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

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

The ancient Greeks had a great idea:

Os gregos da Antiguidade tinham uma ideia ótima:

The universe is simple.

O universo era simples.

In their minds,

No seu entendimento,

all you needed to make it were four elements:

tudo o que era necessário eram quatro elementos:

earth,

a terra, o ar,

air,

fire,

o fogo e a água.

and water.

As theories go, it's a beautiful one.

Enquanto teoria, era uma teoria muito bonita.

It has simplicity and elegance.

Tinha simplicidade e elegância.

It says that by combining

Diz que, combinando estes quatro elementos de maneiras diferentes,

the four basic elements in different ways,

you could produce all the wonderful diversity of the universe.

podíamos produzir toda a maravilhosa diversidade do universo.

Earth and fire, for example,

A terra e o fogo, por exemplo,

give you things that are dry.

davam-nos as coisas secas.

Air and water, things that are wet.

O ar e a água, as coisas húmidas.

But as theories go, it had a problem.

Mas, tal como todas as teorias, tinha um problema.

It didn't predict anything that could be measured,

Não previa nada que pudesse ser medido,

and measurement is the basis of experimental science.

e a medição é a base da ciência experimental.

Worse still, the theory was wrong.

Mas o pior era que a teoria estava errada.

But the Greeks were great scientists of the mind

Os gregos eram ótimos cientistas do espírito

and in the 5th century B.C.,

e, no século V a.C.,

Leucippus of Miletus came up

Leucipo de Mileto apareceu

with one of the most enduring scientific ideas ever.

com uma das ideias científicas mais duradouras de sempre.

Everything we see is made up

Tudo o que vemos é feito de pedacinhos de matéria,

of tiny, indivisible bits of stuff called atoms.

indivisíveis, chamados átomos.

This theory is simple and elegant,

Esta teoria é simples e elegante

and it has the advantage

e tem a vantagem sobre a teoria da terra, do ar, do fogo e da água,

over the earth, air, fire, and water theory

of being right.

de estar correta.

Centuries of scientific thought and experimentation

Séculos de pensamento científico e de experiências

have established that the real elements,

instituíram que os verdadeiros elementos,

things like hydrogen,

coisas como o hidrogénio, o carbono e o ferro,

carbon,

and iron,

can be broken down into atoms.

podem decompor-se em átomos.

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

Na teoria de Leucipo, o átomo é o pedaço mais pequeno, indivisível,

indivisible bit of stuff that's still recognizable

de matéria, ainda reconhecível

as hydrogen,

carbon,

como hidrogénio, carbono ou ferro

or iron.

The only thing wrong with Leucippus's idea

A única coisa errada na ideia de Leucipo

is that atoms are, in fact, divisible.

é que o átomo é divisível.

Furthermore, his atoms idea turns out

Mais ainda, a sua ideia de átomo

to explain just a small part

explica apenas uma pequena parte do que constitui o universo.

of what the universe is made of.

What appears to be the ordinary stuff of the universe

O que parece ser a matéria comum do universo

is, in fact, quite rare.

é, na verdade, muito rara.

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

Os átomos de Leucipo e as coisas de que são feitos,

actually make up only about 5%

constituem apenas 5% do que sabemos existir no universo.

of what we know to be there.

Physicists know the rest of the universe,

Os físicos conhecem o resto do universo — os restantes 95% —

95% of it,

as the dark universe,

como o universo escuro,

made of dark matter and dark energy.

feito de matéria escura e energia escura.

How do we know this?

Como é que sabemos isto?

Well, we know because we look at things

Sabemos, porque olhamos para as coisas e vemo-las.

and we see them.

That might seem rather simplistic,

Isto pode parecer bastante simplista

but it's actually quite profound.

mas, na verdade, é muito profundo.

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

Toda a matéria que é formada por átomos é visível.

Light bounces off it, and we can see it.

A luz reflete-se nela e podemos vê-la.

When we look out into space,

Quando olhamos para o espaço, vemos estrelas e galáxias.

we see stars and galaxies.

Some of them, like the one we live in,

Algumas delas, tal como aquela em que vivemos,

are beautiful, spiral shapes, spinning gracefully through space.

são belas formas em espiral girando graciosamente pelo espaço.

When scientists first measured the motion

Quando os cientistas, nos anos 30,

of groups of galaxies in the 1930's

mediram o movimento de grupos de galáxias

and weighed the amount of matter they contained,

e pesaram a quantidade de matéria que elas continham,

they were in for a surprise.

ficaram surpreendidos.

They found that there's not enough visible stuff

Não havia matéria visível suficiente

in those groups to hold them together.

naqueles grupos, para os manter unidos.

Later measurements of individual galaxies

Medições posteriores de galáxias individuais

confirmed this puzzling result.

confirmaram esse resultado misterioso.

There's simply not enough visible stuff in galaxies

Não há matéria visível suficiente nas galáxias

to provide enough gravity to hold them together.

para uma gravidade suficiente as manter unidas.

From what we can see,

Por aquilo que vemos, deviam estar a separar-se, mas não estão.

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

So there must be stuff there

Portanto, tem de haver ali matéria que não podemos ver.

that we can't see.

We call that stuff dark matter.

Chamamos-lhe matéria escura.

The best evidence for dark matter today

A melhor prova para a matéria escura

comes from measurements of something

provém das medições da chamada

called the cosmic microwave background,

radiação cósmica de fundo em micro-ondas, o fóssil do Big Bang.

the afterglow of the Big Bang,

but that's another story.

Mas isso é outra história.

All of the evidence we have

Todos os indícios que temos dizem que a matéria escura existe

says that dark matter is there

and it accounts for much of the stuff

e é responsável por grande parte da matéria

in those beautiful spiral galaxies

naquelas belas galáxias em espiral que enchem os céus.

that fill the heavens.

So where does that leave us?

Onde é que isto nos leva?

We've long known that the heavens

Há muito que sabemos que os céus não giram à nossa volta

do not revolve around us

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

e que residimos num planeta bastante vulgar,

orbiting a fairly ordinary star,

que orbita uma estrela bastante vulgar

in the spiral arm of a fairly ordinary galaxy.

no braço em espiral de uma galáxia bastante vulgar.

The discovery of dark matter took us

A descoberta da matéria escura

one step further away from the center of things.

fez-nos afastar mais um passo do centro das coisas.

It told us that the stuff we're made of

Disse-nos que a matéria de que somos feitos

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

é apenas uma pequena fração do que constitui o universo.

But there was more to come.

Mas mais havia de chegar.

Early this century,

scientists studying the outer reaches of the universe

No início deste século, os cientistas que estudam os confins do universo

confirmed that not only is everything moving apart

confirmaram que não só está tudo a separar-se de tudo o resto,

from everything else,

as you would expect in a universe

como seria de esperar num universo

that began in hot, dense big bang,

que começou com um Big Bang quente e denso,

but that the universe's expansion

mas também que a expansão do universo

also seems to be accelerating.

também parece estar a acelerar.

What's that about?

Como é que é?

Either there is some kind of energy

Ou há um certo tipo de energia a pressionar essa aceleração,

pushing this acceleration,

just like you provide energy to accelerate a car,

tal como fornecemos energia para acelerar um automóvel,

or gravity does not behave exactly as we think.

ou a gravidade não se comporta exatamente como julgamos.

Most scientists think it's the former,

Muitos cientistas pensam que é a primeira hipótese

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

que há um certo tipo de energia que fomenta a aceleração,

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

e chamaram-lhe "energia escura".

Today's best measurements allow us to work out

As melhores medições atuais permitem-nos calcular

just how much of the universe is dark.

quanto do universo é escuro.

It looks as if dark energy makes up

Parece que a energia escura constitui cerca de 68% do universo

about 68% of the universe

and dark matter about 27%,

e a matéria escura cerca de 27%,

leaving just 5% for us

restando só 5% para nós

and everything else we can actually see.

e para tudo o mais que conseguimos ver.

So what's the dark stuff made of?

Então, de que é feita a matéria escura?

We don't know,

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

Não sabemos, mas há uma teoria, chamada "supersimetria"

that could explain some of it.

que talvez explique, pelo menos em parte.

Supersymmetry, or SUSY for short,

A supersimetria, ou SUSY, em abreviado,

predicts a whole range of new particles,

prevê uma gama de novas partículas,

some of which could make up the dark matter.

algumas das quais podem constituir a matéria escura.

If we found evidence for SUSY,

Se encontrarmos provas para a SUSY,

we could go from understanding 5% of our universe,

podemos passar da compreensão de 5% do nosso universo

the things we can actually see,

— as coisas que podemos ver —

to around a third.

para cerca de um terço.

Not bad for a day's work.

Nada mau.

Dark energy would probably be harder to understand,

A energia escura talvez seja mais difícil de compreender

but there are some speculative theories out there

mas há algumas teorias especulativas que podem apontar o caminho.

that might point the way.

Among them are theories that go back

Entre elas há teorias que voltam

to that first great idea of the ancient Greeks,

à primeira ideia dos gregos da Antiguidade,

the idea that we began with several minutes ago,

a ideia com que começámos há bocado.

the idea that the universe must be simple.

a ideia de que o universo deve ser simples.

These theories predict that there is just a single element

Estas teorias preveem que há um só elemento

from which all the universe's wonderful diversity stems,

do qual deriva toda a maravilhosa diversidade do universo,

a vibrating string.

uma corda em vibração.

The idea is that all the particles we know today

A ideia é que todas as partículas que conhecemos hoje

are just different harmonics on the string.

são apenas diferentes harmonias na corda,

Unfortunately, string theories today

Infelizmente, as teorias da corda,

are, as yet, untestable.

continuam sem ser testadas, até hoje.

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

Mas com tanto do universo à espera de ser explorado,

the stakes are high.

a parada é alta.

Does all of this make you feel small?

Tudo isto faz-vos sentir pequenos? Não deviam sentir-se.

It shouldn't.

Instead, you should marvel

Deviam sentir-se maravilhados pelo facto de que,

in the fact that, as far as we know,

you are a member of the only species in the universe

tanto quanto sabemos, somos membros da única espécie no universo

able even to begin to grasp its wonders,

capazes de começar a perceber as suas maravilhas.

and you're living at the right time

Vivemos no tempo certo

to see our understanding explode.

para ver explodir os nossos conhecimentos.