns emerge.
alguns belos padrões emergem.

[136] 06:38The most familiar charge is electric charge.
A carga mais familiar é a carga elétrica.

[137] 06:41Electrons have an electric charge, a negative one,
Elétrons têm uma carga elétrica, que é negativa,

[138] 06:43and quarks have electric charges in thirds.
e quarks têm cargas elétricas em terços.

[139] 06:45So when two up quarks and a down quark are combined
Então se dois quarks up e um down são combinados

[140] 06:47to make a proton, it has a total electric charge of plus one.
para formar um próton, ele terá uma carga elétrica total positiva de um.

[141] 06:51These particles also have anti-particles, which have opposite charges.
As partículas têm também anti-partículas que têm cargas opostas.

[142] 06:55Now, it turns out the electric charge is actually
Acontece que as cargas elétricas na verdade

[143] 06:56a combination of two other charges:
têm uma combinação de duas outras cargas:

[144] 06:59hypercharge and weak charge.
hipercarga e carga fraca.

[145] 07:02If we spread out the hypercharge and weak charge
Se espalharmos a hipercarga e a carga fraca

[146] 07:03and plot the charges of particles in this two-dimensional charge space,
e desenharmos as cargas das partículas neste espaço bidimensional de cargas,

[147] 07:08the electric charge is where these particles sit
a carga elétrica é onde estas partículas ficam

[148] 07:10along the vertical direction.
ao longo do eixo vertical.

[149] 07:13The electromagnetic and weak forces interact with matter
As forças eletromagnética e nuclear fraca interagem com a matéria

[150] 07:15according to their hypercharge and weak charge,
de acordo com sua hipercarga e carga fraca,

[151] 07:17which make this pattern.
que formam este padrão.

[152] 07:19This is called the Unified Electroweak Model,
Isto é chamado o Modelo Eletrofraco Universal,

[153] 07:20and it was put together back in 1967.
e ele foi concebido em 1967.

[154] 07:24The reason most of us are only familiar with electric charge
A razão porque muitos de nós conhecemos apenas a carga elétrica

[155] 07:26and not both of these is because of the Higgs particle.
e não ambas estas é por causa da partícula Higgs.

[156] 07:30The Higgs, over here on the left, has a large mass
A Higgs, aqui à esquerda, tem uma massa grande

[157] 07:33and breaks the symmetry of this electroweak pattern.
e quebra a simetria deste padrão eletrofraco.

[158] 07:36It makes the weak force very weak
Ela faz com que a força fraca seja muito fraca

[159] 07:37by giving the weak particles a large mass.
ao dar a partículas fracas uma massa grande.

[160] 07:39Since this massive Higgs sits along the horizontal direction
Uma vez que esta Higgs pesada fica ao longo do eixo horizontal

[161] 07:42in this diagram, the photons of electromagnetism remain massless
neste diagrama, os fótons do eletromagnetismo permanecem sem massa

[162] 07:46and interact with electric charge along the vertical direction
e interagem com cargas elétricas ao longo do eixo vertical

[163] 07:48in this charge space.
neste espaço de cargas.

[164] 07:52So the electromagnetic and weak forces are described
Portanto as forças eletromagnética e fraca são descritas

[165] 07:54by this pattern of particle charges in two-dimensional space.
por este padrão de cargas de partículas no espaço bidimensional.

[166] 07:58We can include the strong force by spreading out
Podemos incluir a força nuclear forte ao separar

[167] 08:00its two charge directions and plotting the charges
estes dois eixos de cargas e plotar as cargas

[168] 08:03of the force particles in quarks along these directions.
das partículas de força em quarks ao longo destes eixos.

[169] 08:07The charges of all known particles can be plotted
As cargas de todas as partículas conhecidas podem ser plotadas

[170] 08:09in a four-dimensional charge space, and projected down
em um espaço de cargas tetradimensional, e projetadas

[171] 08:12to two dimensions like this so we can see them.
em duas dimensões como este para que possamos visualizar.

[172] 08:15Whenever particles interact, nature keeps things in a perfect balance
Sempre que as partículas interagem, a natureza mantém as coisas em perfeito equilíbrio

[173] 08:18along all four of these charge directions.
ao longo de todos estes quatro eixos de cargas.

[174] 08:21If a particle and an anti-particle collide, it creates a burst of energy
Se uma partícula e uma anti-partícula colidem, elas criam um pulso de energia

[175] 08:24and a total charge of zero in all four charge directions.
e uma carga total de zero em todos os quatro eixos de cargas.

[176] 08:28At this point, anything can be created as long as it has
Neste ponto, qualquer coisa pode ser criada desde que tenha

[177] 08:31the same energy and maintains a total charge of zero.
a mesma energia e mantenha uma carga total zero.

[178] 08:34For example, this weak force particle and its anti-particle
Por exemplo, esta partícula de força fraca e sua anti-partícula

[179] 08:37can be created in a collision.
podem ser criadas em uma colisão.

[180] 08:39In further interactions, the charges must always balance.
em interações subsequentes, as cargas devem sempre equilibrar.

[181] 08:42One of the weak particles could decay into an electron
Uma das partículas fracas pode decair para um elétron

[182] 08:45and an anti-neutrino,
e um anti-neutrino,

[183] 08:47and these three still add to zero total charge.
e estes três ainda têm soma zero de carga total.

[184] 08:50Nature always keeps a perfect balance.
A natureza sempre mantém um equilíbrio perfeito.

[185] 08:53So these patterns of charges are not just pretty.
Assim, estes padrões de cargas não apenas são belos.

[186] 08:55They tell us what interactions are allowed to happen.
Eles nos dizem que interações podem acontecer.

[187] 08:58And we can rotate this charge space in four dimensions
E podemos rotacionar este espaço de cargas em quatro dimensões

[188] 09:01to get a better look at the strong interaction,
para ter uma visão melhor da interação forte,

[189] 09:03which has this nice hexagonal symmetry.
que tem esta bela simetria hexagonal.

[190] 09:06In a strong interaction, a strong force particle, such as this one,
Em uma interação forte, a partícula de força forte, como esta,

[191] 09:10interacts with a colored quark, such as this green one,
interage com o quark colorido, como este verde,

[192] 09:13to give a quark with a different color charge -- this red one.
para produzir um quark com outra carga de cor -- este vermelho.

[193] 09:18And strong interactions are happening millions of times
E as interações fortes estão acontecendo milhões de vezes

[194] 09:20each second in every atom of our bodies,
cada segundo em cada átomo dos nossos corpos,

[195] 09:23holding the atomic nuclei together.
mantendo os núcleos atômicos íntegros.

[196] 09:27But these four charges corresponding to three forces
Mas estas quatro cargas correspondentes a três forças

[197] 09:30are not the end of the story.
não são o fim da história.

[198] 09:32We can also include two more charges
Podemos também incluir duas outras cargas

[199] 09:33corresponding to the gravitational force.
correspondentes à força gravitacional.

[200] 09:35When we include these, each matter particle
Quando as incluimos, cada partícula de matéria

[201] 09:38has two different spin charges, spin-up and spin-down.
tem duas diferentes cargas de spin, spin-up e spin-down.

[202] 09:42So they all split, and give a nice pattern
Então todas elas dividem, e geram um belo padrão

[203] 09:44in six-dimensional charge space.
em um espaço de cargas hexadimensional.

[204] 09:46We can rotate this pattern in six dimensions,
Podemos rotacionar este padrão em seis dimensões,

[205] 09:48and see that it's quite pretty.
e ver que ele é bem bonito.

[206] 09:53Right now, this pattern matches our best current knowledge
Neste instante, este padrão coincide com nosso melhor conhecimento atual

[207] 09:57of how nature is built at the tiny scales
de como a natureza é construída nas escalas minúsculas

[208] 09:59of these elementary particles.
destas partículas elementares.

[209] 10:01This is what we know for certain.
Isto é o que sabemos com certeza.

[210] 10:03Some of these particles are at the very limit
Algumas destas partículas estão no limite absoluto

[211] 10:04of what we've been able to reach with experiments.
do que podemos alcançar com experimentos.

[212] 10:07From this pattern, we already know the particle physics
Deste padrão, já conhecemos a física de partículas

[213] 10:10of these tiny scales. The way the universe works
destas minúsculas escalas. A forma como o universo funciona

[214] 10:13with these tiny scales is very beautiful.
com estas minúsculas escalas é muito bonita.

[215] 10:17But now I'm going to discuss some new and old ideas
Mas agora eu vou discutir algumas novas e velhas idéias

[216] 10:19about things we don't know yet.
sobre coisas que não sabemos ainda.

[217] 10:22We want to expand this pattern using mathematics alone,
Queremos expandir este padrão usando matemática pura,

[218] 10:24and see if we can get our hands on the whole enchilada.
e ver se podemos pôr as mãos na coisa inteira.

[219] 10:27We want to find all the particles and forces
Queremos descobrir todas as partículas e forças

[220] 10:29that make a complete picture of our universe.
que resultam em uma visão completa do nosso universo.

[221] 10:32And we want to use this picture to predict new particles
E queremos usar esta visão para prever novas partículas

[222] 10:34that we'll see when experiments reach higher energies.
que vamos ver quando os experimentos alcançarem energias mais altas.

[223] 10:39So there's an old idea in particle physics
Existe uma velha idéia na física de partículas

[224] 10:41that this known pattern of charges, which is not very symmetric,
de que este padrão conhecido de cargas, que não é muito simétrico,

[225] 10:45could emerge from a more perfect pattern that gets broken --
pode emergir de um padrão mais perfeito que ficou defeituoso,

[226] 10:49similar to how the Higgs particle breaks the electroweak pattern
similar a como a partícula Higgs quebra o padrão eletrofraco

[227] 10:51to give electromagnetism.
para resultar em eletromagnetismo.

[228] 10:53In order to do this, we need to introduce new forces
Com este objetivo, precisamos introduzir novas forças

[229] 10:56with new charge directions.
com novos eixos de cargas.

[230] 11:00When we introduce a new direction, we get to guess
Quando acrescentamos um novo eixo, temos de adivinhar

[231] 11:02what charges the particles have along this direction,
que cargas as partículas têm ao longo desse eixo,

[232] 11:05and then we can rotate it in with the others.
e então podemos rotacionar em torno dele com os outros.

[233] 11:08If we guess wisely, we can construct the standard charges
Se adivinharmos sabiamente, podemos imaginar as cargas padrão

[234] 11:11in six charge dimensions as a broken symmetry
em seis dimensões de cargas como uma simetria defeituosa

[235] 11:14of this more perfect pattern in seven charge dimensions.
deste padrão mais perfeito em sete dimensões de carga.

[236] 11:18This particular choice corresponds to a grand unified theory
Esta escolha particular corresponde à grande teoria unificada

[237] 11:21introduced by Pati and Salam in 1973.
introduzida por Pati e Salam em 1973.

[238] 11:24When we look at this new unified pattern,
Quando olhamos este novo padrão unificado,

[239] 11:27we can see a couple of gaps where particles seem to be missing.
podemos ver algumas lacunas onde partículas parecem estar faltando.

[240] 11:31This is the way theories of unification work.
É assim que as teorias de unificação funcionam.

[241] 11:34A physicist looks for larger, more symmetric patterns
Um físico procura por padrões maiores, mais simétricos

[242] 11:36that include the established pattern as a subset.
que incluem o padrão estabelecido como um subconjunto.

[243] 11:40The larger pattern allows us to predict the existence
O padrão maior nos permite prever a existência

[244] 11:42of particles that have never been seen.
de partículas que nunca foram vistas.

[245] 11:45This unification model predicts the existence of these two
Este modelo de unificação prevê a existência destas duas

[246] 11:48new force particles, which should act a lot like the weak force,
novas partículas de força, que devem atuar muito parecido com a força fraca,

[247] 11:52only weaker.
apenas mais fraca.

[248] 11:54Now we can rotate this set of charges in seven dimensions
Agora podemos rotacionar este conjunto de cargas em sete dimensões

[249] 11:56and consider an odd fact about the matter particles:
e ponderar um estranho fato sobre estas partículas de matéria:

[250] 11:59the second and third generations of matter
a segunda e a terceira gerações de matéria

[251] 12:02have exactly the same charges in six-dimensional charge space
têm exatamente as mesmas cargas no espaço de cargas hexadimensional

[252] 12:05as the first generation.
que a primeira geração.

[253] 12:08These particles are not uniquely identified by their six charges.
Estas particulas não apenas são unicamente identificadas por suas seis cargas.

[254] 12:12They sit on top of one another in the standard charge space.
Elas ficam uma acima da outra no espaço de cargas padrão.

[255] 12:16However, if we work in eight-dimensional charge space,
Entretanto, se nós trabalharmos em um espaço de cargas octodimensional,

[256] 12:19then we can assign unique new charges to each particle.
então podemos atribuir novas cargas únicas a cada partícula.

[257] 12:23Then we can spin these in eight dimensions,
Então podemos girar estas em oito dimensões,

[258] 12:26and see what the whole pattern looks like.
e ver com que o padrão inteiro se parece.

[259] 12:30Here we can see the second and third generations of matter now
Aqui podemos ver que a segunda e terceira gerações de matéria agora

[260] 12:32related to the first generation by a symmetry called "triality."
se relacionam à primeira por uma simetria chamada "trialidade."

[261] 12:38This particular pattern of charges in eight dimensions is actually
Este padrão particular de cargas em oito dimensões é realmente

[262] 12:41part of the most beautiful geometric structure in mathematics.
parte da mais bela estrutura geométrica da matemática.

[263] 12:46It's a pattern of the largest exceptional Lie group, E8.
É um padrão do maior grupo Lie E8 excepcional.

[264] 12:50This Lie group is a smooth, curved shape with 248 dimensions.
Este grupo Lie é uma forma suave, curvada com 248 dimensões.

[265] 12:54Each point in this pattern corresponds to a symmetry
Cada ponto deste padrão corresponde a uma simetria

[266] 12:57of this very complex and beautiful shape.
sobre esta bastante complexa e bela forma.

[267] 13:00One small part of this E8 shape can be used
Uma pequena parte desta forma E8 pode ser usada

[268] 13:02to describe the curved space-time of Einstein's general relativity,
para descrever o espaço-tempo curvado da relatividade geral de Einstein

[269] 13:05explaining gravity.
explicando a gravidade.

[270] 13:07Together with quantum mechanics, the geometry of this shape
Juntamente com a mecânica quântica, a geometria desta forma

[271] 13:10could describe everything about how the universe works
pode descrever tudo sobre como o universo funciona

[272] 13:12at the tiniest scales.
nestas minúsculas escalas.

[273] 13:14The pattern of this shape living in eight-dimensional charge space
E o padrão desta forma que existe no espaço de cargas octodimensional

[274] 13:17is exquisitely beautiful,
é delicadamente lindo,

[275] 13:21and it summarizes thousands of possible interactions
e resume milhares de possíveis interações

[276] 13:23between these elementary particles, each of which
entre estas partículas elementares, cada um delas

[277] 13:25is just a facet of this complicated shape.
é apenas uma faceta desta complicada forma.

[278] 13:30As we spin it, we can see many of the other intricate patterns
Enquanto a giramos, podemos ver muitos outros intrincados padrões

[279] 13:32contained in this one.
contidos neste aqui.

[280] 13:36And with a particular rotation, we can look down through this pattern
E com uma rotação particular, podemos olhar através deste padrão

[281] 13:38in eight dimensions along a symmetry axis
em oito dimensões ao longo dos eixos de simetria

[282] 13:41and see all the particles at once.
e ver todas as partículas de uma vez.

[283] 13:44It's a very beautiful object, and as with any unification,
É um objeto muito bonito, e como qualquer unificação,

[284] 13:47we can see some holes where new particles are required
podemos ver algumas lacunas onde novas partículas são esperadas

[285] 13:49by this pattern.
pelo padrão.

[286] 13:52There are 20 gaps where new particles should be,
Existem 20 lacunas onde novas partículas deveriam existir,

[287] 13:55two of which have been filled by the Pati-Salam particles.
duas destas foram preenchidas pelas partículas de Pati e Salam.

[288] 13:58From their location in this pattern, we know that these new particles
De suas localizações neste padrão sabemos que estas novas partículas

[289] 14:00should be scalar fields like the Higgs particle,
deveriam ser campos escalares como a partículas de Higgs,

[290] 14:03but have color charge and interact with the strong force.
mas possuíndo cargas de cor e interagindo com a força forte.

[291] 14:06Filling in these new particles completes this pattern,
Preenchendo com estas novas partículas completa-se este padrão,

[292] 14:08giving us the full E8.
nos dando o E8 completo.

[293] 14:10This E8 pattern has very deep mathematical roots.
Este padrão E8 tem raízes matemáticas muito profundas.

[294] 14:13It's considered by many to be the most beautiful structure
É considerado por muitos a mais bela estrutura

[295] 14:16in mathematics.
da matemática.

[296] 14:17It's a fantastic prospect that this object of great
É uma fantástica perspectiva este objeto de grande

[297] 14:20mathematical beauty could describe the truth of particle interactions
beleza matemática poder descrever a verdade das interações entre partículas

[298] 14:23at the smallest scales imaginable.
nas menores escalas imagináveis.

[299] 14:25And this idea that nature is described by mathematics
E esta idéia de que a natureza é descrita pela matemática

[300] 14:30is not at all new.
não é absolutamente nova.

[301] 14:32In 1623, Galileo wrote this:
Em 1623, Galileu escreveu isto:

[302] 14:36"Nature's grand book, which stands continually open to our gaze,
"O grande livro da natureza, que permanece continuamente aberto aos nossos olhos,

[303] 14:39is written in the language of mathematics.
está escrito na linguagem da matemática.

[304] 14:42Its characters are triangles, circles and other geometrical figures,
Suas letras são triângulos, círculos e outras figuras geométricas,

[305] 14:45without which it is humanly impossible to understand
sem as quais é humanamente impossível entender

[306] 14:47a single word of it;
uma única palavra dele;

[307] 14:49without these, one is wandering around in a dark labyrinth."
sem estas, fica-se vagando por um labirinto escuro."

[308] 14:54I believe this to be true, and I've tried
Acredito que isto é verdade, e eu tenho tentado

[309] 14:56to follow Galileo's guidance in describing the mathematics
seguir a orientação de Galileu ao descrever a matemática

[310] 14:58of particle physics using only triangles, circles
da física de partículas usando apenas triângulos, círculos

[311] 15:01and other geometrical figures.
e outras formas geométricas.

[312] 15:03Of course, when other physicists and I actually work on this stuff,
É claro, quando outros físicos e eu realmente trabalhamos nestas coisas,

[313] 15:06the mathematics can resemble a dark labyrinth.
a matemática pode parecer um labirinto escuro.

[314] 15:11But it's reassuring that at the heart of this mathematics
Mas é reconfortante que no âmago desta matemática

[315] 15:14is pure, beautiful geometry.
está a linda, pura geometria.

[316] 15:18Joined with quantum mechanics, this mathematics
Unida com a mecânica quântica, esta matemática

[317] 15:20describes our universe as a growing E8 coral,
descreve nosso universo como um coral E8 em crescimento,

[318] 15:22with particles interacting at every location in all possible ways
com partículas interagindo em cada lugar de todas as formas possíveis

[319] 15:26according to a beautiful pattern.
de acordo com um lindo padrão.

[320] 15:30And as more of the pattern comes into view using new machines
E na medida em que mais destes padrões são visíveis usando novas máquinas

[321] 15:32like the Large Hadron Collider, we may be able to see
como o Large Hadron Collider, poderemos estar aptos a ver

[322] 15:35whether nature uses this E8 pattern or a different one.
se a natureza usa este padrão E8 ou um diferente.

[323] 15:40This process of discovery is a wonderful adventure to be involved in.
Este processo de descoberta é uma maravilhosa aventura para estar envolvido.

[324] 15:44If the LHC finds particles that fit this E8 pattern,
Se o LHC encontrar partículas que completam este padrão E8,

[325] 15:47that will be very, very cool.
será muito, muito legal.

[326] 15:50If the LHC finds new particles, but they don't fit this pattern --
Se o LHC encontrar novas partículas, mas elas não encaixarem no padrão --

[327] 15:53well, that will be very interesting, but bad for this E8 theory.
bem, isto será muito interessante, mas ruim para a teoria E8.

[328] 15:58And, of course, bad for me personally.
E, é claro, ruim para mim pessoalmente.

[329] 16:00(Laughter)
(Risos)

[330] 16:03Now how bad would that be?
Quão ruim isso será?

[331] 16:04Well, pretty bad.
Bem, muito ruim.

[332] 16:06(Laughter)
(Risos)

[333] 16:10But predicting how nature works is a very risky game.
Mas prever como a natureza funciona é um jogo muito arriscado.

[334] 16:13This theory and others like it are long shots.
Esta teoria e outras como ela são apostas altas.

[335] 16:17One does a lot of hard work knowing that most of these ideas
Precisamos trabalhar muito sabendo que muitas destas idéias

[336] 16:20probably won't end up being true about nature.
provavelmente não vão ser confirmadas como fiéis à natureza.

[337] 16:22That's what doing theoretical physics is like:
É como a física teórica se parece:

[338] 16:24there are a lot of wipeouts.
existem muitos descartes.

[339] 16:26In this regard, new physics theories are a lot like start-up companies.
Neste aspecto, novas teorias físicas são muito como empresas começando.

[340] 16:32As with any large investment, it can be emotionally difficult
E como qualquer grande investimento, pode ser emocionalmente difícil

[341] 16:34to abandon a line of research when it isn't working out.
abandonar uma linha de pesquisa quando ela não está funcionando.

[342] 16:37But in science, if something isn't working, you have to
Mas na ciência, se algo não funciona, você tem de

[343] 16:39toss it out and try something else.
jogar fora e tentar outra coisa.

[344] 16:42Now, the only way to maintain sanity and achieve happiness
Agora, a única forma de manter a sanidade e atingir felicidade

[345] 16:45in the midst of this uncertainty is to keep balance
em meio a esta incerteza é manter equilíbrio

[346] 16:47and perspective in life.
e perspectiva na vida.

[347] 16:51I've tried the best I can to live a balanced life.
Eu tentei o melhor que pude para viver uma vida equilibrada.

[348] 16:53(Laughter)
(Risos)

[349] 16:56I try to balance my life equally between physics, love and surfing --
Eu tentei equilibrar minha vida igualmente entre física, amor e surfe,

[350] 16:59my own three charge directions.
meus três únicos eixos de cargas.

[351] 17:01(Laughter)
(Risos)

[352] 17:03This way, even if the physics I work on comes to nothing,
Desta forma, mesmo se a física em que trabalho não dá em nada,

[353] 17:05I still know I've lived a good life.
eu ainda sei que vivi uma boa vida.

[354] 17:08And I try to live in beautiful places.
E eu tento viver em lugares bonitos.

[355] 17:10For most of the past ten years I've lived on the island of Maui,
A maior parte dos últimos dez anos eu vivi na ilha de Maui,

[356] 17:13a very beautiful place.
um lugar muito bonito.

[357] 17:15Now it's one of the greatest mysteries in the universe to my parents
Agora, um dos maiores mistérios do universo para meus pais é

[358] 17:18how I managed to survive all that time without engaging
como eu consegui sobreviver todo este tempo sem me envolver

[359] 17:21in anything resembling full-time employment.
com qualquer coisa parecida com trabalho em tempo integral.

[360] 17:23(Laughter)
(Risos)

[361] 17:27I'm going to let you in on that secret.
Eu vou ensinar a vocês o segredo.

[362] 17:31This was a view from my home office on Maui.
Esta era a vista do meu escritório em Maui.

[363] 17:35And this is another, and another.
E esta é outra, e outra.

[364] 17:39And you may have noticed that these beautiful views
Vocês podem ter notado que estas belas vistas

[365] 17:41are similar, but in slightly different places.
são similares, mas em lugares um pouco diferentes.

[366] 17:45That's because this used to be my home and office on Maui.
É porque esta costumava ser a minha casa e escritório em Maui.

[367] 17:48(Laughter)
(Risos)

[368] 17:50I've chosen a very unusual life.
Eu escolhi uma vida muito incomum.

[369] 17:53But not worrying about rent allowed me to spend my time
Mas não me preocupar com aluguel permitia gastar meu tempo

[370] 17:55doing what I love.
fazendo o que amo.

[371] 17:57Living a nomadic existence has been hard at times,
Vivendo uma existência nômade foi difícil às vezes,

[372] 17:59but it's allowed me to live in beautiful places
mas me permitiu viver em lindos lugares

[373] 18:01and keep a balance in my life that I've been happy with.
e manter um equilíbrio em minha vida com que tenho sido feliz.

[374] 18:05It allows me to spend a lot of my time hanging out
Me permitiu gastar muito do meu tempo na balada

[375] 18:07with hyper-intelligent coral.
com corais hiper-inteligentes.

[376] 18:11But I also greatly enjoy the company of hyper-intelligent people.
Mas também aprecio muito a companhia de pessoas hiper-inteligentes.

[377] 18:14So I'm very happy to have been invited here to TED.
Portanto estou muito feliz de ter sido convidado aqui hoje.

[378] 18:17Thank you very much.
Muito obrigado.

[379] 18:18(Applause)
(Aplausos)

[380] 18:31Chris Anderson: I probably understood two percent of that,
Chris Anderson: Eu provavelmente entendi dois por cento disso,

[381] 18:32but I still absolutely loved it. So I'm going to sound dumb.
mas ainda assim adorei. Então vou soar burro.

[382] 18:38Your theory of everything --
Sua Teoria de Tudo --

[383] 18:41Garrett Lisi: I'm used to coral.
Garret Lisi: estou acostumado com coral.

[384] 18:42CA: That's right. The reason it's got a few people
CA: Certo, a razão porque fez algumas pessoas

[385] 18:44at least excited is because, if you're right, it brings
no mínimo entusiasmadas é porque, se você está certo, une

[386] 18:47gravity and quantum theory together.
as teorias quântica e gravitacional.

[387] 18:50So are you saying that we should think of the universe,
Então você diz que devemos pensar o universo

[388] 18:53at its heart -- that the smallest things that there are,
no seu âmago, que as menores coisas que existem

[389] 18:56are somehow an E8 object of possibility?
são de algum modo um objeto E8 de possibilidade?

[390] 19:03I mean, is there a scale to it, at the smallest scale,
Ou seja, existe uma escala para isso na menor escala

[391] 19:05or ...?
em sua mente, ou...?

[392] 19:06GL: Well, right now the pattern I showed you that corresponds
GL: Bem, neste momento o padrão que mostrei a vocês que corresponde

[393] 19:09to what we know about elementary particle physics --
ao que nós sabemos sobre física de partículas elementares,

[394] 19:13that already corresponds to a very beautiful shape.
que já corresponde a uma forma muito bela.

[395] 19:16And that's the one that I said we knew for certain.
E aquele é o que disse que conhecemos com certeza.

[396] 19:18And that shape has remarkable similarities -- and the way it fits
E a forma tem notáveis similaridades, e o modo como encaixa

[397] 19:22into this E8 pattern could be the rest of the picture.
neste padrão E8 pode ser o resto da concepção.

[398] 19:26And these patterns of points that I've shown for you
E estes padrões de pontos que eu mostrei a vocês

[399] 19:29actually represent symmetries of this high-dimensional object
realmente representam simetrias deste objeto hiper-dimensional

[400] 19:33that would be warping and moving and dancing
que estaria distorcendo e movendo e dançando

[401] 19:36over the space time that we experience.
sobre o espaço-tempo que experimentamos.

[402] 19:39And that would be what explains all these
E isso seria o que explica todas estas

[403] 19:41elementary particles that we see.
partículas elementares que vemos.

[404] 19:42CA: But a string theorist,
CA: Mas um teórico das supercordas,

[405] 19:45as I understand it, explains electrons in terms of much smaller
pelo que sei, explica elétrons em termos de muito menores

[406] 19:47strings vibrating --
vibrações de cordas --

[407] 19:48I know you don't like string theory -- vibrating inside it.
Sei que você não gosta da teoria das cordas -- vibrando dentro dele.

[408] 19:51How should we think of an electron in relation to E8?
Como deveríamos pensar em um elétron em relação ao E8?

[409] 19:57GL: No, it would be one of the symmetries of this E8 shape.
GL: Não, ele seria uma das simetrias desta forma E8;

[410] 20:01So what's happening is, as the shape is moving over space-time,
Então o que acontece é, na medida que esta forma move sobre o espaço-tempo

[411] 20:05it's twisting. And the direction it's twisting as it moves
ela está contorcendo. E a direção desta contorção na medida que se move

[412] 20:09is what particle we see. So it would be --
é que partículas vemos. Então seria --

[413] 20:11CA: The size of the E8 shape,
CA: O tamanho da forma E8,

[414] 20:13how does that relate to the electron?
como ela se relaciona ao elétron?

[415] 20:14I kind of feel like I need that for my picture.
Eu sinto que preciso disso para visualizar.

[416] 20:16Is it bigger? Is it smaller?
É maior, é menor?

[417] 20:17GL: Well, as far as we know electrons are point particles,
GL: Bem, tanto quanto conhecemos elétrons como partículas pontuais,

[418] 20:20so this would be going down to the smallest possible scales.
isto iria ao limite das menores escalas possíveis.

[419] 20:24So the way these things are explained in quantum field theory
Assim, a forma como estas coisas são explicadas na teoria do campo quântico

[420] 20:26is, all possibilities are expanding and developing at once.
é, todas as possibilidades estão expandindo e desenvolvendo de uma vez.

[421] 20:30And this is why I use the analogy to coral.
E isto é porque eu usei a analogia do coral.

[422] 20:33And in this way, the way that E8 comes in is
E é neste sentido, o modo como E8 entra nisso

[423] 20:40it will be as a shape that's attached at each point in space-time.
ele será como uma forma que está conectada a cada ponto no espaço-tempo.

[424] 20:45And, as I said, the way the shape twists --
E, como eu disse, o modo como a forma se contorce,

[425] 20:49the directional along which way the shape is twisting
o direcional ao longo do qual a forma está contorcendo

[426] 20:51as it moves over this curved surface --
na medida que move sobre a superfície curva,

[427] 20:52is what the elementary particles are, themselves.
é o que as partículas elementares são, em si.

[428] 20:56So through quantum field theory, they manifest themselves
Então através da teoria do campo quântico, elas se manifestam

[429] 21:00as points and interact that way.
como pontos que interagem desse modo.

[430] 21:02I don't know if I'll be able to make this any clearer.
Eu não sei se conseguirei ser mais claro.

[431] 21:04(Laughter)
(Risos)

[432] 21:08CA: It doesn't really matter.
CA: Realmente não importa.

[433] 21:09It's evoking a kind of sense of wonder, and I certainly
Evoca uma espécie de deslumbramento, e eu certamente

[434] 21:13want to understand more of this.
quero entender mais disso.

[435] 21:16But thank you so much for coming. That was absolutely fascinating.
Mas muito obrigado por vir. Foi absolutamente fascinante.

[436] 21:18(Applause)
(Aplausos)