Can you solve the Big Bang riddle? - James Tanton

Traduttore: Eleonora Mantellato Revisore: Chiara Mondini

It’s moments after the Big Bang and... wow, you’re still reeling.

Sono passati pochi secondi dal Big Bang e...wow, hai ancora le vertigini.

You’re a particle of matter, amidst a chaotic stew of forces,

Sei una particella di materia nel mezzo di un miscuglio di forze

fusion, and annihilation.

e processi di fusione e annichilazione.

If you’re lucky and avoid being destroyed by antimatter,

Sei hai abbastanza fortunato da non essere distrutto dall’antimateria

you'll be the seed of a future galaxy.

diventerai il seme per lo sviluppo di una nuova galassia.

You gravitate towards a ring of particles that have devised a game.

Graviti verso un anello di particelle che hanno ideato un gioco.

A friendly gluon explains:

Un gluone amichevole te lo spiega:

there are an equal number of matter and antimatter particles.

c’è un numero uguale di particelle di materia e antimateria.

At the blow of a cosmic whistle,

Al suono di un fischietto cosmico,

every particle of matter with a particle of antimatter to its immediate right

ogni particella di materia si fonderà con quella di antimateria

will merge with that anitparticle to—poof!— both annihilate.

alla sua destra e boom! Entrambe saranno distrutte.

The circle will tighten to make a smaller circle,

Il cerchio si rimpicciolirà, e il processo si ripeterà

and the process will repeat until just one particle of matter remains.

finché rimarrà una sola particella di materia.

They’d been waiting for someone like you, as with a perfectly balanced setup,

Stavano aspettando qualcuno come te, perché non rimarrebbero particelle

se la disposizione fosse completamente bilanciata.

no one would be left in the end.

As guest of honor, they’ll let you choose where to insert yourself into the ring.

Come ospite d’onore, potrai decidere dove posizionarti nel cerchio.

What spot should you choose to make sure you’re the last particle standing?

Quale posto ti garantirà di rimanere come ultima particella?

Pause here if you want to figure it out for yourself.

Metti in pausa per scoprirlo da solo.

Explanation in 3

Spiegazione in 3

Explanation in 2

2

Explanation in 1

1

A general strategy can’t rely on knowing what the circle looks like.

Una strategia generale non può basarsi sull’aspetto del cerchio.

But we can rely on how it should end: with you as the last particle standing.

Ma piuttosto sul risultato che vogliamo: rimanere come ultima particella.

Let's start there and work backwards.

Partiamo da lì e ricostruiamo il processo.

Just before this, there were also some matter/antimatter pairs.

In precedenza, c’erano già alcune coppie di particelle di materia e antimateria.

Here’s 3 for the sake of example.

Queste 3, per esempio.

This right away suggests a strategy.

Queste suggeriscono subito una strategia.

You can simulate annihilations in any circle

Puoi simulare l’annichilazione in qualsiasi circolo

by marking all pairs of adjacent particles,

segnando le coppie di particelle adiacenti,

then the newly adjacent pairs, and so on, to reach this final set.

e poi la nuova coppia vicina, e così via fino alla disposizione finale.

If you map them back to the original circle,

Se ricostruisci così il cerchio originale,

standing to the immediate left of those final matter particles

scegliere un posto alla destra delle particelle finali di materia

or the immediate right of final antiparticles

o alla sinistra di quelle finali di antimateria

means you’ll reach this endgame state and survive.

ti garantirà di arrivare alla fine e sopravvivere.

So here are the safe spots in all three given circles.

Questi sono le posizioni sicure nei tre cerchi che abbiamo.

You find a good position and experience the bittersweet radiance

Ne trovi una buona e senti le commoventi radiazioni

of your new friends pairing off and becoming pure energy.

dei tuoi nuovi amici che si accoppiano trasformandosi in pura energia.

You’re soon left alone.

Sei rimasto solo.

But wait a minute!

Ma aspetta!

Today’s the big day.

È il grande giorno.

You’re an intelligent creature of matter amidst a chaotic crowd of alien races.

Sei un essere intelligente in una folla di razze aliene.

Every hundred million years,

Ogni 100 milioni di anni,

sentient species of the galaxy send emissaries to the core

le specie senzienti della galassia inviano i propri messaggeri al suo centro

to pay tribute to the galactic seed you’re all descended from.

per rendere omaggio al seme da cui tutto e nato,

Each of the 27,182 attendees

Ognuno dei 27 182 partecipanti ha portato un cubo di materia

has brought a cube of matter and a cube of antimatter.

e uno di antimateria.

Except you: you’ve been chosen to represent your famed ancestor

Tu invece no: sei stato scelto per rappresentare i celebri antenati,

and reenact its moment of choice.

e rivisitare il momento della loro scelta.

Everyone places their matter and antimatter cubes in a ring.

I cubi di materia e antimateria sono sistemati in cerchio.

Your job: pick a spot to stand where you won’t be annihilated.

Devi scegliere dove posizionarti per non venire annichilito.

The ring is too large to simulate annihilations like before,

Il cerchio è troppo grande per simulare la stessa annichilazione,

but you have a programmable device you can point at spots between cubes.

ma ora hai un dispositivo programmabile che puoi puntare agli spazi tra i cubi

The device can detect the full sequence of cubes around the circle,

e che ti permette di indentificare la sequenza completa dei cubi nel circolo,

count cubes of each type, perform arithmetic,

contare ogni tipologia di cubi, fare operazioni matematiche

and carry out simple logical commands.

e svolgere semplici comandi logici.

How do you program your device to identify safe spots?

Come lo programmi per identificare le posizioni sicure?

Pause to figure it out for yourself. Answer in 3

Metti in pausa per scoprirlo da solo. Risposta in 3

Answer in 2

2

Answer in 1

1

Let’s go back to our earlier approach:

Torniamo al nostro approccio precedente:

running time backwards starting from you alone,

retrocedere a partire da quando rimani da solo,

then a sequence of pairs of cubes.

e poi dalla sequenza di coppie di cubi.

A second step back produces more pairs nestled between existing cubes.

Un altro passo indietro porta a più coppie incastrare tra i cubi esistenti.

As does the next, and the next, each adding nestled pairs

E via così: con ogni passo le coppie si aggiungono

like a Russian doll of fundamental particles.

come in una matriosca di particelle fondamentali.

A pair never forms around an existing cube because only adjacent cubes annihilate.

Non si formano coppie vicino ai cubi già presenti,

perché solo i cubi adiacenti si annichiliscono.

Your survival depends on the matter particles to your right

La sopravvivenza dipende dalle particelle di materia alla tua destra

buffering you from antimatter.

che ti proteggono dall’antimateria.

We can mathematically model this idea with a sum, starting with your +1.

Possiamo scrivere un modello matematico di questo schema con una somma,

che inizia con il tuo +1.

For instance, this would be +1+1-1+1-1.

Per esempio, con questo +1+1-1+1-1.

From your perspective, no matter how far you look,

Dal tuo punto di vista, al di là di quanto lontano guardi,

this sum will be positive.

questa somma sarà positiva.

Considering how we introduced pairs, this makes sense—

È sensato se pensiamo a come abbiamo introdotto le coppie:

each inserted plus was immediately followed by a minus.

ogni nuovo più era seguito immediatamente da un meno.

If we examine the starting position of any other matter cube,

Se esaminiamo la posizione iniziale dei cubi di materia,

its sum will eventually hit zero.

la loro somma finale sarà pari a zero.

The moment that happens marks its exact annihilation partner.

Il cubo in cui si toccherà lo zero sarà il suo partner d’annichilazione.

Again, our introduction of pairs reflects this;

La nostra introduzione della coppie lo riflette;

nestled pairs only delay the inevitable for the outer cubes.

quelle incastrate ritardano l’inevitabile per i cubi più esterni.

We can now program the device.

Ora possiamo programmare il dispositivo.

Start a running sum with +1, representing you,

Fai partire una somma continua con +1, che rappresenta te,

and scan around the circle.

e scannerizza il cerchio.

For each matter cube, add one,

Per ogni cubo di materia, somma uno,

and for each antimatter cube, subtract one.

e per ogni cubo di antimateria, sottrai uno.

If all 54,364 cubes have been scanned

Se riusciamo a scannerizzare tutti i 54.364 cubi,

without the sum ever hitting 0,

senza mai toccare lo zero,

that spot is safe.

il posto che hai scelto sarà sicuro.

Nothing left to do but enjoy the fireworks.

Non ti rimarrà altro da fare che goderti i fuochi d’artificio.