
Arabic: 
 
إنه العام 1928
على مدار ربع القرن الماضي, أعظم عباقرة
العصر الحديث إكتشفوا المفتاحين
للطبيعة الأساسية للواقع
نظرية أينشتاين في النسبية الخاصة والعامة
غيّرت وللأبد الطريقة التي نفكر بها بالحركة
والفضاء والوقت
وولادة حقل ميكانيكا الكم
غيّر وبشكل جذري فهمنا
للتراكيب والبنى الأساسية للكون
في هذا العام 1928, أحدهم وبنظرته الرائعة
سيدمج هاتان النظريتان معاً كاشفاً
النسيج الكمي للواقع
وستتنبأ معادلته أيضاً بوجود المادة المضادة
بحلول أواخر 1920, أينشتاين وبلانك
أظهروا بالفعل أن الضوء هو جسيم بالإضافة لكونه موجه
ولويس دي برولي أظهر أن كل المادة لها

Spanish: 
[MÚSICA]
MATTHEW O'DOWD: Este episodio
es gracias a Skillshare.
Es 1928.
Durante el último cuarto de
siglo, los más grandes genios
de la era moderna descubrieron las dos claves
de la naturaleza fundamental de la realidad.
Las teorías de Einstein de la  relatividad especial y general
habían cambiado para siempre
la manera en que pensamos
sobre el movimiento, el espacio y el tiempo.
Y el campo emergente
de la mecánica cuántica
había alterado radicalmente nuestro entendimiento
sobre los pilares fundamentales del del universo.
Sin embargo, en este año, 1928, una brillante visión
uniría estas teorías y desvelaría
el tejido de la realidad cuántica.
También predeciría la existencia de la antimateria.
A finales de la década de 1920, Einstein y Planck
ya habían demostrado que la luz es tanto una partícula como una onda.
Y Louis de Broglie había demostrado que toda la materia tiene

English: 
[MUSIC PLAYING]
MATTHEW O'DOWD: This episode
is supported by Skillshare.
It's 1928.
Over the past quarter
century, the greatest geniuses
of the modern era
discovered the two keys
to the fundamental
nature of reality.
Einstein's theory of special
and general relativity
had changed forever
the way we think about
motion, space, and time.
And the emerging field
of quantum mechanics
had radically altered
our understanding
of the fundamental building
blocks of the universe.
Yet, this year, 1928,
one brilliant insight
would bring these theories
together and unveil
the quantum fabric of reality.
It would also predict the
existence of anti-matter.
By the late 1920s,
Einstein and Planck
had already shown that light is
a particle, as well as a wave.
And Louis de Broglie had
shown that all matter has

Arabic: 
هذه الإزدواجية الجسيمية الموجية
بور, هايزنبرغ, بورن, باولي وآخرون
جمعوا مع بعضهم وصف رياضي
للطبيعة الغريبة للجسيمات الذرية
ثم في عام 1926إيرون شرودنجر كتب معادلته الشهيرة
معادلة شرودنجر, والتي تعيد الحياة
إلى هذا النموذج الناشئ
إنها تصف كيف تتموج المادة
ممثلة كدالة موجية, تتغير عبر الوقت
وسامحة للفيزيائيين بالتنبؤ
بتطور النظام الكمي
كمثل نمط التداخل الغريب
في تجربة الشق المزدوج المشهورة
ورغم هذا, الكل كان يعرف أن هناك مشكلة
الأولى والأكثر وضوحاً, هي أن معادلة شرودنجر
بشكل كامل غير متوافقة مع نسبية أينشتاين
في النسبية, أبعاد الزمان والمكان
متصلة بشكل جوهري وتطفو مع بعضها البعض
بينما تتغير الأطر المرجعية
ولكن معادلة شرودنجر تتعقب تطور

English: 
this dual wave-particle nature.
Bohr, Heisenberg,
Born, Pauli, and others
pieced together a
mathematical description
for the weird nature
of subatomic particles.
Then, in 1926, Erwin Schrodinger
wrote down his famous equation,
the Schrodinger equation,
which breathed life
into this emerging model.
It describes how these
matter waves, represented
as wave functions,
change over time,
and allowed
physicists to predict
the evolution of
quantum systems,
such as the strange
interference pattern
in the famous
double-slit experiment.
Yet, everyone knew
there was a problem.
First and most obvious,
the Schrodinger equation
is totally incompatible
with Einstein's relativity.
In relativity, the
dimensions of space and time
are intrinsically connected
and they float into each other
as frames of reference change.
But the Schrodinger equation
tracks the evolution

Spanish: 
esta dualidad onda-partícula.
Bohr, Heisenberg, Born, Pauli, y otros
construyeron una descripción matemática
la extraña naturaleza de partículas subatómicas.
Entonces, en 1926, Erwin Schrödinger escribió su famosa ecuación,
la ecuación de Schrödinger, la cual dio vida
a este modelo emergente.
En él se describe cómo estas ondas de materia, representadas
como funciones de onda, cambian con el tiempo,
y permitió a los físicos predecir
la evolución de los sistemas cuánticos,
tales como el  extraño patrón de interferencia
en el famoso experimento de la doble rendija.
Sin embargo, todo el mundo sabía que había un problema.
Lo primero y más obvio, la ecuación de Schrödinger
es totalmente incompatible con la relatividad de Einstein.
En la relatividad, la dimensiones del espacio y del tiempo
están conectados intrínsecamente y flotan una sobre la otra
como marcos de referencia intercambiables.
Pero la ecuación de Schrödinger traza la evolución

Arabic: 
الدالة الموجية للجسيم وفقاً
لساعة واحدة وفقط واحدة, عادةً
هي الساعة في الإطار المرجعي للرصد
النسبية تخبرنا أن تقدم الوقت
يعتمد على السرعة
وبالتالي معادلة شرودنجر تعمل فقط في حالة الأجسام البطيئة الحركة
وهذه مشكلة
لأن الجسيمات الذرية غالباً ما تتحرك بسرعات قريبة
من سرعة الضوء
المشكلة الأخرى مع معادلة شرودنجر هي أنها
تصف الجسيمات كدالة موجية بسيطة
توزعات لمواضع
وعزوم ممكنه ليس لها خصائص داخلية
ورغم هذا, نحن الآن نعلم أن الكثير من الجسيمات الأساسية
لها خصائص داخلية تدعى بالسبين (الغزل)
هذا لا يعني أنها في الحقيقة تدور
ولكن الغزل هو نتيجة نوع من الزخم الزاوي الكمي
على سبيل المثال, غزل الإلكترونات يجعلها تحاذي نفسها
مع الحقول المغناطسيسة, تماماً مثل ما تفعل الشحنة الكهربائية الدوارة
 
محور الغزل يمكن أن يشير في إتجاهات مختلفة

English: 
of a particle's wave
function according
to one and only one
clock, typically
the clock in the reference
frame of the observer.
Relativity tells us
that the passage of time
depends on velocity.
So the Schrodinger equation only
works for slow-moving objects.
That's a problem.
Subatomic particles are
often moving at close
to the speed of light.
The other problem with
the Schrodinger equation
is that it describes particles
as simple wave functions,
distributions of
possible positions
and momenta that have
no internal properties.
Yet, we now know that
many elementary particles
have an internal
property called spin.
That doesn't mean that
they're actually rotating.
But spin does result in a sort
of quantum angular momentum.
For example, an electron's spin
causes them to align themselves
with magnetic fields, just
like a rotating electric charge
would.
The axis of spin can point
in different directions;

Spanish: 
de la función de onda de un partícula de acuerdo a
un reloj único, por lo general
el reloj en el marco de referencia del observador.
La relatividad nos dice que el paso del tiempo
depende de la velocidad.
Por lo que la ecuación de Schrödinger sólo funciona para objetos en movimiento lento.
Eso es un problema.
Las partículas subatómicas a menudo se mueven cercanas
a la velocidad de la luz.
El otro problema con la ecuación de Schrödinger
es que describe las partículas como simples funciones de onda,
distribuciones de las posiciones y momentos posibles
sin ninguna propiedad interna.
Sin embargo, sabemos que muchas partículas elementales
tienen una propiedad interna llamada espín.
Eso no quiere decir que que en realidad estén girando,
sino que el espín da lugar a una especie de momento angular cuántico.
Por ejemplo, el espín de un electrón lo lleva a alinearse
con los campos magnéticos, de igual manera que una carga eléctrica en rotación
lo haría.
El eje del espín pueda apuntar en direcciones diferentes;

Arabic: 
على سبيل المثال, أعلى أو أسفل
إكتشاف الغزل الكمي بدأ
مع الفيزيائي النمساوي وولفغانغ باولي
أدرك باولي أنه لتشرح مستويات طاقة الإلكترون
في الذرة, هذه الإلكترونات عليها أن تطيع قاعدة
نطلق عليها مبدأ باولي للإستبعاد
وهو ينص على أنه لا يمكن للإلكترون أن يحتل نفس الحالة الكمية
لإلكترون آخر
في الحقيقة, إنه ينطبق على كل الجسيمات التي تدعى فيرميونات
في حالة الإلكترونات في الذرة
فهو يقترح أنه علينا أن نجد فقط
إلكترون واحد لكل مدار ذري, إذا إعتبرنا
أن كل مدار هو حالة كمية
ومع ذلك, نحن في الحقيقة نرصد إلكترونين لكل مدار
وبالتالي أدرك باولي أنه يجب أن توجد حالة كمية مخفية
قدّم باولي ما نسميه درجة جديدة من الطلاقة
الداخلية للإلكترون, حيث يمكننا
أن نأخذ واحدة من قيمتين
لنسمي هذه القيم أعلى وأسفل
وهذا سيسمح لإلكترونين منفصلين أحدهما أعلى والثاني أسفل
أن يحتلا نفس المستوى الطاقي الذري

Spanish: 
por ejemplo, hacia arriba o hacia abajo.
El descubrimiento del espín cuántico empieza
con un físico austriaco llamado Wolfgang Pauli.
Pauli se dio cuenta que para explicar los niveles de energía de los electrones
en los átomos, estos electrones deben obedecer una regla
que llamamos Principio de Exclusión de Pauli.
Esta regla establece que un electrón no puede ocupar el mismo estado cuántico
que ningún otro electrón.
De hecho, este hecho se aplica a todas las  partículas llamadas fermiones.
En el caso de los electrones en los átomos,
sugiere que que sólo se deberíamos encontrar
un electrón por cada orbital atómico,
si contamos cada orbital como un estado cuántico.
Sin embargo, observamos que hay dos electrones por orbital.
Y así Pauli comprendió que debe existir un estado cuántico oculto.
Pauli introdujo lo que llamamos un nuevo grado de libertad
interno a los electrones, uno que podría
tomar uno de dos valores posibles.
Vamos a llamar a estos valores arriba y abajo.
Esto permitiría que dos electrones separados, uno con espín arriba, y otro abajo,
ocupen el mismo nivel de energía atómica,

English: 
for example, up or down.
The discovery of
quantum spin starts
with an Austrian physicist
named Wolfgang Pauli.
Pauli realized that to
explain electron energy levels
in atoms, those electrons
must obey a rule
that we call the Pauli
exclusion principle.
It states that no electron
can occupy the same quantum
state as another electron.
In fact, it applies to all
particles called fermions.
In the case of
electrons in atoms,
it suggests that
we should only find
one electron per
atomic orbital, if we
count each orbital
as a quantum state.
However, we actually observe
two electrons per orbital.
And so Pauli realized there must
exist a hidden quantum state.
Pauli introduced what we
call a new degree of freedom
internal to electrons,
one that could
take on one of two values.
Let's call those
values up and down.
That would allow two separate
electrons, one up, one down,
to occupy the same
atomic energy level,

Arabic: 
بلا أن يحتلوا نفس الحالة الكمية
وبالتالي من دون أن ينتهكوا مبدأ باولي للإستبعاد
فيزيائيون آخرون حالاً إكتشوا
أن هذه الحالة الكمية الجديدة تمثل
الغزل, ودرجات الطلاقة العلوية والسفلية
مع إتجاه التأشير لمحور الزخم العلوي
نحن الآن نسمي هاتان المركبتان للدّالة الموجية بالثنائيات المغزلية
الآن إنه أمر جيد أن نتجاهل الغزل في معادلة شرودنجر القديمة
ونحصل على إجابة تقريبية
ولكن عندما يوجد حقل مغناطيسي
فإتجاه الغزل يصبح مهم جداً
وبالتالي للإلكترونات المتحركة بسرعة وللإلكترونات
في الحقل الكهرومغناطيسي, معادلة شرودنجر
تعطي جواب خاطئ
المشكلة تطلّبت فيزيائي بريطاني متألق ..بول ديراك
هو أراد نسخة نسبية كاملة
لمعادلة شرودنجر بحيث تعمل للإلكترون
بطريقة ما هو بدأ مع النسبية
كتب معادلة أينشتاين الشهيرة

Spanish: 
sin ocupar el mismo estado cuántico
y por lo tanto sin violar el Principio de exclusión de Pauli.
otros físicos pronto descubrieron
que este nuevo estado cuántico representa
el giro, y que los grados de libertad arriba y abajo
eran la dirección en la que señala el eje del movimiento angular.
Ahora llamamos a estas dos funciones de onda componentes, espinors.
Ahora bien, es correcto hacer caso omiso del espín en la vieja ecuación de Schrödinger
y obtener respuestas aproximadas.
Pero cuando en presencia de un campo magnético,
la dirección del espín se vuelve muy importante.
Así que para los electrones en movimiento rápido y para aquellos
en campos electromagnéticos, la ecuación de Schrödinger
da respuestas incorrectas.
El problema consumía a un brillante físico británico, Paul Dirac.
Él quería una versión  totalmente
relativista
de la ecuación de Schrödinger que funcionara para los electrones.
En cierto modo, comenzó con la relatividad.
Escribió la famosa ecuación de Einstein,

English: 
without occupying the
same quantum state
and therefore violating the
Pauli exclusion principle.
Other physicists
soon figured out
that this new quantum
state represented
spin and the up and
down degrees of freedom
were the direction of pointing
of the angular momentum axis.
We now call these two component
wave functions, spinors.
Now, it's OK to ignore spin in
the old Schrodinger equation
and get approximate answers.
But when a magnetic
field is present,
spin direction becomes
very important.
So for fast moving
electrons and for electrons
in electromagnetic fields,
the Schrodinger equation
gives the wrong answers.
The problem consumed a brilliant
British physicist, Paul Dirac.
He wanted a fully
relativistic version
of the Schrodinger equation
that worked for electrons.
In a way, he started
with relativity.
He wrote down Einstein's
famous equation,

Arabic: 
E=MC^2 ولكن بشكلها الكامل الذي يتضمن الزخم أيضاً
إستخدم بعدها تعابير ميكانيكا الكم
للطاقة والزخم
والنتيجة فوضى ضخمة
ولكن ديراك تعثر بفكرة بسيطة واحدة
وهي التي سببت لهذه الرياضيات الرهيبة
أن تنهار إلى معادلة جميلة ببساطة لا تصدق
هذه البساطة تطلبت ديراك
ليوسع العمل الداخلي للإلكترون بشكل أكبر
بدلاً من الحصول على مركبتين للغزل
أعلى وأسفل كما في نظرية باولي, إحتاج ديراك أربع مكونات
حسناً, لم يكن لديه أيه فكره ماذا يمكن ان تعني هذه
المركبات الإضافية الغامضة
ولكن المعادلة الناتجة كانت
بسيطة جداً وأنيقة بحيث أنه وبطريقة ماعرف ديراك أنها
تعني شيء ما
معادلة ديراك الناتجة تصف تطور
الزمكان من المكونات الأربعة الغريبة للدالة
الموجية للجسيم الممثلة بالرمز (ساي)
إنها تحوي آثار لميكانيكا الكم

English: 
E equals mc squared, but in its
full form, including momentum.
He then used quantum
mechanical expressions
for energy and momentum.
The result was a huge mess.
But Dirac stumbled upon
a single simple idea
that caused the resulting
horrendous mathematics
to collapse into an incredibly
simple, beautiful equation.
That simplification
required Dirac
to expand the internal workings
of the electron even further.
Instead of having a
two-component spinor, up
and down, as in Pauli's theory,
he needed four components.
Now, he had no
idea what those two
additional mysterious
components might mean.
But the resulting
equation was so
simple and elegant
that somehow Dirac knew
that he was onto something.
The resulting Dirac
equation describes
the spacetime evolution of
this weird four-component
particle-wave function,
represented by the symbol psi.
It contains the marks of
both quantum mechanics,

Spanish: 
E es igual a mc al cuadrado, pero en su forma completa, incluyendo el momento.
Luego uso las expresiones de la mecánica cuántica
para la energía y el momento.
El resultado fue un gran lío.
Pero Dirac encontró una idea sencilla
que causó que las horrendas matemáticas resultantes
colapsaran en una ecuación increíblemente simple y hermosa.
Esa  simplificación requerió a Dirac
expandir el funcionamiento interno del electrón aún más.
En lugar de tener un giro de dos componentes, arriba
y abajo, como en la teoría de Pauli, necesitaba cuatro componentes.
Ahora bien, no tenía idea de lo que los dos
misteriosos componentes adicionales podrían significar.
Pero la ecuación  resultante era tan
simple y elegante, que de alguna manera Dirac supo
que estaba en lo cierto.
La ecuación de Dirac resultante describe
la evolución en el espacio-tiempo de esta función de onda con sus cuatro extraños componentes,
representada por el símbolo psi.
Contiene tanto las marcas de la mecánica cuántica,

Arabic: 
في ثابت بلانك, وآثار للنسبية
في سرعة الضوء
معادلة ديراك تتنبأ وبشكل تام بحركة
الإلكترونات بأي سرعة, حتى في الحقل الكهرومغناطيسي
كان إنتصاراً كبيراً
ولكنه فتح أسئلة أكثر من الأجوبة
بالبداية, على أرض الواقع أين هي درجات الحرية الإضافية
في مركبات الإكترون الأربعة
الإجابة أتت من محاولة حساب
طاقة الإلكترون بإستخدام هذه المعادلة
لقد تنبأت بشيء غريب كلياً
إنها تسمح للإلكترون بأن يوجد في حالة الطاقة السالبة
إذا كان هذا صحيحاً, فهذا سيقود إلى بعض التأثيرات الغريبة
على سبيل المثال, إلكترون وحيد يتحرك
داخل حقل كهرومغناطيسي سوف
يبقى يحرر طاقة كضوء بشكل لا نهائي
وسيستمر بالغرق نحو الأسفل والأسفل إلى حالة طاقية سالبة
لا نهائية
أي لا يوجد قاع لبئر الطاقة
الآن نحن نعرف وبشكل تام أن هذا لا يحدث
ديراك أتى بفكرة ليفسر هذا

English: 
in the Planck constant,
and relativity,
in the speed of light.
The Dirac equation perfectly
predicts the motion
of electrons at any speed, even
in an electromagnetic field.
It was a major victory.
But it opened up even more
questions than it answered.
To begin with, what on earth
were those two extra degrees
of freedom in the
four-component electron?
The answer came from
trying to calculate
the energy of the electron
using this equation.
It predicted something
totally bizarre.
It allowed electrons to exist
in states of negative energy.
If true, that would lead
to some weird effects.
For example, a lone
electron moving
in an electromagnetic
field could
keep releasing energy
as light infinitely,
and sink lower and lower,
to infinite negative energy
states.
There was no bottom
to the energy well.
Now, we know perfectly well
that this doesn't happen.
Dirac came up with an
idea to explain this.

Spanish: 
en la constante de Planck, como de la relatividad,
en velocidad de la luz.
La ecuación de Dirac predice perfectamente el movimiento
de los electrones a cualquier velocidad, incluso en un campo electromagnético.
Fue una gran victoria.
Pero dio lugar a más preguntas que respuestas.
Para empezar,  ¿qué eran en realidad esos dos grados adicionales
de libertad en los cuatro componentes del electrón?
La respuesta vino al tratar de calcular
la energía del electrón usando esta ecuación.
Predijo algo totalmente extraño.
Permite a los electrones existir en estados de energía negativa.
De ser cierta, nos conduciría a algunos efectos extraños.
Por ejemplo, un electron solitario moviéndose
en un campo electromagnético podría
continuar liberando energía lumínica por siempre,
y hundirse más y más, hacia estados de infinita energía negativa
y hundirse más y más, hacia estados de infinita energía negativa
No habría fondo en el pozo energético.
Ahora bien, sabemos perfectamente que esto no sucede.
Dirac propuso una idea para explicar esto.

Spanish: 
Lo llamamos el mar de Dirac.
Imagina un océano de electrones de  profundidad infinita que existe
por todas partes en el universo.
Estos electrones ocupan toda los estados de energía negativa,
desde el infinito negativo, hasta cero.
La única vez en que podemos realmente interactuar con un electrón
es cuando tiene energía positiva, lo que lo dejaría
encima del mar.
Aquí es donde el principio de exclusión de Pauli interviene.
Si los estados de energía de este océano imaginario
están todos completamente llenos, entonces ese electrón adicional
no puede perder más energía.
Simplemente flotará sobre el mar.
La idea del mar de Dirac conlleva sus propias predicciones extrañas.
Quitar un electrón de la superficie deja un agujero.
Ese agujero en sí mismo debe actuar como si fuera una partícula.
Sería como un remolino en la superficie de un estanque de agua.
Se movería.
Tendría inercia, actuando como si
tuviera la masa del electrón que falta.

Arabic: 
أسماها بحر ديراك
تخيل أن محيطاً عميقاً بشكل لا نهائي من الإلكترونات يوجد
في كل مكان في الكون
هذه الإلكترونات تشغل كل الحالات الطاقية السالبة
من السالب لانهاية إلى الصفر
الوقت الوحيد الذي يمكننا به أن نتفاعل مع هذا الإلكترون
هو عندما يملك أحداها طاقة موجبة, وبالتالي سينتقل
هذا الإلكترون من قاع البحر إلى القمة
وهنا يعود مبدأ باولي للإستبعاد مجدداً
إذا كانت جميع الحالات الطاقية لهذا البحر التخيلي
مليئة بشكل كامل, وبالتالي عندها هذا الإلكترون الإضافي
لا يمكنه أن يخسر أي طاقة أخرى
فقط سيطفو على سطح البحر
فكرة بحر ديراك قادت إلى تنبؤاته الغريبة
حرّك إلكترون من السطح وسيترك وراءه ثقب
هذا الثقب عليه أن يتصرف كالجسيم من تلقاء نفسه
سيكون مثل الدوامة على سطح حوض من الماء
سوف يتحرك
وسيكون له عطالة, وسيتصرف وكأن لديه
كتلة إلكترون مفقود

English: 
We call it the Dirac sea.
Imagine an infinitely deep
ocean of electrons that exists
everywhere in the universe.
These electrons occupy
all of the negative energy
states, all the way from
negative infinity, up to zero.
The only time we can actually
interact with an electron
is when one has a positive
energy, which would leave
it sitting on top of the sea.
This is where the Pauli
exclusion principle comes back.
If the energy states
of this imaginary ocean
are all completely full,
then that one extra electron
can't lose any more energy.
It just floats on
top of the sea.
The idea of the Dirac sea leads
to its own weird predictions.
Remove one electron from the
surface and it leaves a hole.
That hole should act like
a particle all by itself.
It would be like an eddy on
the surface of a pool of water.
It would move around.
It would have inertia,
acting like it
had the mass of the
missing electron.

Arabic: 
وسيتصرف أيضاً كما لو أن لديه شحنة كهربائية معاكسة
لشحنة الإلكترون, شحنة موجبة
وإذا وجد إلكترون بطاقة موجبة
بأحد هذه الثقوب فسيسقط فيه
وسيتدمر كليهما, وستتحرر كل الطاقة المرتبطة بكتلتهم
 
بالطبع هناك شيء ما في كوننا
يتصرف بالضبط كالثقوب في بحر ديراك
يطلق عليه المادة المضادة
وديراك قد تنبأ للتو بوجود هذه المادة
حسناً, بحر ديراك لا يوجد في الحقيقة
ولكنه كان أحد أولى المحاولات
لوصف شيء حقيقي جداً, وهي فكرة الحقل الكمي
نحن نعلم الآن أن كل جسيم أولي
له حقل متحد معه يملأ كل الفضاء
هذه الحقول هي أقرب إلى الأغشية
من كونها محيطات لانهائية العمق
لها طاقة محددة جداً, عادةً صفر
والجسيمات الأولية التي نعرفها ونحبها
هي مجرد مناطق حيث الحقل لديه طاقة أكثر بقليل

Spanish: 
También actuaría como si tuviera una carga eléctrica opuesta
a la del electrón, una carga positiva.
Y si un electrón con energía positiva
encuentra uno de estos agujeros, caería en él,
aniquilándose ambos, y liberando toda la energía acumulada
en sus masas.
Por supuesto, hay algo en nuestro universo
que actúa exactamente igual que los agujeros en el mar de Dirac.
Se llama anti-materia.
Y Dirac había predicho su existencia.
Ahora bien, el mar de Dirac no existe en la realidad .
Pero fue una de los primeros intentos
para describir algo muy real, la idea de un campo cuántico.
Ahora sabemos que cada partícula elemental
tiene un campo asociado, que llena todo el espacio.
Estos campos se parecen más a membranas
que a océanos de profundidad infinita.
Tienen una energía muy bien definida, generalmente cero.
Y las partículas elementales que conocemos y queremos
son sólo unas regiones donde campo tiene un poco más de energía.

English: 
It would also act like it had
the opposite electric charge
to the electron,
a positive charge.
And if a positive
energy electron
found one of these
holes, it would fall in,
annihilating both, and releasing
all of the energy bound up
in their masses.
Of course, there is
something in our universe
that acts exactly like
holes in the Dirac sea.
It's called anti-matter.
And Dirac had just
predicted its existence.
Now, the Dirac sea itself
doesn't really exist.
But it was one of
the first attempts
to describe something very real,
the idea of a quantum field.
We now know that every
elementary particle
has an associated field,
that fills all of space.
These fields are
more like membranes
than infinitely deep oceans.
They have a very definite
energy, usually zero.
And the elementary particles
that we know and love
are just regions where a
field has a bit more energy.

Spanish: 
Esa energía se manifiesta como vibraciones en el campo.
Ahora bien, la teoría cuántica de campos es un tema muy profundo.
Y será el tema de próximos episodios.
Pero por ahora, vamos a llegar a
la parte inferior de estos agujeros.
Las soluciones de energía negativa de Paul Dirac
describen la anti-materia, no
agujeros en el mar de Dirac.
Sólo unos pocos años después de que Dirac escribiera su ecuación
en 1928, el positrón,
el equivalente al electrón en anti-materia,
fue descubierto en los rayos cósmicos por Carl Anderson.
La anti-materia es muy real.
¿Pero, qué es?
Bien, es una vibración en el mismo campo cuántico
que su contraparte en materia normal.
La existencia de la antimateria
está fundamentalmente
unida a estos electrones de cuatro componentes  tan extraños
que Dirac inventó para
que funcionara su ecuación.
Aquellos dos componentes adicionales corresponden
a los espines arriba y abajo de las
contrapartidas del electron en antimateria, dos direcciones de espín

Arabic: 
هذه الطاقة تظهر كإهتزازات في الحقل
حسناً, نظرية الحقل الموحد هي موضوع عميق جداً
وسيكون موضوع حلقتنا السابقة
ولكن الآن, لندخل إلى أسفل هذه الثقوب
حلول الطاقة السالبة لبول ديراك
تصف المادة المضادة وليس الثقوب في بحر ديراك
فقط بضع سنين بعد أن كتب ديراك معادلته
في عام 1928, البوزيترون المادة المضادة للإلكترون
تم رصده في الأشعة الكونية من قبل كارل أندرسون
المادة المضادة حقيقية جداً
ولكن ماهي..؟
حسناً إنها إهتزازات في نفس الحقل الكمي
كما هو الحال مع نظيرتها المادة العادية
وجود المادة المضادة مرتبط بشكل أساسي
مع هذه المكونات الأربعة الغريبة
التي إخترعها ديراك ليجعل معادلته تعمل
هذان المكونان الإضافيان يتوافقون
مع الغزل الأعلى والأسفل لنظير
المادة المضادة للإلكترون, إتجاهي غزل للإلكترون

English: 
That energy manifests as
vibrations in the field.
Now, quantum field theory
is a very deep topic.
And it'll be the subject
of upcoming episodes.
But for now, let's get to
the bottom of these holes.
Paul Dirac's negative
energy solutions
describe anti-matter, not
holes in the Dirac sea.
Only a few years after Dirac
wrote down his equation
in 1928, the positron,
the anti-matter electron,
was spotted in cosmic
rays by Carl Anderson.
Anti-matter is very real.
But what is it?
Well, it's a vibration
in the same quantum
field as its regular
matter counterpart.
Anti-matter's existence
is fundamentally
tied to these weird
four-component electrons
that Dirac invented to
make his equation work.
Those two extra
components correspond
to the up and down
spins of the electron's
anti-matter counterpart,
two spin directions

Spanish: 
para el electrón, dos para el
positron, un spinor de cuatro componentes.
para el electrón, dos para el
positron, un spinor de cuatro componentes.
De hecho, el electrón y el
positron no pueden existir sin
el otro.
Son dos caras de la misma moneda,
soluciones de energía positiva y negativa para el mismo tipo de vibración
en el campo de electrones.
En realidad es un poco más complicado que eso,
y mucho más impresionante.
Pero habrá tiempo para todo eso en el futuro.
De manera que todas las partículas elementales tienen un campo cuántico
y todas tienen una contraparte de antimateria.
Al igual que con los agujeros en el mar de Dirac,
las partículas de anti-materia tienen la misma masa
que sus homólogos, pero con carga opuesta.
Esa masa es muy real.
No es masa negativa a pesar de esta descripción como energía negativa
No es masa negativa a pesar de esta descripción como energía negativa
Cuando las contrapartes de materia y antimateria se encuentran,
se aniquilan, liberando una gran cantidad de energía muy real.
Un centavo de anti-materia podría ser usado
para poner un cohete de buen tamaño en órbita.
La increíble visión de Dirac en la combinación de la mecánica cuántica

English: 
for the electron, two for the
positron, a four component
spinor.
In fact, the electron and the
positron cannot exist without
each other.
They are two sides of the same
coin, positive and negative
energy solutions of the
same type of vibration
in the electron field.
It's actually a tiny bit
more complicated than that,
and way more awesome.
But there will be time for
all of that in the future.
So all elementary particles
have a quantum field
and all have an
anti-matter counterpart.
Just as with the holes
in the Dirac sea,
anti-matter particles
have the same mass
as their counterparts,
but opposite charge.
That mass is very real.
It's not negative mass
despite this negative energy
description.
When matter, anti-matter
counterparts find each other,
they annihilate, releasing an
awful lot of very real energy.
A penny of anti-matter
could be used
to launch a good-sized
rocket into orbit.
Dirac's incredible insight in
combining quantum mechanics

Arabic: 
وإتجاهي غزل للبوزيترون, أربعة مكونات مغزلية
 
في الحقيقة الإلكترون والبوزيترون لا يمكن أن يوجدا
منفصلين عن بعضهم البعض
إنهما وجهان لعملة واحدة, حلول طاقية
سالبة وموجبة لنفس النمط من الإهتزازات
في حقل الإلكترون
هو في الواقع أكثر تعقيداً بقليل من هذا
وأكثر إذهالاً أيضاً
ولكن سيكون هناك وقت لكل هذا في المستقبل
إذا كل الجسيمات الأولية لها حقل كمي
وكلها لها نظير من المادة المضادة
كما هو الحال في الثقوب في بحر ديراك
جسيمات المادة المضادة لها نفس الكتلة
كما هو الحال مع نظيراتها ولكن بشحنة معاكسة
هذه الكتلة حقيقية جداً
إنها ليست كتلة سالبة على الرغم من وصف الطاقة السالبة هذا
 
عندما يجد نظير المادة المادة المضادة
يبادون, محررين الكثير من الطاقة الحقيقية
فلس من المادة المضادة يمكن إستعماله
لإطلاق صاروخ إلى مداره
بصيرة ديراك المذهلة في جمع ميكانيكا الكم والنسبية

English: 
and relativity reveal an entire
flip side of our universe,
with its prediction
of anti-matter.
It was also a key step in the
discovery of quantum field
and quantum field theory
and the development
of the standard model of
particle physics, which
have become our best
description of the underlying
workings of reality.
And that's a quantum rabbit hole
that we'll jump into very soon,
right here on "SpaceTime."
I'd like to thank Skillshare
for sponsoring this episode.
Skillshare is an online
learning community,
with classes in design,
business photography, and more.
Premium membership
includes unlimited access
to thousands of classes and
is available starting at $10
a month.
And you'll be able to learn
from anywhere by downloading
the Android or iPhone app.
My favorite thing I found so
far is Ian Norman's class,
Nightscapes, which is all about
landscape astrophotography.
This is so cool
because it shows us
how to produce
beautiful starscape

Spanish: 
y la relatividad revelan otra cara completa de nuestro universo,
con su predicción de la anti-materia.
También fue un paso clave en el descubrimiento del campo cuántico,
de la teoría cuántica de campos,
y en el desarrollo
del modelo estándar de física de partículas, que
se han convertido en nuestro mejor descripción del
funcionamiento oculto de la realidad.
Y eso es un agujero de conejo cuántico al que vamos a saltar a muy pronto,
justo aquí, en "Espacio-Tiempo."
Me gustaría dar las gracias a Skillshare por patrocinar este episodio.
Skillshare es una  comunidad en línea de aprendizaje,
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La subscripción premium incluye acceso ilimitado
a miles de clases y está disponible a partir de $ 10
al mes.
Y serás capaz de aprender desde cualquier lugar mediante la descarga
de una app para  Android o iPhone.
Mi clase favorita que he encontrado hasta ahora es la clase de Ian Norman,
Paisajes Nocturnos, con todo acerca de fotografía de paisajes y astrofotografía .
Esto es genial porque nos muestra
cómo producir fotografías de un hermoso paisaje estelar

Arabic: 
كشفت وجه آخر كامل للكون
من خلال التنبؤ بالمادة المضادة
كانت أيضاً الخطوة المفتاحية في إكتشاف الحقل الكمي
ونظرية الحقل الكمي وفي تطوير
النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات
والذي أصبح وصفنا الأفضل للعمل الأساسي
للواقع
وحفرة الأرنب الكمية هذه سوف نقفو إليها قريباً جداً
هنا في عرض الSpaceTime
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

English: 
photographs using some pretty
simple camera equipment.
My new plan is to
level up my skill
in time for the solar
eclipse in August.
To get a two-month free trial
and help support our show,
click on the link
in the description
or go to skillshare.com
and use the promo code
SPACETIME at checkout.
In the last episode,
we did a "Space-Time"
journal club on a new paper
investigating whether the cold
spot in the cosmic
microwave background was due
to supervoids or a collision
with another universe.
Let's discuss.
A few people point
out that there
are lots of cold
spots in the CMB map
and that some look larger
than the actual cold spot.
Well, first, let me point
out that the cold spot
wasn't identified by the, "oh,
that bit looks a bit bluer
than the rest method."
Detailed statistical analysis
of the entire Planck CMB map
pointed to that region as
being a significant outlier.
It's the size of the
consistently low temperature

Spanish: 
usando algun equipo bastante sencillo para la cámara.
Mi nuevo plan es subir mi nivel de habilidad
a tiempo para el eclipse solar de agosto.
Para obtener una versión de prueba de dos meses y ayudar a apoyar nuestro programa,
pulsa en el enlace en la descripción
o ve a skillshare.com y utiliza el código promocional
SPACETIME en el momento de pagar.
En el último episodio, hicimos un periódico del club "Espacio-Tiempo"
acerca de un nuevo estudio que investiga si el punto frío
en el fondo de microondas cósmico se produjo por
supervacíos o por una colisión con otro universo.
Discutámoslo.
Algunas personas señalan que hay
munchas manchas frías en el mapa CMB
y que algunas parecen mayores que el mismo punto frío.
Bueno, en primer lugar, permitidme señalar que el punto frío
no fue identificado mediante el método de "oh, ese trozo es un poco más azul que el resto".
no fue identificado mediante el método de "oh, ese trozo es un poco más azul que el resto".
Un análisis estadístico detallado
de todo el mapa CMB producido por Planck
señaló a esa región como un valor atípico significativo.
Es el tamaño de la región de baja temperatura

Arabic: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Spanish: 
lo que es inusual.
Hay regiones más pequeñas y más frías que
son coherentes con fluctuaciones aleatorias.
También, aquellas manchas mayores cerca del centro del mapa
son el resultado del desplazamiento Doppler debido al movimiento de la Tierra
a través del espacio.
Un usuario de nombre impronunciable pregunta si los universos que chocan
en el escenario del universo de burbujas significa
que redefinimos "Universo" para ser
el trozo limitado post-inflacionario
de una único universo infinito verdadero?
Sí.
Vhsjpdfg, así es.
Quiero decir que la definición del universo es semántica.
Pero esta idea del universo burbuja sugiere un universo mayor
más allá de nuestra burbuja.
El hecho de que es probable que haya
otras burbujas en este escenario
significa que tiene sentido hablar de esas burbujas
como universos separados, y de 
todo el conjunto, incluyendo
la parte en inflacción, como un multiverso.
Galdo145 pregunta si los universos burbuja con energías del vacío diferentes
se convertirían al estado de energía más baja
después de chocar?

Arabic: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

English: 
region that's unusual.
There are smaller
cooler regions that
are consistent with
random fluctuations.
Also, those wide spots
near the center of the map
are the result of Doppler
shift due to Earth's motion
through space.
Unpronounceable username asks
whether colliding universes
in the bubble universe
scenario means
that we redefine
"universe" to be
the bounded
post-inflationary pocket
in a single true
infinite universe?
Yeah.
Vhsjpdfg, that's exactly it.
I mean the definition
of universe is semantic.
But this bubble universe idea
does suggest a greater universe
beyond our bubble.
The fact that there are probably
other bubbles in this scenario
means it makes sense to
talk about those bubbles
as separate universes and as
the whole ensemble, including
the inflating part,
as a multiverse.
Galdo145 asks whether bubble
universes with different vacuum
energies would convert
to the lower energy
state after colliding?

Spanish: 
La respuesta es sí.
Esto es exactamente lo que cabría esperar.
El campo del vacío puede tener uno o varios mínimos locales,
donde la energía de vacío puede llegar al estado de reposo
en un espacio-tiempo eternamente inflaccionario, deteniendose la inflación en ese punto.
La energía del vacío pueden llegar a un estado de reposo
con diferentes mínimos en diferentes burbujas,
o puede ser un falso vacío en una
y un vacío verdadero en otra.
Si dos burbujas con diferente energías de vacío chocan,
entonces aquella con la energía superior
debería convertirse a la energía más baja.
Para la burbuja con la energía más baja,
esto es malo, al menos en el región de la colisión,
debido a que una gran cantidad de energía se descarga ahí
desde la burbuja de energía más alta.
Por la burbuja de energía más alta, es mucho peor
debido a que el cambio en el estado de la energía del vacío
se propagaría a la velocidad de la luz
a través de ese universo, fundamentalmente
cambiando la forma en que sus partículas elementales se comportan.
Sería como reformatear un disco duro.
Pradhyumn pregunta si puedo
hacer un video recomendando
algunos buenos libros sobre 
el espacio y el tiempo?

English: 
The answer is yes.
This is exactly
what we'd expect.
The vacuum field can have
one or more local minima,
where the vacuum energy can
come to a rest in an eternally
inflating spacetime, halting
inflation in that patch.
The vacuum energy
may come to a rest
at different minima
in different bubbles
or it can be a
false vacuum in one
and the true vacuum
in the other.
If two bubbles with different
vacuum energies collide,
then the one with
the higher energy
should convert to
the lower energy.
For the lower energy
bubble, that's
bad, at least in the
region of the collision,
because a ton of energy
gets dumped into it
from the high energy bubble.
For the high energy
bubble, it's much worse
because that change in
the vacuum energy state
would propagate at
the speed of light
to fill that universe,
fundamentally
changing the way its
elementary particles behave.
It would be like
reformatting a hard drive.
Pradhyumn asks if I can
make a video recommending
some good books
on space and time?

Arabic: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

English: 
Well, that's a good idea.
But how about I just recommend
some stuff for today's episode.
This is the "Quantum Divide"
by Chris Gerry and Kimberley
Bruno.
It explores the key
concepts in quantum physics
through a description of
the most important quantum
experiments ever made.
And it's a rare popsci book that
provides a lot of real crunch,
but also really delves into
the physical implications
and the true meaning
of the results.
Also, this could be one
of the greatest popsci
books ever written.
It's Richard Feynman's "The
Character of Physical Law."
And one of Feynman's
greatest talents
was his uncanny ability
to see the fundamentals
beneath observed relationships.
And he channels that
intuition through this book.
Many of you noticed
that we misprinted
the typical deviation of the
cosmic microwave background
temperature by a little.
I actually say the right
number, 20 microkelvin.
But we put 20
millikelvin on screen.
Sorry.
We suck.

Arabic: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Spanish: 
Bueno, eso es una buena idea.
Pero, ¿y si recomiendo tan sólo
algunos relacionados con el episodio de hoy?
"La Brecha Cuántica" por Chris Gerry y Kimberley Bruno
"La Brecha Cuántica" por Chris Gerry y Kimberley Bruno
Explora los conceptos clave de la física cuántica
a través de una descripción de los experimentos cuánticos
más importantes de la historia.
Es además uno de los raros libros de divulgación científica que proporciona una gran cantidad de información real
pero también profundiza en las implicaciones físicas
y el verdadero significado de los resultados.
Además, este podría ser una de los mejores libros de divulgación científica
jamás escritos.
Es  "El Carácter de la Ley Física" de Richard Feynman.
Uno de los  mayores talentos de Feynman
era su extraña habilidad para ver los fundamentos
por debajo de las relaciones observadas.
Y él encauzó su intuición a través de este libro.
Muchos habréis notado que anotamos un tanto mal
la desviación típica de la temperatura del fondo cósmico de microondas.
la desviación típica de la temperatura del fondo cósmico de microondas.
De hecho, dije el número correcto, 20 microkelvin.
Pero pusimos 20 millikelvin en la pantalla.
Lo siento.
Es lamentable.

Spanish: 
Pero sois como una legión de halcones vigilantes de los prefijos de las  unidades científicas.
Trataremos de mantener nuestra precisión
dentro de un factor de mil la próxima vez.

Arabic: 
 
 
 

English: 
But you guys, you're like a
scientific unit prefix hawks.
We will try to keep
our accuracy to
within a factor of a
thousand next time.
