Dark matter: The matter we can't see - James Gillies

La materia oscura: quella che non si vede - James Gillies

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

Traduttore: Monica Gambelli Revisore: Anna Cristiana Minoli

The ancient Greeks had a great idea:

Gli antichi Greci ebbero una grande idea:

The universe is simple.

L'universo è semplice.

In their minds,

Per loro,

all you needed to make it were four elements:

era fatto solo di quattro elementi:

earth,

terra,

air,

fire,

aria,

fuoco,

and water.

e acqua.

As theories go, it's a beautiful one.

Come teoria è molto bella.

It has simplicity and elegance.

È semplice ed elegante.

It says that by combining

Dice che combinando

the four basic elements in different ways,

i quattro elementi fondamentali in vari modi,

you could produce all the wonderful diversity of the universe.

si ottengono tutte le meravigliose diversità dell'universo.

Earth and fire, for example,

Per esempio, da terra e fuoco

give you things that are dry.

derivano le cose asciutte.

Air and water, things that are wet.

Dall'aria e dall'acqua le cose umide.

But as theories go, it had a problem.

Ma, come in tutte le teorie, c'è un "ma".

It didn't predict anything that could be measured,

Non prevedeva le cose misurabili,

and measurement is the basis of experimental science.

e la misurazione è la base della scienza sperimentale.

Worse still, the theory was wrong.

Peggio ancora, la teoria era sbagliata.

But the Greeks were great scientists of the mind

Ma i Greci erano grandi esperti della mente

and in the 5th century B.C.,

e nel quinto secolo d.C.,

Leucippus of Miletus came up

Leucippo di Mileto elaborò

with one of the most enduring scientific ideas ever.

una delle idee scientifiche più durature di sempre.

Everything we see is made up

Tutto ciò che vediamo è fatto

of tiny, indivisible bits of stuff called atoms.

di minuscole particelle indivisibili chiamate atomi.

This theory is simple and elegant,

Questa teoria è semplice ed elegante,

and it has the advantage

e ha il vantaggio

over the earth, air, fire, and water theory

rispetto a quella di terra, aria, fuoco e acqua,

of being right.

di essere giusta.

Centuries of scientific thought and experimentation

Secoli di pensiero scientifico e di sperimentazioni

have established that the real elements,

hanno stabilito che i veri elementi,

things like hydrogen,

come l'idrogeno,

carbon,

and iron,

il carbonio

e il ferro,

can be broken down into atoms.

possono essere scomposti in atomi.

In Leucippus's theory, the atom is the smallest,

Secondo la teoria di Leucippo, l'atomo è la parte più piccola

indivisible bit of stuff that's still recognizable

e indivisibile ancora identificabile

as hydrogen,

come idrogeno,

carbon,

carbonio,

or iron.

o ferro.

The only thing wrong with Leucippus's idea

L'unico errore nell'idea di Leucippo

is that atoms are, in fact, divisible.

è che in realtà gli atomi sono divisibili.

Furthermore, his atoms idea turns out

Inoltre, la sua idea degli atomi spiega

to explain just a small part

solo in parte

of what the universe is made of.

la composizione dell'universo.

What appears to be the ordinary stuff of the universe

In realtà, ciò che sembra la normale materia dell'universo

is, in fact, quite rare.

è piuttosto rara.

Leucippus's atoms, and the things they're made of,

Gli atomi di Leucippo, e gli elementi di cui sono fatti,

actually make up only about 5%

costituiscono solo il 5% circa

of what we know to be there.

di ciò che sta là fuori.

Physicists know the rest of the universe,

I fisici definiscono il resto dell'universo,

95% of it,

il 95%

as the dark universe,

come universo oscuro,

made of dark matter and dark energy.

fatto di materia oscura ed energia oscura.

How do we know this?

Come facciamo a saperlo?

Well, we know because we look at things

Lo sappiamo perché guardiamo le cose

and we see them.

e le vediamo.

That might seem rather simplistic,

Sembra banale,

but it's actually quite profound.

ma in realtà è un concetto profondo.

All the stuff that's made of atoms is visible.

Ogni cosa fatta di atomi è visibile.

Light bounces off it, and we can see it.

La luce vi si riflette, e la rende visibile.

When we look out into space,

Se osserviamo lo spazio,

we see stars and galaxies.

vediamo stelle e galassie.

Some of them, like the one we live in,

Alcune, come quella in cui viviamo,

are beautiful, spiral shapes, spinning gracefully through space.

sono meravigliose spirali che ruotano elegantemente nello spazio.

When scientists first measured the motion

Quando gli scienziati misurarono per la prima volta il moto

of groups of galaxies in the 1930's

di gruppi di galassie negli anni '30

and weighed the amount of matter they contained,

e pesarono il loro contenuto di materia,

they were in for a surprise.

ebbero una sorpresa.

They found that there's not enough visible stuff

Scoprirono che non c'è abbastanza materia visibile

in those groups to hold them together.

in quei gruppi per tenerli insieme.

Later measurements of individual galaxies

Successive misurazioni di singole galassie

confirmed this puzzling result.

confermarono questo risultato enigmatico.

There's simply not enough visible stuff in galaxies

Semplicemente, nelle galassie non c'è abbastanza materia visibile

to provide enough gravity to hold them together.

da fornire gravità sufficiente a tenerle insieme.

From what we can see,

Da ciò che si può vedere,

they ought to fly apart, but they don't.

dovrebbero disgregarsi e invece non è così.

So there must be stuff there

Quindi dev'esserci qualcosa

that we can't see.

che non riusciamo a vedere.

We call that stuff dark matter.

Questo qualcosa è definito materia oscura.

The best evidence for dark matter today

Attualmente la prova migliore dell'esistenza della materia oscura

comes from measurements of something

viene dalla misurazione del cosiddetto

called the cosmic microwave background,

sfondo cosmico a microonde,

the afterglow of the Big Bang,

il calore residuo del Big Bang,

but that's another story.

ma questa è un'altra storia.

All of the evidence we have

Tutte le prove che abbiamo

says that dark matter is there

dicono che la materia oscura c'è

and it accounts for much of the stuff

e costituisce la maggior parte della materia

in those beautiful spiral galaxies

di quelle meravigliose galassie spirali

that fill the heavens.

che riempiono i cieli.

So where does that leave us?

E quindi?

We've long known that the heavens

Sappiamo bene che non è il cielo

do not revolve around us

a ruotare attorno a noi

and that we're residents of a fairly ordinary planet,

e che noi abitiamo un pianeta piuttosto comune,

orbiting a fairly ordinary star,

che orbita attorno a una stella piuttosto comune,

in the spiral arm of a fairly ordinary galaxy.

nella spirale di una altrettanto comune galassia.

The discovery of dark matter took us

La scoperta della materia oscura ci ha spinti

one step further away from the center of things.

un passo oltre il centro delle cose.

It told us that the stuff we're made of

Ci ha detto che la materia di cui siamo fatti

is only a small fraction of what makes up the universe.

è solo una piccola parte di ciò che compone l'universo.

But there was more to come.

Ma non era finita qui.

Early this century,

All'inizio di questo secolo,

scientists studying the outer reaches of the universe

gli scienziati che studiavano i confini dell'universo

confirmed that not only is everything moving apart

hanno confermato non solo che tutte le cose si stanno allontanando

from everything else,

fra loro,

as you would expect in a universe

come è normale in un universo

that began in hot, dense big bang,

cominciato con un denso e incandescente big bang,

but that the universe's expansion

ma che anche l'espansione dell'universo

also seems to be accelerating.

sembra accelerare.

What's that about?

Di cosa si tratta?

Either there is some kind of energy

O c'è un qualche tipo di energia

pushing this acceleration,

che provoca l'accelerazione,

just like you provide energy to accelerate a car,

proprio come quando schiacciamo l'acceleratore in macchina,

or gravity does not behave exactly as we think.

o la gravità non si comporta esattamente come pensavamo.

Most scientists think it's the former,

La maggior parte degli scienziati opta per la prima ipotesi,

that there's some kind of energy driving the acceleration,

cioè che l'accelerazione sia dovuta a una qualche energia

and they called it <i>dark energy</i>.

che hanno definito 'energia oscura'.

Today's best measurements allow us to work out

Le attuali misurazioni più accurate ci consentono di calcolare

just how much of the universe is dark.

quanta parte dell'universo è oscura.

It looks as if dark energy makes up

Sembra che l'energia oscura costituisca

about 68% of the universe

circa il 68% dell'universo

and dark matter about 27%,

e la materia oscura circa il 27%,

leaving just 5% for us

e solo il restante 5% siamo noi

and everything else we can actually see.

e tutto ciò che riusciamo effettivamente a vedere.

So what's the dark stuff made of?

Ma di cosa è fatta la materia oscura?

We don't know,

but there's one theory, called <i>supersymmetry</i>,

Non lo sappiamo,

ma la cosiddetta teoria della 'supersimmetria'

that could explain some of it.

potrebbe spiegarlo in parte.

Supersymmetry, or SUSY for short,

Secondo la supersimmetria, o SUSY in breve,

predicts a whole range of new particles,

esiste un'intera gamma di nuove particelle,

some of which could make up the dark matter.

alcune delle quali potrebbero costituire la materia oscura.

If we found evidence for SUSY,

Se SUSY vienisse dimostrata,

we could go from understanding 5% of our universe,

passeremmo dalla comprensione del 5% dell'universo

the things we can actually see,

delle cose visibili,

to around a third.

a circa un terzo.

Not bad for a day's work.

Non male per un giorno di lavoro.

Dark energy would probably be harder to understand,

Forse l'energia oscura sarebbe più difficile da capire,

but there are some speculative theories out there

ma esistono alcune teorie speculative

that might point the way.

che potrebbero indicare la strada.

Among them are theories that go back

Fra queste, alcune risalgono

to that first great idea of the ancient Greeks,

a quella prima grande intuizione degli antichi Greci,

the idea that we began with several minutes ago,

l'idea da cui siamo partiti poco fa,

the idea that the universe must be simple.

che l'universo deve essere semplice.

These theories predict that there is just a single element

Secondo queste teorie esiste un unico elemento

from which all the universe's wonderful diversity stems,

che ha dato origine a tutta la varietà dell'universo,

a vibrating string.

una stringa vibrante.

The idea is that all the particles we know today

L'idea è che tutte le particelle oggi conosciute

are just different harmonics on the string.

siano solo diverse armoniche su questa corda.

Unfortunately, string theories today

Purtroppo, attualmente le teorie delle stringhe

are, as yet, untestable.

non sono ancora dimostrabili.

But, with so much of the universe waiting to be explored,

Ma, con tutto l'universo ancora da esplorare,

the stakes are high.

la posta in gioco è alta.

Does all of this make you feel small?

Tutto questo vi fa sentire piccoli?

It shouldn't.

Non dovrebbe.

Instead, you should marvel

Anzi, dovreste meravigliarvi

in the fact that, as far as we know,

del fatto che, per quanto ne sappiamo,

you are a member of the only species in the universe

apparteniamo all'unica specie nell'universo

able even to begin to grasp its wonders,

in grado persino di afferrarne i misteri,

and you're living at the right time

e stiamo vivendo il periodo giusto

to see our understanding explode.

per vedere la nostra conoscenza esplodere.