1 00:00:04,603 --> 00:00:06,768 Dat is er nooit geweest een vreemder idee 2 00:00:06,793 --> 00:00:08,972 in de hele geschiedenis van de wetenschap. 3 00:00:10,105 --> 00:00:12,247 Op de kleinste schaal. 4 00:00:12,272 --> 00:00:13,952 Kleiner dan onze cellen. 5 00:00:14,828 --> 00:00:21,100 Kleiner dan atomen, zou de wereld wordt ineens groter... 6 00:00:21,102 --> 00:00:25,684 Vertakking in nieuw en totaal onverwachte manieren? 7 00:00:25,686 --> 00:00:30,116 Een zoektocht om te begrijpen de ultieme aard van de werkelijkheid 8 00:00:30,118 --> 00:00:33,049 heeft de grootste in zijn greep levende geesten 9 00:00:33,051 --> 00:00:38,118 en dwingt ons tot nadenken een werkelijk schokkende mogelijkheid... 10 00:00:38,120 --> 00:00:40,387 Zijn er meer dan drie dimensies? 11 00:00:46,138 --> 00:00:50,512 Ruimte, tijd, het leven zelf. 12 00:00:53,152 --> 00:00:57,393 De geheimen van de kosmos door het wormgat liggen. 13 00:00:57,395 --> 00:01:01,395 ♪ Door het wormgat 2x04 ♪ Zijn er meer dan drie dimensies? Oorspronkelijke uitzenddatum op 29 juni 2011 14 00:01:01,399 --> 00:01:05,399 == synchronisatie, gecorrigeerd door ouderling == 15 00:01:08,809 --> 00:01:15,580 Omhoog, omlaag, achteruit, vooruit, zij aan zij. 16 00:01:15,581 --> 00:01:18,347 Als je ergens wilt komen op aarde, 17 00:01:18,349 --> 00:01:21,954 deze drie dimensies zijn de enige manieren waarop je kunt gaan. 18 00:01:21,956 --> 00:01:25,994 Ze beschrijven elke plaats in onze realiteit. 19 00:01:26,334 --> 00:01:28,077 Of doen ze dat? 20 00:01:28,078 --> 00:01:29,477 Veel wetenschappers geloven nu 21 00:01:29,479 --> 00:01:32,147 onze wereld is dat niet driedimensionaal. 22 00:01:32,149 --> 00:01:37,556 Dat op de een of andere manier... er zijn andere manieren om te bewegen. 23 00:01:37,558 --> 00:01:39,493 Ontdekken die verborgen dimensies 24 00:01:39,495 --> 00:01:42,897 is de grootste prijs in de natuurkunde 25 00:01:42,899 --> 00:01:46,336 en zou de weg voor altijd veranderen wij zien het heelal. 26 00:01:50,343 --> 00:01:52,678 Toen ik een jongen was in de Mississippi-delta, 27 00:01:52,680 --> 00:01:57,184 insecten zwermden de hele zomer lang. 28 00:01:57,186 --> 00:02:00,488 Sommigen van hen zouden dat kunnen zelfs over water lopen. 29 00:02:00,490 --> 00:02:03,126 Maar beneden er waren wezens 30 00:02:03,128 --> 00:02:07,598 die af en toe naar boven schoot en pak een nietsvermoedende bug. 31 00:02:09,902 --> 00:02:15,273 De waterwantsen leken nooit om het te zien aankomen. 32 00:02:15,275 --> 00:02:16,941 Waarom niet? 33 00:02:16,943 --> 00:02:19,344 Was het omdat, voor hen, het zwembad had geen diepte, 34 00:02:19,346 --> 00:02:22,047 geen derde dimensie? 35 00:02:25,885 --> 00:02:28,486 Zouden wij als waterwantsen kunnen zijn, 36 00:02:28,488 --> 00:02:33,459 niet in staat de volledige omvang te zien van de werkelijkheid? 37 00:02:33,461 --> 00:02:37,629 Susan Barry weet het maar al te goed de grenzen van de menselijke perceptie. 38 00:02:37,631 --> 00:02:42,402 Ze werd geboren met haar ogen zwaar gekruisigd. 39 00:02:42,404 --> 00:02:44,505 Als baby proberen haar hersenen het 40 00:02:44,507 --> 00:02:47,542 om het gescheiden te smelten tweedimensionale afbeeldingen 41 00:02:47,544 --> 00:02:53,049 van elk oog in één 3D-beeld kwam in ernstige problemen. 42 00:02:53,051 --> 00:02:56,286 Nu, toen ik klein was, scheel zijn, 43 00:02:56,288 --> 00:02:59,523 als ik, laten we zeggen, keek de appel met mijn rechteroog, 44 00:02:59,525 --> 00:03:02,960 mijn linkeroog zou naar binnen zijn gedraaid en naar iets anders kijken -- 45 00:03:02,962 --> 00:03:05,763 laten we zeggen, deze klok. 46 00:03:05,765 --> 00:03:08,666 Dat zou dus één oog betekenen ziet de klok 47 00:03:08,668 --> 00:03:10,635 en één oog ziet de appel, 48 00:03:10,637 --> 00:03:12,770 en de hersenen misschien wel interpreteer dat 49 00:03:12,772 --> 00:03:15,740 te denken dat de klok en de appel 50 00:03:15,742 --> 00:03:18,108 bevonden zich op dezelfde plaats in de ruimte. 51 00:03:18,110 --> 00:03:21,579 Als je daar nu over nadenkt, dat is een onhoudbare situatie. 52 00:03:21,581 --> 00:03:24,984 Want hoe zou je dat kunnen om te weten hoe je moet bewegen 53 00:03:24,986 --> 00:03:26,418 en met dingen omgaan 54 00:03:26,420 --> 00:03:28,921 als je het niet weet waar zijn ze in de ruimte? 55 00:03:28,923 --> 00:03:30,990 Dus, als je ogen scheel zijn zo, 56 00:03:30,992 --> 00:03:32,592 je moet een manier vinden om je aan te passen, 57 00:03:32,594 --> 00:03:35,496 en een manier om je aan te passen, de manier waarop ik gebruikte, 58 00:03:35,498 --> 00:03:37,799 was dat ik het gewoon weggooide de informatie van één oog, 59 00:03:37,801 --> 00:03:39,100 het oog dat werd gedraaid. 60 00:03:39,102 --> 00:03:42,503 Freeman: Susan heeft oogoperaties ondergaan toen ze nog een kind was, 61 00:03:42,505 --> 00:03:44,973 maar ze veranderden alleen maar haar uiterlijke verschijning. 62 00:03:44,975 --> 00:03:47,742 Ze kon alleen maar zien twee dimensies. 63 00:03:47,744 --> 00:03:49,577 Niets had enige diepgang. 64 00:03:49,579 --> 00:03:52,614 Alles, zelfs haar eigen spiegelbeeld, 65 00:03:52,616 --> 00:03:55,517 zag er geheel vlak uit. 66 00:03:55,519 --> 00:04:00,088 En het leek erop dat ze zou blijven leven op die manier voor altijd. 67 00:04:00,090 --> 00:04:04,460 De afgelopen halve eeuw is er is sprake van een geloof 68 00:04:04,462 --> 00:04:09,566 dat als je je niet ontwikkelde het vermogen om in 3D te zien 69 00:04:09,568 --> 00:04:12,268 binnen de eerste levensjaren in de vroege kinderjaren, 70 00:04:12,270 --> 00:04:14,937 je zou het niet kunnen ontwikkelen als volwassene. 71 00:04:14,939 --> 00:04:17,841 Freeman: Maar toen ze eind veertig was, 72 00:04:17,843 --> 00:04:21,578 Susan begon streng Herscholingsprogramma voor visie 73 00:04:21,580 --> 00:04:25,416 om te proberen haar ogen te leren vergrendelen op hetzelfde doel 74 00:04:25,418 --> 00:04:27,619 en geef haar hersenen de kans ontdekken 75 00:04:27,621 --> 00:04:30,222 een extra dimensie van ruimte. 76 00:04:30,224 --> 00:04:34,026 Op een dag, na haar 48e verjaardag, 77 00:04:34,028 --> 00:04:37,229 er gebeurde iets ongelooflijks. 78 00:04:37,231 --> 00:04:40,366 Barry: Ik ging naar mijn auto en Ik ging op de bestuurdersstoel zitten, 79 00:04:40,368 --> 00:04:42,534 en ik ging kijken aan het stuur, 80 00:04:42,536 --> 00:04:45,170 en het was eruit gekomen. 81 00:04:45,172 --> 00:04:49,073 Het werd met een sprong in de ruimte gemaakt deze tastbare ruimte 82 00:04:49,075 --> 00:04:52,110 tussen het stuur en het dashboard. 83 00:04:52,112 --> 00:04:54,812 En ik had nog nooit iets gezien zo. 84 00:04:54,814 --> 00:04:58,348 En de hele dag mijn stereo visie zou ontstaan 85 00:04:58,350 --> 00:05:00,484 zoals met tussenpozen, onverwacht, 86 00:05:00,486 --> 00:05:02,586 en het zou geweldig zijn. 87 00:05:02,588 --> 00:05:06,958 De wastafelkranen waren echt naar mij toe gericht, 88 00:05:06,960 --> 00:05:10,395 en ik kan me herinneren dat ik gewoon bewondering had de wastafelkranen 89 00:05:10,397 --> 00:05:13,766 en dacht dat ik dat had nog nooit een boog gezien 90 00:05:13,768 --> 00:05:17,503 zo mooi als de boog van die wastafelkranen. 91 00:05:17,505 --> 00:05:20,539 Freeman: De plotselinge verschijning van deze extra dimensie 92 00:05:20,541 --> 00:05:23,441 was een openbaring voor Susan Barry. 93 00:05:23,443 --> 00:05:26,511 Maar het idee dat een andere dimensie 94 00:05:26,513 --> 00:05:28,512 verder dan de drie die we kennen 95 00:05:28,514 --> 00:05:32,082 misschien verborgen voor ons allemaal staat nu centraal 96 00:05:32,084 --> 00:05:35,952 van de belangrijkste ter wereld wetenschappelijke onderzoeken. 97 00:05:35,954 --> 00:05:40,322 Harvard-hoogleraar natuurkunde Lisa Randall 98 00:05:40,324 --> 00:05:42,958 staat voorop van deze jacht. 99 00:05:42,960 --> 00:05:46,561 Ze ziet de wereld anders van jou en mij. 100 00:05:46,563 --> 00:05:48,730 Randall: Het was maar één dag Ik liep naar mijn werk, 101 00:05:48,732 --> 00:05:50,799 en ik besefte dat ik dat echt deed denk dat extra dimensies 102 00:05:50,801 --> 00:05:51,900 zou daarbuiten kunnen zijn. 103 00:05:51,902 --> 00:05:54,169 Freeman: De belangrijkste reden voor haar veroordeling 104 00:05:54,171 --> 00:05:56,805 dat er meer moet zijn dan drie dimensies? 105 00:05:58,541 --> 00:06:01,343 Deze paperclip. 106 00:06:01,345 --> 00:06:02,878 Het is echt vreemd. 107 00:06:02,880 --> 00:06:06,915 Als ik deze kleine magneet neem, Ik kan deze paperclip ophalen 108 00:06:06,917 --> 00:06:11,252 ook al is de hele aarde dat wel door deze paperclip naar beneden te trekken. 109 00:06:11,254 --> 00:06:13,488 Als je erover nadenkt, de kracht van magnetisme 110 00:06:13,490 --> 00:06:16,924 die hierop wordt uitgeoefend paperclip is genoeg om te concurreren 111 00:06:16,926 --> 00:06:20,862 en feitelijk de kracht overweldigen van de zwaartekracht die erop inwerkt. 112 00:06:20,864 --> 00:06:22,864 Er zit dus een mysterie in, 113 00:06:22,866 --> 00:06:26,402 want waarom is elektromagnetisme zoveel sterker 114 00:06:26,404 --> 00:06:28,204 dan de zwaartekracht? 115 00:06:28,206 --> 00:06:31,074 Vrijman: Natuurkundigen hebben het ontdekt 116 00:06:31,076 --> 00:06:34,779 dat we in een geregeerde wereld leven door vier oerkrachten. 117 00:06:34,781 --> 00:06:37,048 Er is elektromagnetisme, 118 00:06:37,050 --> 00:06:40,819 de kracht die voorwerpen beïnvloedt met elektrische lading... 119 00:06:40,821 --> 00:06:42,620 De sterke kernkracht, 120 00:06:42,622 --> 00:06:45,823 wiens kracht wordt ontketend op het gebied van kernwapens, 121 00:06:45,825 --> 00:06:49,593 en de zwakke kernkracht dat radioactief verval veroorzaakt. 122 00:06:49,595 --> 00:06:54,231 Deze eerste drie krachten zijn dat wel allemaal ongeveer even sterk. 123 00:06:54,233 --> 00:06:57,567 Maar de vierde kracht, de zwaartekracht, is veel zwakker. 124 00:06:57,569 --> 00:07:02,739 In feite is het ongeveer een biljoen, biljoen, biljoen keer 125 00:07:02,741 --> 00:07:05,442 zwakker dan de andere drie. 126 00:07:05,444 --> 00:07:09,512 Dus we proberen het te begrijpen wat kan verklaren waarom zwaartekracht 127 00:07:09,514 --> 00:07:12,248 is zoveel zwakker dan de andere elementaire krachten. 128 00:07:12,250 --> 00:07:15,284 En een van de mogelijkheden waar we over beginnen na te denken 129 00:07:15,286 --> 00:07:17,654 heel serieus in de afgelopen tien jaar of twee 130 00:07:17,656 --> 00:07:21,191 is dat dat inderdaad zo zou kunnen zijn extra afmetingen van de ruimte. 131 00:07:21,193 --> 00:07:24,561 Als dat waar is, zou het kunnen die zwaartekracht is zwak 132 00:07:24,563 --> 00:07:26,296 omdat het is eigenlijk geconcentreerd 133 00:07:26,298 --> 00:07:27,965 ergens anders in een andere dimensie. 134 00:07:27,967 --> 00:07:30,801 Freeman: Het idee die extra dimensies 135 00:07:30,803 --> 00:07:34,738 kan een verborgen onderdeel zijn van onze realiteit is zo oud als Plato. 136 00:07:34,740 --> 00:07:37,374 Hij stelde zich de wereld voor waarin wij leven 137 00:07:37,376 --> 00:07:40,944 als de muur van een grot te zijn verlicht door vuurlicht. 138 00:07:40,946 --> 00:07:44,147 Schaduwen dansen voorbij onze tweedimensionale wereld 139 00:07:44,149 --> 00:07:47,017 gegoten door voorwerpen in het lichaam van de grot 140 00:07:47,019 --> 00:07:50,387 in een derde dimensie dat is voor ons verborgen. 141 00:07:50,389 --> 00:07:54,524 Een driedimensionale geometrische vorm als de tetraëder, 142 00:07:54,526 --> 00:07:56,259 die vier gelijke zijden heeft, 143 00:07:56,261 --> 00:07:58,996 een vervormde schaduw zou kunnen werpen aan de muur 144 00:07:58,998 --> 00:08:03,834 zodat één kant er veel uitziet korter dan de anderen. 145 00:08:03,836 --> 00:08:05,336 Gewoon als extra dimensie 146 00:08:05,338 --> 00:08:07,971 kan de ware lengte verbergen van een van de zijkanten, 147 00:08:07,973 --> 00:08:12,543 dus het kan ook verborgen zijn de ware kracht van de zwaartekracht. 148 00:08:12,545 --> 00:08:16,047 En de inspanningen van Lisa Randall om meer te leren over extra dimensies 149 00:08:16,049 --> 00:08:21,686 begint, net als Plato, met het bestuderen van schaduwen. 150 00:08:21,688 --> 00:08:23,622 Dus hier heb ik een driedimensionale kubus. 151 00:08:23,624 --> 00:08:25,323 Nou, als ik dat had gedaan een enkele projectie, 152 00:08:25,325 --> 00:08:26,825 Ik zou dat eigenlijk kunnen verwarren, 153 00:08:26,827 --> 00:08:28,760 bijvoorbeeld, van gewoon een vierkant zijn, 154 00:08:28,762 --> 00:08:30,028 wat tweedimensionaal is. 155 00:08:30,030 --> 00:08:31,863 Echter door het object te draaien 156 00:08:31,865 --> 00:08:33,999 en kijken vanuit verschillende hoeken 157 00:08:34,001 --> 00:08:35,500 met verschillende projecties, 158 00:08:35,502 --> 00:08:37,802 je kunt vertellen wat je hebt is een driedimensionaal object. 159 00:08:37,804 --> 00:08:39,637 Door samen te stellen de informatie, 160 00:08:39,639 --> 00:08:41,006 je kunt afleiden wat er is. 161 00:08:41,008 --> 00:08:43,175 Freeman: Net zoals een tweedimensionale schaduw 162 00:08:43,177 --> 00:08:46,912 kan ons helpen de ware vorm te leren kennen van een driedimensionale kubus, 163 00:08:46,914 --> 00:08:50,349 wij kunnen verkennen een vierdimensionale kubus, 164 00:08:50,351 --> 00:08:54,020 een hyperkubus, door ernaar te kijken driedimensionale schaduwen. 165 00:08:54,022 --> 00:08:57,124 We kunnen naar verschillende kijken projecties van een hyperkubus. 166 00:08:57,126 --> 00:08:58,358 Wat we zouden zien 167 00:08:58,360 --> 00:09:00,193 zijn dingen vanuit één hoek dat lijkt misschien een kubus. 168 00:09:00,195 --> 00:09:02,729 Vanuit andere hoeken lijkt het misschien als een kubus in een kubus. 169 00:09:02,731 --> 00:09:04,931 Het lijkt er misschien op het keert zichzelf binnenstebuiten 170 00:09:04,933 --> 00:09:07,767 want dat zijn we niet echt in de vierde dimensie, 171 00:09:07,769 --> 00:09:11,036 dus het doet dingen waar wij niet bekend mee zijn 172 00:09:11,038 --> 00:09:12,805 omdat het dit geheel heeft andere dimensie van de ruimte 173 00:09:12,807 --> 00:09:14,039 waar het mee kan spelen. 174 00:09:14,041 --> 00:09:16,608 Freeman: Maar als het een vierde is dimensie bestaat, 175 00:09:16,610 --> 00:09:20,078 zouden we geen objecten moeten zien? zulke vormen veranderen, 176 00:09:20,080 --> 00:09:22,849 zelfs zichzelf omdraaien binnenstebuiten? 177 00:09:22,851 --> 00:09:27,053 Zou het kunnen dat wat dan ook bestaat in de vierde dimensie 178 00:09:27,055 --> 00:09:30,023 op de een of andere manier geblokkeerd is onze wereld niet binnenkomen? 179 00:09:30,025 --> 00:09:32,092 Of zouden ze verborgen kunnen zijn een andere manier? 180 00:09:32,094 --> 00:09:34,327 Randall: Dus, als er extra afmetingen zijn, 181 00:09:34,329 --> 00:09:35,796 dat moeten ze zijn behoorlijk goed verborgen 182 00:09:35,798 --> 00:09:36,964 dat we ze niet gezien hebben. 183 00:09:36,966 --> 00:09:38,565 Dus waarom zou dat zo zijn? 184 00:09:38,567 --> 00:09:40,434 Het zou kunnen deze andere dimensies 185 00:09:40,436 --> 00:09:42,703 zijn gewoon zo klein we merken ze gewoon niet op. 186 00:09:42,705 --> 00:09:43,904 Freeman: Maar deze wetenschapper 187 00:09:43,906 --> 00:09:46,874 denkt dat hij een nieuwe manier heeft ontdekt om ze te detecteren 188 00:09:46,876 --> 00:09:49,042 en die dimensies kunnen we niet zien 189 00:09:49,044 --> 00:09:52,446 controleer de manier waarop alles in het heelal beweegt. 190 00:09:56,606 --> 00:09:57,940 Hoe zou het eruit zien 191 00:09:57,942 --> 00:10:02,110 als we er naartoe zouden reizen een vierde dimensie van ruimte? 192 00:10:04,614 --> 00:10:06,582 Het is niet gemakkelijk voor te stellen. 193 00:10:06,584 --> 00:10:09,452 Maar hier is één manier om een idee te krijgen. 194 00:10:09,454 --> 00:10:14,191 Denk aan de palm van mijn hand als een wereld van slechts twee dimensies. 195 00:10:14,193 --> 00:10:18,363 Als een driedimensionale bal er doorheen zouden gaan, 196 00:10:18,365 --> 00:10:20,732 wat zouden de inwoners van mijn handpalm, zie? 197 00:10:20,734 --> 00:10:24,002 Een cirkel die groeide 198 00:10:24,004 --> 00:10:28,240 en dan verkleind tot een punt voordat het verdwijnt. 199 00:10:28,242 --> 00:10:32,310 Dus als ik kon bewegen naar de vierde dimensie, 200 00:10:32,312 --> 00:10:36,981 mijn driedimensionale projectie zou vervormen, krimpen, 201 00:10:36,983 --> 00:10:42,052 en uiteindelijk flikkert het eruit wereld, die volkomen donker wordt. 202 00:10:45,190 --> 00:10:48,259 U.C. Irvine-natuurkundige Tim Tait 203 00:10:48,261 --> 00:10:50,795 denkt het meeste in het heelal 204 00:10:50,797 --> 00:10:54,566 is mogelijk naar de vierde gegaan dimensie en donker geworden. 205 00:10:54,568 --> 00:10:58,171 Ook hij brengt het grootste deel van zijn tijd door 206 00:10:58,173 --> 00:11:01,742 proberen te ontsnappen aan de dimensies die ons normaal gesproken beperken. 207 00:11:11,386 --> 00:11:12,586 Tait: Als je duikt, 208 00:11:12,588 --> 00:11:14,554 je wordt er meteen bewust van van het feit 209 00:11:14,556 --> 00:11:16,556 dat je moet beheersen hoe hoog je bent, 210 00:11:16,558 --> 00:11:18,525 hoe diep, weet je, je bent in het water, 211 00:11:18,527 --> 00:11:20,226 hoe dichtbij je bent naar de oppervlakte, 212 00:11:20,228 --> 00:11:23,396 en dus jij meteen bewust worden van het feit 213 00:11:23,398 --> 00:11:25,431 dat er een andere dimensie is 214 00:11:25,433 --> 00:11:27,767 op een manier die je eigenlijk niet kunt voel wanneer je op de grond ligt. 215 00:11:27,769 --> 00:11:30,770 Freeman: Tim gelooft die nog een andere dimensie, 216 00:11:30,772 --> 00:11:33,072 een vierde dimensie, kan de sleutel zijn 217 00:11:33,074 --> 00:11:36,476 om een van de diepste uit te leggen mysteries van het heelal -- 218 00:11:36,478 --> 00:11:39,779 het mysterie van donkere materie. 219 00:11:39,781 --> 00:11:43,149 De afgelopen jaren hebben we dat gedaan word je echt bewust van het feit 220 00:11:43,151 --> 00:11:45,319 dat wanneer we rekening houden met iedereen de dingen in ons universum, 221 00:11:45,321 --> 00:11:47,153 er ontbreken dingen. 222 00:11:47,155 --> 00:11:50,590 We zien dat het anderen aantrekt dingen zwaartekracht, 223 00:11:50,592 --> 00:11:53,360 maar verder doet het dat niet laat elk spoor achter dat het er is. 224 00:11:53,362 --> 00:11:57,430 Freeman: Wetenschappers wel ervan overtuigd dat er donkere materie bestaat 225 00:11:57,432 --> 00:12:01,601 omdat het de weg beïnvloedt sterren draaien rond sterrenstelsels. 226 00:12:01,603 --> 00:12:04,237 De zwaartekracht ervan is zo sterk, 227 00:12:04,239 --> 00:12:06,339 dat ze donkere materie schatten 228 00:12:06,341 --> 00:12:10,243 weegt zwaarder dan de normale materie met vijf tegen één. 229 00:12:10,245 --> 00:12:12,545 Wij weten het echt niet wat donkere materie is, 230 00:12:12,547 --> 00:12:15,148 maar er zijn veel ideeën geweest die zijn voorgesteld 231 00:12:15,150 --> 00:12:16,216 om het te proberen uit te leggen, 232 00:12:16,218 --> 00:12:18,885 en mijn eigen persoonlijke mening over donkere materie 233 00:12:18,887 --> 00:12:20,620 is een theorie met extra afmetingen. 234 00:12:22,623 --> 00:12:26,726 Freeman: Tim's idee is dat donkere materie zou een bewijs kunnen zijn 235 00:12:26,728 --> 00:12:29,362 dat er een vierde dimensie bestaat, 236 00:12:29,364 --> 00:12:32,799 een dimensie die bijna is onmogelijk voor ons om te zien. 237 00:12:32,801 --> 00:12:34,834 Tait: Dus een analogie voor de extra dimensie 238 00:12:34,836 --> 00:12:36,970 zou naar het anker kijken lijn van een boot. 239 00:12:36,972 --> 00:12:40,107 Als je naar de lijn kijkt van ver zie je een lijn. 240 00:12:40,109 --> 00:12:41,476 Je ziet een lang, dun voorwerp, 241 00:12:41,478 --> 00:12:43,911 en je beseft het niet dat het daadwerkelijk breedte heeft, 242 00:12:43,913 --> 00:12:46,280 dat het een extra richting heeft dat je kunt bewegen 243 00:12:46,282 --> 00:12:48,349 als je zat op het oppervlak ervan. 244 00:12:48,351 --> 00:12:50,051 Close-up, het is eigenlijk een cilinder. 245 00:12:50,053 --> 00:12:53,888 Het is groot en dik, en dat kan ook beweeg langs de rand ervan. 246 00:12:53,890 --> 00:12:57,591 Freeman: Als deeltjes bewegen rond deze cilinder, 247 00:12:57,593 --> 00:12:59,526 en als het klein genoeg was, 248 00:12:59,528 --> 00:13:03,396 ze zouden er naar ons uitzien ze bewogen helemaal niet. 249 00:13:03,398 --> 00:13:05,431 Dit is dus ons model voor een extra dimensie. 250 00:13:05,433 --> 00:13:08,101 Wij hebben de Bob, dat een deeltje voorstelt. 251 00:13:08,103 --> 00:13:09,736 Terwijl ik het deeltje ronddraai, 252 00:13:09,738 --> 00:13:12,940 zoals het in een cirkel gaat het touwtje dat het op zijn plaats houdt, 253 00:13:12,942 --> 00:13:15,409 en dat betekent dat het beweegt in de extra dimensie. 254 00:13:15,411 --> 00:13:17,378 Laten we dus eens kijken hoe dat werkt. 255 00:13:17,380 --> 00:13:20,181 Dus hier laten we het draaien rond in de extra dimensie. 256 00:13:20,183 --> 00:13:22,784 Naarmate het steeds dichterbij komt, het versnelt. 257 00:13:22,786 --> 00:13:25,587 Het beweegt steeds sneller en heeft meer energie. 258 00:13:25,589 --> 00:13:28,190 Hoewel dit deeltje het lijkt alsof het stilstaat, 259 00:13:28,192 --> 00:13:30,259 het zou eigenlijk in beweging kunnen zijn heel, heel snel 260 00:13:30,261 --> 00:13:32,728 gewoon in een heel, heel kleine cirkel. 261 00:13:32,730 --> 00:13:35,664 Freeman: Elk deeltje dat beweegt moet energie hebben, 262 00:13:35,666 --> 00:13:39,134 en volgens de meest bekende vergelijking in alle natuurkunde, 263 00:13:39,136 --> 00:13:43,472 als je energie hebt, je hebt massa. 264 00:13:43,474 --> 00:13:45,741 Dat gaf Tim een flits van inspiratie 265 00:13:45,743 --> 00:13:49,579 over wat donkere materiedeeltjes zijn misschien wel 266 00:13:49,581 --> 00:13:51,247 en hoe zij ons zouden kunnen leiden 267 00:13:51,249 --> 00:13:53,650 aan het ontdekken de vierde dimensie. 268 00:13:53,652 --> 00:13:55,686 Tait: Dus fotonen zijn lichtdeeltjes, 269 00:13:55,688 --> 00:13:59,090 maar als er een andere richting is waarin fotonen kunnen reizen, 270 00:13:59,092 --> 00:14:01,258 we kunnen het ook daadwerkelijk krijgen een deeltje van donkere materie 271 00:14:01,260 --> 00:14:03,194 door gewoon te nemen deze massaloze fotonen 272 00:14:03,196 --> 00:14:05,963 en ze binnen laten bewegen een cirkel in de extra dimensie. 273 00:14:05,965 --> 00:14:07,766 Freeman: Als Tim gelijk heeft, 274 00:14:07,768 --> 00:14:10,869 donkere materie wordt daadwerkelijk gemaakt van licht, 275 00:14:10,871 --> 00:14:13,738 massaloze deeltjes die massa lijken te hebben 276 00:14:13,740 --> 00:14:15,940 omdat ze rondrennen 277 00:14:15,942 --> 00:14:20,411 een kleine vierdimensionale lus dat is te klein voor ons om te zien. 278 00:14:20,413 --> 00:14:22,080 Maar hoe en wanneer 279 00:14:22,082 --> 00:14:25,683 zijn deze fotonen vertrokken onze driedimensionale wereld 280 00:14:25,685 --> 00:14:28,219 en de vierde dimensie betreden? 281 00:14:28,221 --> 00:14:30,054 Eén manier die je kunt proberen om dit te begrijpen 282 00:14:30,056 --> 00:14:32,523 is als je erover nadenkt een rotonde in een speeltuin. 283 00:14:32,525 --> 00:14:35,360 Het draait rond echt snel. 284 00:14:35,362 --> 00:14:37,528 Eigenlijk krijgen op de rotonde, 285 00:14:37,530 --> 00:14:40,598 een kind zal moeten rennen er met dezelfde snelheid omheen 286 00:14:40,600 --> 00:14:41,999 dat het draait. 287 00:14:42,001 --> 00:14:45,470 Maar als het sneller draait dan het kind daadwerkelijk kan rennen, 288 00:14:45,472 --> 00:14:49,208 dan is er geen mogelijkheid om er veilig op te komen. 289 00:14:49,210 --> 00:14:50,309 De meeste deeltjes hebben we vandaag de dag 290 00:14:50,311 --> 00:14:51,710 gewoon niet hebben zoveel energie. 291 00:14:51,712 --> 00:14:54,179 Maar toen het heelal was heel jong, 292 00:14:54,181 --> 00:14:56,749 het was heel klein en het was erg heet. 293 00:14:56,751 --> 00:14:59,419 En op dat moment, deeltjes hadden veel meer energie, 294 00:14:59,421 --> 00:15:02,522 en dat konden ze ook daadwerkelijk stap in de extra dimensie. 295 00:15:02,524 --> 00:15:04,825 Vrijman: Direct na de oerknal, 296 00:15:04,827 --> 00:15:07,194 superhoge energiedeeltjes van licht 297 00:15:07,196 --> 00:15:10,498 misschien hun kant op geschoten naar de vierde dimensie. 298 00:15:10,500 --> 00:15:13,400 Daar zijn ze vastgelopen sindsdien 299 00:15:13,402 --> 00:15:17,537 en vandaag aan ons verschijnen als donkere materie. 300 00:15:17,539 --> 00:15:20,774 Maar Tim denkt dat dat misschien wel zo is een manier om eruit te komen, 301 00:15:20,776 --> 00:15:24,611 en wanneer ze dat doen, ze zouden ons bewijs kunnen brengen 302 00:15:24,613 --> 00:15:29,050 dat de vierde dimensie bestaat echt. 303 00:15:29,052 --> 00:15:32,487 Als twee fotonen rondbewegen deze opgerolde dimensie 304 00:15:32,489 --> 00:15:33,922 in tegengestelde richtingen, 305 00:15:33,924 --> 00:15:37,493 misschien wel af en toe elkaar tegen het lijf lopen. 306 00:15:37,495 --> 00:15:41,164 Wanneer ze botsen, ze vernietigen en barsten uit 307 00:15:41,166 --> 00:15:46,337 als een intense douche van energie in ons 3D-universum. 308 00:15:46,339 --> 00:15:48,505 Hoewel deze gebeurtenis zeldzaam is, 309 00:15:48,507 --> 00:15:51,475 deze botsingen in de vierde dimensie 310 00:15:51,477 --> 00:15:53,911 zou een veelbetekenend signaal moeten creëren. 311 00:15:53,913 --> 00:15:57,381 Man: Motoren starten. Lancering. 312 00:15:57,383 --> 00:16:01,819 Freeman: In 2008 werd NASA gelanceerd de Fermi-ruimtetelescoop, 313 00:16:01,821 --> 00:16:06,190 een sonde ontworpen om de intense straling, gammastraling, 314 00:16:06,192 --> 00:16:10,629 ontstaan door kosmische rampen zoals exploderende sterren. 315 00:16:10,631 --> 00:16:14,700 Maar het zou ook gamma moeten detecteren straling van fotonen uit donkere materie 316 00:16:14,702 --> 00:16:17,603 terwijl ze elkaar vernietigen. 317 00:16:17,605 --> 00:16:21,307 Dus terwijl het gegevens verzamelt, wij de gammastralingshemel begrijpen, 318 00:16:21,309 --> 00:16:23,409 en we beginnen te zoeken waar de donkere materie zou dat wel kunnen zijn. 319 00:16:23,411 --> 00:16:26,779 Freeman: Fermi heeft dat al gedaan ontdekte een zee van gammastraling 320 00:16:26,781 --> 00:16:29,448 afkomstig uit het centrum van onze melkweg. 321 00:16:29,450 --> 00:16:31,283 Maar er is nog veel meer werk nodig 322 00:16:31,285 --> 00:16:34,986 om te bewijzen dat dit signaal komt vanuit de vierde dimensie. 323 00:16:34,988 --> 00:16:37,655 Tait: Dus dat hoop ik uiteraard morgen kondigen wij de overwinning aan 324 00:16:37,657 --> 00:16:38,989 en verken de extra dimensie. 325 00:16:38,991 --> 00:16:40,157 Aan de andere kant, 326 00:16:40,159 --> 00:16:41,925 Ik weet niet precies wanneer we gaan het ontdekken. 327 00:16:41,927 --> 00:16:45,529 Ik denk echter dat de vooruitzichten vandaag zijn veel beter 328 00:16:45,531 --> 00:16:46,764 dan ze in het verleden zijn geweest. 329 00:16:49,368 --> 00:16:52,370 Freeman: De Fermi-telescoop zal doorgaan met het verzamelen van bewijsmateriaal 330 00:16:52,372 --> 00:16:56,675 vanuit de diepten van de ruimte tot ongeveer 2015. 331 00:16:59,045 --> 00:17:01,748 Maar het bewijs dat er meer zijn dan drie dimensies 332 00:17:01,750 --> 00:17:03,316 komt wellicht niet van zo ver weg. 333 00:17:03,318 --> 00:17:07,787 Op dit moment het grootste experiment de mensheid ooit heeft gebouwd 334 00:17:07,789 --> 00:17:11,690 probeert ze te vinden onder de Zwitserse Alpen. 335 00:17:18,323 --> 00:17:19,890 Het doel van de wetenschap 336 00:17:19,892 --> 00:17:24,561 is om ons het diepste te onthullen werkingen van de natuur. 337 00:17:24,563 --> 00:17:30,099 En niets in wetenschappelijke pogingen om dieper te gaan dan de snaartheorie. 338 00:17:30,101 --> 00:17:34,904 De snaartheorie zegt dat elke enkel deeltje materie 339 00:17:34,906 --> 00:17:36,472 en energie in het heelal 340 00:17:36,474 --> 00:17:41,577 is eigenlijk een klein vibrerende snaar... 341 00:17:41,579 --> 00:17:48,650 Een snaar die niet trilt drie dimensies, maar in negen. 342 00:17:48,652 --> 00:17:53,188 Als de snaartheorie klopt, op elk punt in de ruimte, 343 00:17:53,190 --> 00:17:58,762 er zijn zes extra dimensies ongelooflijk strak opgerold. 344 00:17:58,764 --> 00:18:00,330 Deze verborgen dimensies 345 00:18:00,332 --> 00:18:04,501 alle mysteries zou kunnen oplossen van de natuurkunde. 346 00:18:04,503 --> 00:18:08,706 Maar er is een probleem. 347 00:18:08,708 --> 00:18:12,376 Sinds de snaartheorie de eerste was veertig jaar geleden voorgesteld, 348 00:18:12,378 --> 00:18:17,282 er is geen enkel stukje van bewijsmateriaal om dit te ondersteunen. 349 00:18:20,252 --> 00:18:24,021 Duizenden wetenschappers zijn dat op jacht naar dat bewijsmateriaal. 350 00:18:24,023 --> 00:18:27,057 Onder de uitlopers van de Alpen in Genève 351 00:18:27,059 --> 00:18:32,762 ligt de Large Hadron Collider, de LHC. 352 00:18:32,764 --> 00:18:35,765 Het is 17 mijl lang cirkelvormige racebaan 353 00:18:35,767 --> 00:18:39,302 ontworpen om te breken subatomaire deeltjes samen 354 00:18:39,304 --> 00:18:42,173 bij fenomenale energieën. 355 00:18:42,175 --> 00:18:45,776 Caltech-hoogleraar natuurkunde Maria Spiropulu 356 00:18:45,778 --> 00:18:48,680 heeft gewerkt bij de atoombrekers in Genève 357 00:18:48,682 --> 00:18:51,350 sinds ze een student was. 358 00:18:51,352 --> 00:18:54,387 Ze heeft er biljoenen gezien van deeltjes vliegen 359 00:18:54,389 --> 00:18:57,890 zoals subatomaire granaatscherven via de detectoren. 360 00:18:59,993 --> 00:19:03,329 De LHC, denk ik, is het meest ambitieus 361 00:19:03,331 --> 00:19:07,133 en technologisch complex wetenschappelijk project 362 00:19:07,135 --> 00:19:09,235 die mensheid heeft het ooit geprobeerd. 363 00:19:09,237 --> 00:19:11,637 We hebben een miljard botsingen gehad per seconde, 364 00:19:11,639 --> 00:19:15,374 en dit is een lastige opgave om deze gegevens vast te leggen. 365 00:19:15,376 --> 00:19:18,578 Freeman: Maria en haar collega's hebben het doorgenomen 366 00:19:18,580 --> 00:19:20,380 deze enorme stapel gegevens 367 00:19:20,382 --> 00:19:23,916 en identificeerde tientallen van kleine subatomaire deeltjes, 368 00:19:23,918 --> 00:19:26,318 de basisbouwstenen van materie. 369 00:19:26,320 --> 00:19:28,654 Maar ze hebben het nog nooit gezien de snaren 370 00:19:28,656 --> 00:19:31,757 die in het hart liggen van elk van deze deeltjes. 371 00:19:31,759 --> 00:19:35,160 De snaartheorie voorspelt dat ze moeten zijn 372 00:19:35,162 --> 00:19:39,431 een biljoen, biljoen keer kleiner dan een atoom. 373 00:19:39,433 --> 00:19:40,999 Anders gezegd -- 374 00:19:41,001 --> 00:19:43,468 als een atoom zo groot was van het zonnestelsel, 375 00:19:43,470 --> 00:19:48,338 een string zou de maat zijn van een gloeilamp. 376 00:19:48,340 --> 00:19:50,207 En hoe kleiner een object is, 377 00:19:50,209 --> 00:19:53,744 hoe meer energie het kost om het te zien. 378 00:19:53,746 --> 00:19:57,547 De energie van het subatomaire deeltjes racen rond de LHC 379 00:19:57,549 --> 00:19:59,516 is ontstellend groot. 380 00:19:59,518 --> 00:20:04,355 Protonen ritsen rond deze ring zo snel dat een lichtstraal 381 00:20:04,357 --> 00:20:08,460 overtreft ze slechts ongeveer acht mijl per uur. 382 00:20:08,462 --> 00:20:10,396 Maar om fundamentele snaren te zien 383 00:20:10,398 --> 00:20:12,765 en hun zes opgerolde afmetingen 384 00:20:12,767 --> 00:20:19,005 vereist energieniveaus bijna niet te bevatten. 385 00:20:19,007 --> 00:20:21,473 Spiropulu: Als je een botsing wilt maken 386 00:20:21,475 --> 00:20:25,610 dat gaat daadwerkelijk opleveren zoiets als snaren, 387 00:20:25,612 --> 00:20:28,980 er zou een gaspedaal voor nodig zijn veel groter dan de LHC, 388 00:20:28,982 --> 00:20:32,382 veel groter dan de aarde, de omtrek van de aarde, 389 00:20:32,384 --> 00:20:34,884 mogelijk veel groter dan de Melkweg. 390 00:20:48,667 --> 00:20:51,736 Freeman: Maar misschien is er een manier om die snaartheorie te bewijzen 391 00:20:51,738 --> 00:20:55,608 en de zes extra dimensies van de ruimte die daarbij hoort 392 00:20:55,610 --> 00:20:57,076 klopt, 393 00:20:57,078 --> 00:21:00,579 een manier die dat niet vereist kleine snaren direct zien. 394 00:21:00,581 --> 00:21:03,515 Joe Polchinski is een van de werelden 395 00:21:03,517 --> 00:21:05,451 vooraanstaande snaartheoretici. 396 00:21:05,453 --> 00:21:06,919 Zoals veel natuurkundigen 397 00:21:06,921 --> 00:21:10,189 hij haalt inspiratie van dicht bij de natuur zijn. 398 00:21:10,191 --> 00:21:13,492 Het is geweldig om hier uit te komen in de natuur in de bergen 399 00:21:13,494 --> 00:21:16,128 om een beetje over dingen na te denken. 400 00:21:16,130 --> 00:21:18,664 Wanneer je de top bereikt van een klim, 401 00:21:18,666 --> 00:21:22,535 je snapt het echt een veel groter beeld. 402 00:21:22,537 --> 00:21:24,136 Freeman: Joe waarschijnlijk wel 403 00:21:24,138 --> 00:21:27,205 ging dieper in op de werking van de snaartheorie 404 00:21:27,207 --> 00:21:31,410 dan wie dan ook, en terwijl hij dat deed, besefte hij het 405 00:21:31,412 --> 00:21:34,946 er ontbrak iets cruciaals uit de wiskunde. 406 00:21:34,948 --> 00:21:37,716 Dus we weten dat de basis is bouwstenen van de natuur 407 00:21:37,718 --> 00:21:38,917 moet heel klein zijn, 408 00:21:38,919 --> 00:21:40,953 kleiner dan wat dan ook we hebben ooit gezien -- 409 00:21:40,955 --> 00:21:42,355 waarschijnlijk een stuk kleiner. 410 00:21:42,357 --> 00:21:44,824 Dus als deze bouwstenen zijn snaren, weet je, 411 00:21:44,826 --> 00:21:45,892 ze zijn erg ongrijpbaar. 412 00:21:45,894 --> 00:21:48,127 Hoe weten we dat dat ze er zijn? 413 00:21:48,129 --> 00:21:50,797 En dus is het een uitdaging. 414 00:21:50,799 --> 00:21:53,232 En er was deze berekening die we zouden maken, 415 00:21:53,234 --> 00:21:56,235 en het antwoord dat de wiskunde ons gaf 416 00:21:56,237 --> 00:21:58,704 zou niet overeenkomen met het fysieke beeld 417 00:21:58,706 --> 00:21:59,805 wij dachten van wel. 418 00:21:59,807 --> 00:22:01,808 Het bleek dat het probleem was 419 00:22:01,810 --> 00:22:04,077 de snaren zelf waren niet genoeg. 420 00:22:04,079 --> 00:22:07,781 Wat de wiskunde ons vertelde was er was nog iets anders, 421 00:22:07,783 --> 00:22:09,883 een ander soort voorwerp op de foto. 422 00:22:09,885 --> 00:22:14,053 Freeman: In 1995, na vele jaren werken, 423 00:22:14,055 --> 00:22:16,989 Joe baande zich een weg de martelende wiskunde 424 00:22:16,991 --> 00:22:20,426 en ontdekte de bron van snaren. 425 00:22:20,428 --> 00:22:25,264 Hij noemde deze objecten D-branen. 426 00:22:25,266 --> 00:22:28,334 Dus we zijn hier op dit leuke wandel hier in de natuur, 427 00:22:28,336 --> 00:22:31,304 en we hebben dit prachtige spinnenweb, 428 00:22:31,306 --> 00:22:33,773 wat een mooi model is voor sommige van deze ideeën. 429 00:22:33,775 --> 00:22:36,609 Dus D-branen zijn dit hogerdimensionale objecten. 430 00:22:36,611 --> 00:22:39,546 Ze kunnen tweedimensionaal zijn, driedimensionaal, of zelfs meer. 431 00:22:39,548 --> 00:22:42,215 En dit spinnenweb is dat ook tweedimensionaal, een vel, 432 00:22:42,217 --> 00:22:44,651 en als een laken, het kan buigen en buigen 433 00:22:44,653 --> 00:22:46,920 de manier waarop D-branen kan buigen en buigen. 434 00:22:46,922 --> 00:22:48,288 Nu is het geen perfect model 435 00:22:48,290 --> 00:22:50,757 omdat dit web vastzit tussen deze twee takken, 436 00:22:50,759 --> 00:22:52,826 maar de D-branen kan eeuwig doorgaan. 437 00:22:52,828 --> 00:22:54,428 Ze kunnen van kosmische omvang zijn, 438 00:22:54,430 --> 00:22:57,264 strekt zich uit vanaf één kant van het heelal naar een ander. 439 00:22:57,266 --> 00:22:58,598 En als je goed kijkt, 440 00:22:58,600 --> 00:23:01,334 je ziet dat deze er zijn er zitten kleine beestjes aan vast 441 00:23:01,336 --> 00:23:03,570 de manier waarop snaren vastlopen naar een D-braan. 442 00:23:03,572 --> 00:23:08,107 Freeman: In Joe's theorie geldt D-branen zouden het kunnen aanpakken 443 00:23:08,109 --> 00:23:09,675 een van de negen dimensies 444 00:23:09,677 --> 00:23:13,178 die in de wiskunde voorkomen van de snaartheorie. 445 00:23:13,180 --> 00:23:16,815 Ons hele universum zou dat kunnen zijn een driedimensionale braan, 446 00:23:16,817 --> 00:23:19,617 een blok ruimte waaraan alle snaren, 447 00:23:19,619 --> 00:23:24,489 alle materie in ons universum zit vast. 448 00:23:24,491 --> 00:23:27,425 Nu heb je de branen doen wat zij doen, 449 00:23:27,427 --> 00:23:29,361 en dat vind jij heel goed mogelijk 450 00:23:29,363 --> 00:23:32,965 de afmetingen kunnen veel zijn groter dan we dachten, 451 00:23:32,967 --> 00:23:36,468 groot genoeg om te zien deeltjesversnellers, 452 00:23:36,470 --> 00:23:39,872 groot genoeg om misschien gevolgen hebben voor wat we zien 453 00:23:39,874 --> 00:23:42,875 in astrofysica, in sommige van de fysica die we vanuit de ruimte zien. 454 00:23:48,783 --> 00:23:50,685 Vrijman: Dankzij Joe's ontdekking, 455 00:23:50,687 --> 00:23:53,721 wetenschappers over de hele wereld worden gevoed met nieuwe hoop 456 00:23:53,723 --> 00:23:58,826 dat ze spoedig zullen ontdekken extra afmetingen. 457 00:23:58,828 --> 00:24:04,865 Als jij, ik, elke ster, elk sterrenstelsel in de kosmos 458 00:24:04,867 --> 00:24:07,701 zit vast op een driedimensionale braan, 459 00:24:07,703 --> 00:24:09,002 dan een vierde dimensie 460 00:24:09,004 --> 00:24:11,638 dat zou niet zo hoeven te zijn een klein deel van een atoom. 461 00:24:11,640 --> 00:24:15,041 Het kan veel groter zijn. 462 00:24:15,043 --> 00:24:17,277 De ontdekking van extra afmetingen 463 00:24:17,279 --> 00:24:19,847 zou er één zijn van de grootste doorbraken 464 00:24:19,849 --> 00:24:21,449 in de geschiedenis van de wetenschap. 465 00:24:21,451 --> 00:24:24,519 Maar het zou ook kunnen ramp betekenen. 466 00:24:24,521 --> 00:24:29,125 Omdat het experiment dat bewijst dat ze bestaan 467 00:24:29,127 --> 00:24:33,797 kan ook een zwart gat ontstaan hier op aarde. 468 00:24:35,470 --> 00:24:39,707 In 1609 tuurde Galileo door zijn telescoop 469 00:24:39,709 --> 00:24:44,145 en bespioneerde de manen van Jupiter. 470 00:24:44,147 --> 00:24:47,214 Zijn ontdekking daarvan vier kleine lichtpuntjes, 471 00:24:47,216 --> 00:24:49,583 onzichtbaar voor het blote oog, 472 00:24:49,585 --> 00:24:54,088 veranderde ons begrip van onze wereld. 473 00:24:54,090 --> 00:24:55,723 Extra afmetingen van de ruimte 474 00:24:55,725 --> 00:24:58,860 zal veel moeilijker te zien zijn dan de manen van Galileo, 475 00:24:58,862 --> 00:25:03,465 maar als we ze ontdekken, zal dat wel gebeuren ons begrip veranderen 476 00:25:03,467 --> 00:25:07,269 van het hele universum. 477 00:25:07,271 --> 00:25:09,271 Dit stukje subtiel uitgebalanceerde uitrusting 478 00:25:09,273 --> 00:25:12,909 zou het apparaat kunnen zijn ontdekt de vierde dimensie. 479 00:25:12,911 --> 00:25:17,279 Het bevindt zich in een kelder aan de Universiteit van Washington 480 00:25:17,281 --> 00:25:19,214 en is van deze man. 481 00:25:19,216 --> 00:25:22,517 Eric Adelberger, samen met een klein team, 482 00:25:22,519 --> 00:25:24,051 heeft het afgelopen decennium doorgebracht 483 00:25:24,053 --> 00:25:27,588 kijken naar deze torsiebalans heen en weer draaien, 484 00:25:27,590 --> 00:25:29,089 in de hoop dat het bewijsmateriaal oplevert 485 00:25:29,091 --> 00:25:33,259 dat er meer zijn dan drie dimensies. 486 00:25:33,261 --> 00:25:35,996 Zwaartekracht is echt een geweldig verhaal. 487 00:25:35,998 --> 00:25:38,197 Het was de eerste van de fundamentele krachten 488 00:25:38,199 --> 00:25:40,033 dat de natuurkundigen over geleerd. 489 00:25:40,035 --> 00:25:42,669 Isaac Newton had zijn theorie van de zwaartekracht, 490 00:25:42,671 --> 00:25:46,005 die zeer goed is getest in het zonnestelsel. 491 00:25:46,007 --> 00:25:49,075 Maar het is niet echt getest heel goed helemaal 492 00:25:49,077 --> 00:25:50,643 op zeer korte afstanden. 493 00:25:50,645 --> 00:25:51,810 En de korte afstanden 494 00:25:51,812 --> 00:25:53,512 zijn nu waar allemaal de theoretische actie is, 495 00:25:53,514 --> 00:25:54,713 om zo te zeggen. 496 00:25:56,549 --> 00:25:59,151 Freeman: De krachten Eric moet meten 497 00:25:59,153 --> 00:26:00,452 zijn ongelooflijk zwak. 498 00:26:00,454 --> 00:26:02,654 Ook al is het laboratorium bevindt zich ondergronds, 499 00:26:02,656 --> 00:26:06,491 zijn gegevens worden vaak ontsierd door treinen, spitsverkeer, 500 00:26:06,493 --> 00:26:09,327 zelfs vliegtuigen kilometers boven je hoofd vliegen. 501 00:26:09,329 --> 00:26:13,631 De krachten die we meten zijn echt buitengewoon klein. 502 00:26:13,633 --> 00:26:17,702 Om een idee te krijgen, als je een postzegel zou kunnen knippen 503 00:26:17,704 --> 00:26:19,871 in een biljoen kleine stukjes op de een of andere manier 504 00:26:19,873 --> 00:26:23,008 en kon er eentje wegen op de een of andere manier kleine stukjes, 505 00:26:23,010 --> 00:26:25,144 dat is het soort krachten dat we meten. 506 00:26:25,146 --> 00:26:28,681 Freeman: Als de zwaartekracht wijkt af van de wetten van Newton 507 00:26:28,683 --> 00:26:32,585 op zeer kleine afstanden, het zou een veelbetekenend teken zijn 508 00:26:32,587 --> 00:26:35,922 dat een extraatje microscopische dimensie bestaat. 509 00:26:35,924 --> 00:26:38,859 Het is een principe Erik weet het uit de eerste hand 510 00:26:38,861 --> 00:26:41,228 vanuit zijn passie buiten het lab 511 00:26:41,230 --> 00:26:44,664 een ander stel verzorgen van delicate voorwerpen. 512 00:26:44,666 --> 00:26:47,133 Een mooie manier om dit te begrijpen is deze analogie 513 00:26:47,135 --> 00:26:48,935 tussen de manier waarop de zwaartekracht verspreidt zich 514 00:26:48,937 --> 00:26:50,437 in een wisselend aantal afmetingen 515 00:26:50,439 --> 00:26:52,105 en de manier waarop water stroomt verspreidt zich 516 00:26:52,107 --> 00:26:53,473 in een wisselend aantal afmetingen. 517 00:26:55,510 --> 00:26:57,477 We kregen een gestage stroom water 518 00:26:57,479 --> 00:27:00,381 dat uit deze twee voortvloeit stopcontacten bovenaan, 519 00:27:00,383 --> 00:27:03,985 en het valt in een kanaal en is beperkt tot één dimensie. 520 00:27:03,987 --> 00:27:06,054 En het loopt naar beneden langs één dimensie, 521 00:27:06,056 --> 00:27:10,792 en we hebben één kanaal twee keer gemaakt zolang het andere kanaal. 522 00:27:10,794 --> 00:27:12,894 En we gaan zien -- meet de waterstroom 523 00:27:12,896 --> 00:27:17,899 door te kijken hoeveel het niveau is van het water in deze emmer 524 00:27:17,901 --> 00:27:21,936 veranderingen ten opzichte van deze emmer, waar het water heen moest 525 00:27:21,938 --> 00:27:24,205 twee keer zo ver in die ene dimensie. 526 00:27:30,577 --> 00:27:32,211 De hoeveelheid water 527 00:27:32,213 --> 00:27:34,880 die doorstroomt, hoe langer eendimensionaal kanaal 528 00:27:34,882 --> 00:27:36,949 is gewoon hetzelfde als de hoeveelheid water 529 00:27:36,951 --> 00:27:39,352 dat stroomde door de korter eendimensionaal kanaal. 530 00:27:39,354 --> 00:27:42,522 Dus wat dit ons vertelt over zwaartekracht is dat als zwaartekracht 531 00:27:42,524 --> 00:27:45,525 waren actief in een eendimensionale wereld, 532 00:27:45,527 --> 00:27:48,528 het zou hetzelfde zijn als voorwerpen dicht bij elkaar staan 533 00:27:48,530 --> 00:27:50,263 of als ze heel ver uit elkaar liggen. 534 00:27:50,265 --> 00:27:52,232 Dus nu gaan we zien wat er gebeurt 535 00:27:52,234 --> 00:27:53,967 als het water stroomt in twee dimensies. 536 00:28:09,051 --> 00:28:10,852 In ons tweedimensionaal experimenteren, 537 00:28:10,854 --> 00:28:15,255 de beker die dichterbij was naar de waterbron 538 00:28:15,257 --> 00:28:16,924 kreeg twee keer zoveel water 539 00:28:16,926 --> 00:28:19,660 als de beker die verder stond van de bron. 540 00:28:19,662 --> 00:28:23,097 Als deze twee bekers hier zijn waren onze maatstaf voor de zwaartekracht, 541 00:28:23,099 --> 00:28:25,332 we zouden weten dat we dat waren in een tweedimensionale wereld 542 00:28:25,334 --> 00:28:29,003 omdat we twee keer zoveel kregen water hier. 543 00:28:30,939 --> 00:28:33,207 Oké, nu gaan we zien wat er gebeurt 544 00:28:33,209 --> 00:28:35,576 als het water zich verspreidt in drie dimensies. 545 00:28:37,779 --> 00:28:41,048 Freeman: Wanneer water zich verspreidt in een driedimensionale wereld, 546 00:28:41,050 --> 00:28:44,351 als je de emmer plaatst twee keer zo dicht bij de bron, 547 00:28:44,353 --> 00:28:47,421 je krijgt vier keer zoveel water. 548 00:28:51,093 --> 00:28:53,628 Dus als we de bekers op een rij zetten uit de drie experimenten, 549 00:28:53,630 --> 00:28:56,730 we zouden zien dat de 1-D bekers, het water was even hoog, 550 00:28:56,732 --> 00:28:59,733 2-D, de nabije beker had tweemaal zoveel water, 551 00:28:59,735 --> 00:29:03,002 en in het geval van 3D, het had vier keer zoveel water. 552 00:29:03,004 --> 00:29:06,639 Als we ons nu konden voorstellen dat we leefden in vier dimensies, 553 00:29:06,641 --> 00:29:08,341 wat zouden wij zien, wij zouden verwachten te zien 554 00:29:08,343 --> 00:29:11,444 dat de dichtstbijzijnde beker er acht had maal de hoeveelheid water 555 00:29:11,446 --> 00:29:13,679 die de verder verwijderde had. 556 00:29:13,681 --> 00:29:16,449 Vrijman: Hoe meer dimensies er zijn, 557 00:29:16,451 --> 00:29:20,120 hoe sneller de zwaartekracht verandert met de afstand. 558 00:29:20,122 --> 00:29:25,759 We hebben de zwaartekracht gemeten tot ongeveer 50 micron. 559 00:29:25,761 --> 00:29:28,963 Dat is ongeveer de helft van de diameter Een haar op je hoofd, oké? 560 00:29:28,965 --> 00:29:33,902 Tot nu toe, meneer Isaac Newton klopt nog steeds. 561 00:29:33,904 --> 00:29:37,138 Vrijman: Als Eric nog dichterbij kan komen, 562 00:29:37,140 --> 00:29:39,707 de verborgen wereld van extra afmetingen 563 00:29:39,709 --> 00:29:41,376 plotseling in beeld zou kunnen komen. 564 00:29:41,378 --> 00:29:43,678 Adelberger: Er zijn redenen om na te denken 565 00:29:43,680 --> 00:29:46,280 dat, weet je, de regio tussen 50 en 10 566 00:29:46,282 --> 00:29:48,215 kan wat echt bevatten verrassingen en uiteraard 567 00:29:48,217 --> 00:29:51,852 dat is stimulerend ons enthousiasme 568 00:29:51,854 --> 00:29:53,320 voor het doen van de experimenten. 569 00:29:55,257 --> 00:29:57,558 Freeman: Aan de andere kant van de planeet, 570 00:29:57,560 --> 00:29:59,694 bij de Large Hadron Collider, 571 00:29:59,696 --> 00:30:03,399 Deeltjesfysicus Maria Spiropulu kijkt ook 572 00:30:03,401 --> 00:30:07,236 voor onverwachte veranderingen in de zwaartekracht. 573 00:30:07,238 --> 00:30:09,039 Maar als haar experiment is succesvol, 574 00:30:09,041 --> 00:30:11,809 ze zal nooit iets creëren eerder gezien op aarde -- 575 00:30:11,811 --> 00:30:15,412 een zwart gat. 576 00:30:15,414 --> 00:30:19,216 Spiropulu: Dat is heel goed mogelijk het LHC-experiment 577 00:30:19,218 --> 00:30:22,787 kan de zgn microscopisch kleine zwarte gaten. 578 00:30:22,789 --> 00:30:25,723 Freeman: Dit is niet het type van zwart gat 579 00:30:25,725 --> 00:30:28,292 dat wordt gedragen van een instortende ster, 580 00:30:28,294 --> 00:30:30,294 waar de kern zo compact wordt 581 00:30:30,296 --> 00:30:33,364 dat niets kan ontsnappen zijn zwaartekracht. 582 00:30:33,366 --> 00:30:35,466 Waar Maria naar op zoek is 583 00:30:35,468 --> 00:30:39,137 is bewijs van een microscopisch klein zwart gat. 584 00:30:39,139 --> 00:30:41,773 Als de LHC kan forceren twee deeltjes 585 00:30:41,775 --> 00:30:43,809 voldoende dicht bij elkaar, 586 00:30:43,811 --> 00:30:47,112 en de extra afmetingen zijn groot genoeg, 587 00:30:47,114 --> 00:30:50,850 De zwaartekracht zou kunnen gaan groeien veel sterker dan verwacht, 588 00:30:50,852 --> 00:30:54,021 uiteindelijk verdichten de twee deeltjes genoeg 589 00:30:54,023 --> 00:30:57,791 een kleintje vormen subatomair zwart gat. 590 00:30:57,793 --> 00:31:01,862 Maar maak je geen zorgen over verhuizen nog niet naar Mars. 591 00:31:01,864 --> 00:31:04,998 De zwarte gaten Maria en haar collega's verwachten te creëren 592 00:31:05,000 --> 00:31:07,200 zijn klein... 593 00:31:07,202 --> 00:31:10,937 Zo klein dat ze zullen verdampen in een fractie van een seconde. 594 00:31:12,973 --> 00:31:16,376 De microscopisch kleine zwarte gaten, zodra ze geproduceerd zijn, 595 00:31:16,378 --> 00:31:20,346 ze vergaan onmiddellijk een zeer, zeer korte levensduur. 596 00:31:20,348 --> 00:31:24,751 Er bestaat een spray hiervan deeltjes, en dat is de aanwijzing 597 00:31:24,753 --> 00:31:27,922 dat zo'n voorwerp zou kunnen zijn ontstaan. 598 00:31:27,924 --> 00:31:32,094 Freeman: De LHC is geweest op zoek naar deze zwarte gaten 599 00:31:32,096 --> 00:31:33,528 voor meer dan een jaar. 600 00:31:33,530 --> 00:31:36,265 Tot nu toe hebben ze geen enkele aanwijzing gevonden 601 00:31:36,267 --> 00:31:39,434 van zelfs maar één zwart gat wordt gecreëerd. 602 00:31:39,436 --> 00:31:44,038 Extra dimensies blijven ongrijpbaar. 603 00:31:44,040 --> 00:31:46,808 Maar Lisa Randall denkt dat zou kunnen zijn 604 00:31:46,810 --> 00:31:50,011 omdat ze anders zijn dan wat de meeste wetenschappers verwachten. 605 00:31:50,013 --> 00:31:53,581 Ze gelooft in extra dimensies zijn kromgetrokken 606 00:31:53,583 --> 00:31:57,985 en dat het doorgangen zijn naar een parallel heelal. 607 00:32:01,385 --> 00:32:04,554 Extra afmetingen zijn niet gemakkelijk te zien. 608 00:32:04,556 --> 00:32:08,992 Als dat zo was, hadden we dat gedaan heb ze lang geleden gevonden. 609 00:32:08,994 --> 00:32:10,627 Veel wetenschappers geloven nu 610 00:32:10,629 --> 00:32:13,362 we zullen nooit de technologie hebben om ze te vinden. 611 00:32:13,364 --> 00:32:18,500 Maar extra dimensies kunnen nog steeds bestaan zichzelf openbaren... 612 00:32:18,502 --> 00:32:23,838 omdat ze misschien uit elkaar gaan ons vanuit een parallel universum. 613 00:32:23,840 --> 00:32:27,908 Een hele kosmos zou op de loer kunnen liggen 614 00:32:27,910 --> 00:32:32,713 minder dan... een biljoenste van een centimeter afstand. 615 00:32:32,715 --> 00:32:35,149 Harvard-professor Lisa Randall 616 00:32:35,151 --> 00:32:39,019 heeft een radicaal nieuw idee over extra afmetingen, 617 00:32:39,021 --> 00:32:43,323 eentje die de weg zal veranderen we zien ons hele universum. 618 00:32:43,325 --> 00:32:46,260 Ze begon met snaartheorie, 619 00:32:46,262 --> 00:32:49,630 het idee dat alles de fundamentele deeltjes 620 00:32:49,632 --> 00:32:54,168 zijn slechts kleine trillingen negendimensionale snaren. 621 00:32:54,170 --> 00:32:57,239 Toen voegde ze eraan toe De ideeën van Joe Polchinski 622 00:32:57,241 --> 00:33:00,509 die snaren vormen het alle dingen in ons universum 623 00:33:00,511 --> 00:33:04,113 moest vastzitten aan een reus driedimensionaal voorwerp 624 00:33:04,115 --> 00:33:06,515 een braan genoemd. 625 00:33:06,517 --> 00:33:07,716 Er zijn twee soorten van snaren -- 626 00:33:07,718 --> 00:33:09,018 snaren met uiteinden 627 00:33:09,020 --> 00:33:12,055 en snaren die gesloten zijn lussen, zoals elastiekjes. 628 00:33:12,057 --> 00:33:14,958 En de snaren met uiteinden, die De uiteinden moeten ergens zijn. 629 00:33:14,960 --> 00:33:18,127 Ze kunnen niet zomaar overal zijn in een hoger-dimensionale ruimte. 630 00:33:18,129 --> 00:33:19,962 Ze moeten aan de oppervlakte zijn van een braan. 631 00:33:19,964 --> 00:33:21,164 En als dat waar is, 632 00:33:21,166 --> 00:33:23,699 de bijbehorende deeltjes met dat touwtje 633 00:33:23,701 --> 00:33:25,134 zal ook op de braan zitten. 634 00:33:25,136 --> 00:33:27,870 En dat blijkt allemaal de kwestie waar we van weten, 635 00:33:27,872 --> 00:33:29,839 en ook de krachten waardoor ze met elkaar omgaan, 636 00:33:29,841 --> 00:33:33,677 Misschien zitten ze allemaal vast aan een braan via dit mechanisme, 637 00:33:33,679 --> 00:33:35,178 behalve de zwaartekracht. 638 00:33:35,180 --> 00:33:38,148 Omdat de zwaartekracht er nooit is geassocieerd met open string. 639 00:33:38,150 --> 00:33:40,617 Zwaartekracht is geassocieerd met een gesloten koord. 640 00:33:40,619 --> 00:33:42,253 En gesloten snaren hebben geen uiteinden. 641 00:33:42,255 --> 00:33:44,921 Daar is geen mechanisme voor zorgt ervoor dat het aan een braan blijft plakken. 642 00:33:44,923 --> 00:33:46,823 Een gesloten string kan overal zijn. 643 00:33:52,931 --> 00:33:57,000 Freeman: Lisa's wiskunde suggereerde dat de zwaartekracht zo zwak zou kunnen zijn 644 00:33:57,002 --> 00:33:58,769 omdat de strings met gesloten lus 645 00:33:58,771 --> 00:34:01,138 die deze kracht dragen, gravitonen, 646 00:34:01,140 --> 00:34:03,907 worden weggetrokken van onze braan 647 00:34:03,909 --> 00:34:06,876 en concentreerde zich in plaats daarvan in een parallel universum 648 00:34:06,878 --> 00:34:10,980 dat is van ons gescheiden door een vierde dimensie. 649 00:34:10,982 --> 00:34:13,182 Randall: Dat kun je je voorstellen deze twee gebouwen achter mij 650 00:34:13,184 --> 00:34:15,285 vertegenwoordigen twee verschillende branen, 651 00:34:15,287 --> 00:34:19,322 en misschien leven we alleen in dat gebouw of die brane. 652 00:34:19,324 --> 00:34:21,524 Als de zwaartekracht geconcentreerd is in het andere gebouw, 653 00:34:21,526 --> 00:34:23,593 misschien krijgen we alleen maar een staartje van de zwaartekracht. 654 00:34:23,595 --> 00:34:25,461 Dat kan het zijn dat zou het kunnen verklaren 655 00:34:25,463 --> 00:34:27,463 waarom de zwaartekracht voor ons zo zwak is. 656 00:34:27,465 --> 00:34:31,033 Freeman: Gravitonen stromen vrijelijk tussen onze braan 657 00:34:31,035 --> 00:34:33,836 en degene die aan de overkant is de vierde dimensie. 658 00:34:33,838 --> 00:34:37,472 Maar de zwaartekracht in die parallel de wereld is zo sterk, 659 00:34:37,474 --> 00:34:38,874 het comprimeert de ruimte 660 00:34:38,876 --> 00:34:42,410 biljoenen en biljoenen vele malen kleiner dan de onze. 661 00:34:42,412 --> 00:34:46,582 De ruimte hiertussen twee braanwerelden zijn vervormd. 662 00:34:46,584 --> 00:34:48,050 Terwijl gravitonen bewegen 663 00:34:48,052 --> 00:34:50,687 uit de dichte zwaartekrachtbraan naar onze braan, 664 00:34:50,689 --> 00:34:54,625 ze verspreidden zich, en hun kracht wordt veel zwakker. 665 00:35:00,833 --> 00:35:02,233 Dingen worden opnieuw geschaald 666 00:35:02,235 --> 00:35:05,337 als je van de ene plaats naar binnen gaat een extra dimensie aan de ander. 667 00:35:05,339 --> 00:35:08,006 Dus terwijl de dingen dat wel zouden kunnen zijn extreem zwaar hier, 668 00:35:08,008 --> 00:35:10,174 dat zouden ze kunnen zijn exponentieel lichter hier, 669 00:35:10,176 --> 00:35:14,745 wat het natuurlijk zou verklaren waarom de zwaartekracht zo zwak is. 670 00:35:14,747 --> 00:35:18,214 Freeman: Lisa Randalls idee van een verwrongen vierde dimensie 671 00:35:18,216 --> 00:35:20,383 ons scheiden vanuit een parallel universum, 672 00:35:20,385 --> 00:35:23,986 waar de zwaartekracht net zo sterk is zoals de andere krachten van de natuur, 673 00:35:23,988 --> 00:35:27,790 heeft de wereld van de natuurkunde bepaald uitstappen. 674 00:35:35,934 --> 00:35:39,137 Terug bij de Grote Hadron Collider in Genève, 675 00:35:39,139 --> 00:35:41,573 de balken zullen binnenkort zijn samen kapot slaan 676 00:35:41,575 --> 00:35:43,908 met voldoende kracht deeltjes te produceren 677 00:35:43,910 --> 00:35:48,913 dat zou kunnen bewijzen dat dit kromgetrokken is dimensie bestaat echt. 678 00:35:48,915 --> 00:35:52,016 Randall: Als dit idee juist is, 679 00:35:52,018 --> 00:35:54,552 je zou het eigenlijk wel kunnen deeltjes te maken 680 00:35:54,554 --> 00:35:57,154 die in wezen momentum hebben in een andere dimensie. 681 00:35:57,156 --> 00:35:59,222 Nu zien we het niet die andere dimensie. 682 00:35:59,224 --> 00:36:03,192 Wat we zien is het effect alsof het deeltje massa heeft, 683 00:36:03,194 --> 00:36:05,360 en de massa blijkt dat ook te zijn de juiste massa 684 00:36:05,362 --> 00:36:07,330 dat het geproduceerd kan worden bij de energieën 685 00:36:07,332 --> 00:36:09,299 van de Large Hadron Collider, wij hopen. 686 00:36:12,537 --> 00:36:16,606 Freeman: Elke dag nieuws komt mogelijk uit de Zwitserse Alpen 687 00:36:16,608 --> 00:36:18,875 dat de wereld is fundamenteel anders 688 00:36:18,877 --> 00:36:20,978 van de weg wij hebben het ons altijd voorgesteld. 689 00:36:20,980 --> 00:36:24,214 Maar er is nog een wending voor deze epische jacht 690 00:36:24,216 --> 00:36:27,585 voor kromgetrokken of opgerold extra afmetingen. 691 00:36:27,587 --> 00:36:32,389 Eén wetenschapper denkt dat onze zoektocht is gedoemd te mislukken. 692 00:36:32,391 --> 00:36:36,627 Daar gelooft ze niet zijn meer dan drie dimensies. 693 00:36:36,629 --> 00:36:39,163 Ze denkt dat er maar één is. 694 00:36:44,098 --> 00:36:47,356 Hoe bouw je een universum? 695 00:36:47,357 --> 00:36:49,508 Heeft u drie dimensies nodig? 696 00:36:49,509 --> 00:36:53,945 Of heb je er vier nodig? Negen? Of meer? 697 00:36:53,947 --> 00:36:56,281 Dit zijn de meeste fundamentele vragen 698 00:36:56,283 --> 00:36:59,885 wetenschappers kunnen vragen over onze realiteit. 699 00:36:59,887 --> 00:37:04,724 Maar de eenvoudigste vragen zijn dat wel vaak het moeilijkst te beantwoorden. 700 00:37:06,960 --> 00:37:10,397 Zwermen wetenschappers bij de Large Hadron Collider 701 00:37:10,399 --> 00:37:11,865 en laboratoria over de hele wereld 702 00:37:11,867 --> 00:37:14,535 zijn op zoek naar bewijsmateriaal van extra afmetingen, 703 00:37:14,537 --> 00:37:18,739 of ze nu kromgetrokken of opgerold zijn in kleine lusjes. 704 00:37:18,741 --> 00:37:21,241 Ze hopen het te maken een grote doorbraak 705 00:37:21,243 --> 00:37:22,875 in de komende jaren. 706 00:37:22,877 --> 00:37:28,046 Maar Renate Loll, een natuurkundige aan de Universiteit Utrecht, 707 00:37:28,048 --> 00:37:29,381 houdt haar adem niet in. 708 00:37:29,383 --> 00:37:33,652 Natuurlijk, een van de problemen je hebt in de snaartheorie 709 00:37:33,654 --> 00:37:36,555 is dat er alles is deze vele dimensies. 710 00:37:36,557 --> 00:37:41,593 Dan moet je het uitleggen waarom je er maar een paar ziet. 711 00:37:41,595 --> 00:37:44,229 Dat zou geweldig zijn als je dat zou kunnen doen. 712 00:37:44,231 --> 00:37:47,298 Maar momenteel dat is te moeilijk 713 00:37:47,300 --> 00:37:49,067 of niemand is erin geslaagd om dat te laten zien. 714 00:37:49,069 --> 00:37:51,136 Freeman: Renate gelooft 715 00:37:51,138 --> 00:37:53,938 dat de extra afmetingen voorspeld door de snaartheorie 716 00:37:53,940 --> 00:37:56,574 zijn slechts een wiskundige gril 717 00:37:56,576 --> 00:38:01,078 en de theorie zelf is waarschijnlijk verkeerd. 718 00:38:01,080 --> 00:38:02,813 Natuurlijk stijgt het de vraag van, 719 00:38:02,815 --> 00:38:04,247 ‘Nou, kunnen we dat misschien doen 720 00:38:04,249 --> 00:38:07,016 zonder deze extra afmetingen wat dan ook?" 721 00:38:07,018 --> 00:38:09,051 Freeman: De afkeer van Renate Loll 722 00:38:09,053 --> 00:38:11,954 voor de extra afmetingen van de snaartheorie 723 00:38:11,956 --> 00:38:13,856 wordt alleen geëvenaard door haar passie 724 00:38:13,858 --> 00:38:17,159 om dezelfde puzzel aan te vallen het is gemaakt om op te lossen -- 725 00:38:17,161 --> 00:38:20,830 het mysterie van de zwaartekracht. 726 00:38:20,832 --> 00:38:24,701 Einstein besefte het dat de zwaartekracht zichtbaar was 727 00:38:24,703 --> 00:38:27,772 als eenvoudigweg een verbuiging van de ruimte door massieve objecten. 728 00:38:27,774 --> 00:38:30,475 Zijn theorie van de algemene relativiteitstheorie 729 00:38:30,477 --> 00:38:33,444 was een meesterwerk van de moderne natuurkunde. 730 00:38:33,446 --> 00:38:36,614 Maar het liet een ernstig probleem achter onopgelost -- 731 00:38:36,616 --> 00:38:41,685 hoe beïnvloedt de zwaartekracht de ruimte op microscopisch niveau? 732 00:38:41,687 --> 00:38:42,886 Dus als je vragen stelt 733 00:38:42,888 --> 00:38:44,488 die te maken hebben met bijvoorbeeld met heel, heel klein 734 00:38:44,490 --> 00:38:47,557 en dat houdt van alles in dat heeft te maken met zwaartekracht -- 735 00:38:47,559 --> 00:38:50,893 Dus, hoe interageren objecten? zwaartekracht 736 00:38:50,895 --> 00:38:52,461 op zeer, zeer korte schaal -- 737 00:38:52,463 --> 00:38:55,363 dan heb je een extensie nodig van Einsteins theorie 738 00:38:55,365 --> 00:38:58,533 omdat het niet dekt dat bereik. 739 00:38:58,535 --> 00:39:02,605 Freeman: Renate heeft het overgenomen die uitdaging. 740 00:39:02,607 --> 00:39:05,508 Ze probeert nieuwe wetten te ontwikkelen van de zwaartekracht 741 00:39:05,510 --> 00:39:08,778 dat geldt zelfs op de kleinste afstanden, 742 00:39:08,780 --> 00:39:12,582 en ze test ze bij computersimulaties. 743 00:39:12,584 --> 00:39:16,352 Ze begint met een verzameling van microscopisch kleine punten in de ruimte 744 00:39:16,354 --> 00:39:21,023 en probeert ze vast te houden samen met de zwaartekracht. 745 00:39:21,025 --> 00:39:24,194 Met andere woorden, ze groeit ruimte. 746 00:39:24,196 --> 00:39:26,763 De laatste keer dat dit gebeurde buiten een computer 747 00:39:26,765 --> 00:39:30,601 ging over 13,7 miljard jaar geleden. 748 00:39:30,603 --> 00:39:32,703 Het was onderdeel van een evenement je hebt er waarschijnlijk wel eens van gehoord -- 749 00:39:32,705 --> 00:39:35,405 de oerknal. 750 00:39:35,407 --> 00:39:38,474 Renate is aan het werk op veel kleinere schaal, 751 00:39:38,476 --> 00:39:41,844 maar de microscopische universums ze is aan het cultiveren 752 00:39:41,846 --> 00:39:44,547 heb er een paar zeer onverwachte eigenschappen. 753 00:39:44,549 --> 00:39:47,617 Stel je voor dat je een ruimte krijgt of gewoon een stukje ruimte 754 00:39:47,619 --> 00:39:51,321 en je wilt weten waarover het is, en vooral, 755 00:39:51,323 --> 00:39:54,424 waar je misschien meer over wilt weten wat de afmeting ervan is. 756 00:39:54,426 --> 00:39:58,428 Eén experiment dus dat je daadwerkelijk kunt doen 757 00:39:58,430 --> 00:40:00,464 om erachter te komen wat de afmeting is, 758 00:40:00,466 --> 00:40:05,303 is er een inktdruppel in te laten vallen en dan kijken wat er gebeurt, 759 00:40:05,305 --> 00:40:09,274 kijk hoe de inkt zich verspreidt in de ruimte. 760 00:40:09,276 --> 00:40:13,545 Freeman: In water verspreidt zich inkt in drie dimensies. 761 00:40:13,547 --> 00:40:18,282 Op een stukje vloeipapier, het verspreidt zich in tweeën. 762 00:40:18,284 --> 00:40:20,851 Maar toen Renate testte hoe de zaken zich verspreidden 763 00:40:20,853 --> 00:40:23,720 in haar computer gesimuleerd Universums, 764 00:40:23,722 --> 00:40:26,423 de resultaten zagen er iets uit zoals dit. 765 00:40:29,526 --> 00:40:33,362 Loll: Kijk wat er nu gebeurt. 766 00:40:33,364 --> 00:40:37,132 Er zijn veel minder ingevuld dan we hadden verwacht 767 00:40:37,134 --> 00:40:38,333 op kleine schaal, 768 00:40:38,335 --> 00:40:39,968 en dat is een echte indicatie 769 00:40:39,970 --> 00:40:42,738 dat de dimensie is eigenlijk kleiner 770 00:40:42,740 --> 00:40:44,139 dan we hadden verwacht. 771 00:40:44,141 --> 00:40:45,674 Het is kleiner dan drie. 772 00:40:45,676 --> 00:40:47,342 Freeman: Renate's simulaties 773 00:40:47,344 --> 00:40:49,645 leek ze hadden drie dimensies, 774 00:40:49,647 --> 00:40:53,481 maar in de basis hadden ze er maar één. 775 00:40:53,483 --> 00:40:55,783 Als haar theorieën van de zwaartekracht hebben gelijk, 776 00:40:55,785 --> 00:41:00,654 het suggereert die vaste ruimte is helemaal niet solide. 777 00:41:00,656 --> 00:41:03,256 Op de kleinste schaal, 778 00:41:03,258 --> 00:41:07,961 het kan uit een gaas zijn opgebouwd van eendimensionale lijnen. 779 00:41:15,001 --> 00:41:19,439 Is dit de fundamentele waarheid? over hoe ruimte wordt gevormd? 780 00:41:19,441 --> 00:41:23,477 Is één dimensie alles wat er werkelijk is? 781 00:41:23,479 --> 00:41:28,249 De volgorde is dus, zou je denken van de afmeting van een ruimte 782 00:41:28,251 --> 00:41:30,185 als vaststaand, gewoon door God gegeven. 783 00:41:30,187 --> 00:41:31,553 Het is er gewoon. 784 00:41:31,555 --> 00:41:34,423 Maar wat gebeurt er op heel, heel kleine schaal? 785 00:41:34,425 --> 00:41:37,593 En daar is het verhaal dat we vinden is totaal anders. 786 00:41:37,595 --> 00:41:42,197 De ruimte lijkt te hebben een steeds kleinere dimensie 787 00:41:42,199 --> 00:41:45,568 terwijl je het verkent op steeds kleinere schaal. 788 00:41:45,570 --> 00:41:48,337 Freeman: Andere wetenschappers zijn niet overtuigd 789 00:41:48,339 --> 00:41:51,240 Renate is eendimensionaal Universum heeft gelijk. 790 00:41:51,242 --> 00:41:53,008 Hun weddenschappen zijn afgedekt op een heelal 791 00:41:53,010 --> 00:41:55,811 met veel extra afmetingen. 792 00:41:55,813 --> 00:41:58,581 De waarheid is nog steeds ongrijpbaar. 793 00:41:58,583 --> 00:42:00,850 Maar het is niet buiten bereik. 794 00:42:00,852 --> 00:42:02,652 Randall: Het is een probleem we willen het echt oplossen. 795 00:42:02,654 --> 00:42:04,321 Wij denken echt dat dat zo moet zijn een antwoord -- 796 00:42:04,323 --> 00:42:06,523 vertelt ons echt iets moet er zijn, 797 00:42:06,525 --> 00:42:07,858 en het zou ons kunnen vertellen 798 00:42:07,860 --> 00:42:11,062 dat er iets heel exotisch is, onderliggende materie 799 00:42:11,064 --> 00:42:13,932 of natuurkunde of dwingt dat af waar we nog niet over hebben nagedacht. 800 00:42:13,934 --> 00:42:17,335 Uiteindelijk is er, je weet wel, een stukje theorie. 801 00:42:17,337 --> 00:42:19,671 Er is een aantal eenvoudige, elegante theorie die er is 802 00:42:19,673 --> 00:42:22,140 dat is verantwoordelijk voor de hele natuur, voor alles wat we zien, 803 00:42:22,142 --> 00:42:25,276 en we hebben het gevoel dat we dat zouden kunnen zijn heel, heel dichtbij. 804 00:42:25,278 --> 00:42:28,745 Dus als je dat hebt schokkende vragen, 805 00:42:28,747 --> 00:42:32,549 het duurt soms schokkend ideeën en antwoorden 806 00:42:32,551 --> 00:42:36,119 om te proberen je armen te plaatsen hieromheen. 807 00:42:36,121 --> 00:42:41,392 Zijn er negen dimensies? of slechts één? 808 00:42:41,394 --> 00:42:47,032 Is deze verborgen ruimte kromgetrokken? of opgerold in kleine lusjes? 809 00:42:47,034 --> 00:42:48,867 Wij weten het nog niet. 810 00:42:48,869 --> 00:42:52,271 Maar we kunnen er steeds zekerder van zijn van één ding. 811 00:42:52,273 --> 00:42:55,876 De driedimensionale wereld we dachten dat we er woonden 812 00:42:55,878 --> 00:42:58,612 is alleen wat we zien. 813 00:42:58,614 --> 00:43:03,250 De realiteit is vrijwel zeker een stuk vreemder. 814 00:43:09,124 --> 00:43:13,124 == synchronisatie, gecorrigeerd door ouderling ==