How we explore unanswered questions in physics | James Beacham

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TED


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00:00
Translator: Leslie Gauthier Reviewer: Camille Martínez
0
0
7000
Traduttore: Beatrice Chiamenti Revisore: Jacopo Guidi
00:13
There is something about physics
1
13087
4185
C'è qualcosa nella fisica
00:17
that has been really bothering me since I was a little kid.
2
17296
4000
che mi ha sempre disturbato sin da quando ero bambino.
00:23
And it's related to a question
3
23010
1809
E ha a che fare con una domanda
00:24
that scientists have been asking for almost 100 years,
4
24843
3244
che gli scienziati si sono posti per quasi 100 anni
00:28
with no answer.
5
28111
1169
senza trovare risposta.
00:31
How do the smallest things in nature,
6
31108
3010
Come si combinano le più piccole cose al mondo
00:34
the particles of the quantum world,
7
34142
2153
le particelle del mondo quantistico
00:36
match up with the largest things in nature --
8
36319
3031
con le cose più grandi in natura,
00:39
planets and stars and galaxies held together by gravity?
9
39374
3247
pianeti, stelle e galassie, tenute insieme dalla gravità?
00:43
As a kid, I would puzzle over questions just like this.
10
43250
2773
Da bambino, riflettevo su domande come queste.
00:46
I would fiddle around with microscopes and electromagnets,
11
46047
2892
Mi dilettavo con microscopi ed elettromagneti
00:48
and I would read about the forces of the small
12
48963
2195
e leggevo delle forze del mondo microscopico
00:51
and about quantum mechanics
13
51182
1334
e della meccanica quantistica
00:52
and I would marvel at how well that description matched up
14
52540
3564
e mi meravigliavo di come la descrizione corrispondesse così bene
00:56
to our observation.
15
56128
1170
all'osservazione.
00:58
Then I would look at the stars,
16
58220
1583
Poi guardavo le stelle,
00:59
and I would read about how well we understand gravity,
17
59827
2524
e leggevo di come capiamo bene la gravità
01:02
and I would think surely, there must be some elegant way
18
62375
3350
e pensavo che di sicuro ci fosse un modo elegante
01:05
that these two systems match up.
19
65749
2645
in cui questi due sistemi si legano.
01:09
But there's not.
20
69021
1401
Ma non c'è.
01:11
And the books would say,
21
71673
1160
E i libri dicevano,
01:12
yeah, we understand a lot about these two realms separately,
22
72857
3183
sì, capiamo molto di questi due regni separatamente
01:16
but when we try to link them mathematically,
23
76064
2610
ma quando proviamo a collegarli matematicamente,
01:18
everything breaks.
24
78698
1330
tutto crolla.
01:20
And for 100 years,
25
80674
1310
E per 100 anni,
01:22
none of our ideas as to how to solve this basically physics disaster,
26
82008
5028
nessuna delle nostre soluzioni a questa specie di disastro fisico
01:27
has ever been supported by evidence.
27
87060
1814
è stata supportata da prove.
01:30
And to little old me --
28
90271
1654
E per il piccolo me,
01:31
little, curious, skeptical James --
29
91949
1810
il piccolo, curioso, scettico James,
01:33
this was a supremely unsatisfying answer.
30
93783
2868
questa era una risposta sorprendentemente insoddisfacente.
01:38
So, I'm still a skeptical little kid.
31
98011
2233
Sono ancora un bambino scettico.
01:40
Flash-forward now to December of 2015,
32
100268
3810
Ora andiamo avanti nel tempo fino a dicembre 2015,
01:45
when I found myself smack in the middle
33
105029
2474
quando mi sono trovato nel bel mezzo
01:47
of the physics world being flipped on its head.
34
107527
2940
del capovolgimento del mondo della fisica.
01:51
It all started when we at CERN saw something intriguing in our data:
35
111999
3320
Tutto ebbe inizio quando al CERN vedemmo qualcosa di intrigante nei nostri dati:
01:55
a hint of a new particle,
36
115343
2274
la traccia di una nuova particella,
01:57
an inkling of a possibly extraordinary answer to this question.
37
117641
4216
l'accenno di una potenziale risposta straordinaria a questa domanda.
02:03
So I'm still a skeptical little kid, I think,
38
123777
2127
Quindi ora, penso, sono ancora un bambino scettico
02:05
but I'm also now a particle hunter.
39
125928
2133
ma sono anche un cacciatore di particelle.
02:08
I am a physicist at CERN's Large Hadron Collider,
40
128085
3463
Sono uno dei fisici che lavorano al Large Hadron Collider del CERN,
02:11
the largest science experiment ever mounted.
41
131572
3471
il più ampio esperimento mai organizzato.
02:15
It's a 27-kilometer tunnel on the border of France and Switzerland
42
135877
3535
È un tunnel di 27 chilometri sul confine tra Francia e Svizzera
02:19
buried 100 meters underground.
43
139436
1850
sepolto 100 metri sottoterra.
02:21
And in this tunnel,
44
141310
1154
E in questo tunnel,
02:22
we use superconducting magnets colder than outer space
45
142488
3953
usiamo magneti superconduttori più freddi dello spazio esterno
02:26
to accelerate protons to almost the speed of light
46
146465
3061
per accelerare i protoni quasi alla velocità della luce
02:29
and slam them into each other millions of times per second,
47
149550
3877
e lanciarli l'uno addosso all'altro milioni di volte al secondo,
02:33
collecting the debris of these collisions
48
153451
2826
raccogliendo i detriti di queste collisioni
02:36
to search for new, undiscovered fundamental particles.
49
156301
3971
alla ricerca di particelle fondamentali nuove, non ancora scoperte.
02:40
Its design and construction took decades of work
50
160727
2464
Per disegnarlo e costruirlo ci sono voluti decenni di lavoro
02:43
by thousands of physicists from around the globe,
51
163215
3032
di migliaia di fisici da tutto il mondo
02:46
and in the summer of 2015,
52
166271
2541
e nell'estate del 2015
02:48
we had been working tirelessly to switch on the LHC
53
168836
3424
abbiamo lavorato senza sosta per accendere l'LHC
02:52
at the highest energy that humans have ever used in a collider experiment.
54
172284
4467
al livello di energia più alto che sia mai stato usato in un esperimento.
02:57
Now, higher energy is important
55
177735
2523
L'elevato livello di energia è importante
03:00
because for particles, there is an equivalence
56
180282
2187
perché per le particelle c'è un'equivalenza
03:02
between energy and particle mass,
57
182493
2201
tra l'energia e la massa delle particelle
03:04
and mass is just a number put there by nature.
58
184718
2461
e la massa non è che un numero deciso dalla natura.
Per scoprire nuove particelle
03:08
To discover new particles,
59
188068
1318
abbiamo bisogno di raggiungere questi numeri più grandi.
03:09
we need to reach these bigger numbers.
60
189410
2122
03:11
And to do that, we have to build a bigger, higher energy collider,
61
191556
3254
Per farlo, dobbiamo costruire un collisore più grande, con più energia
03:14
and the biggest, highest energy collider in the world
62
194834
2565
e il più grande e dotato di maggiore energia al mondo
03:17
is the Large Hadron Collider.
63
197423
1466
è il Large Hadron Collider.
03:20
And then, we collide protons quadrillions of times,
64
200271
4899
Quindi, facciamo collidere i protoni un milione di miliardi di volte,
03:25
and we collect this data very slowly, over months and months.
65
205194
4284
e raccogliamo questi dati molto lentamente, per mesi e mesi.
03:30
And then new particles might show up in our data as bumps --
66
210813
4335
E le nuove particelle potrebbero emergere dai nostri dati in forma di piccole gobbe,
03:35
slight deviations from what you expect,
67
215172
2445
leggere deviazioni rispetto a ciò che ci aspettiamo,
03:37
little clusters of data points that make a smooth line not so smooth.
68
217641
3967
piccoli raggruppamenti di dati che rendono una linea non regolare.
03:42
For example, this bump,
69
222379
1721
Per esempio, questa gobba,
03:45
after months of data-taking in 2012,
70
225010
2533
dopo mesi di raccolta dati nel 2012,
03:47
led to the discovery of the Higgs particle --
71
227567
2129
ha portato alla scoperta della particella di Higgs,
03:49
the Higgs boson --
72
229720
1205
il bosone di Higgs,
03:50
and to a Nobel Prize for the confirmation of its existence.
73
230949
3365
e al premio Nobel per avere confermato la sua esistenza.
03:55
This jump up in energy in 2015
74
235972
3558
Questo rilascio di energia nel 2015
04:00
represented the best chance that we as a species had ever had
75
240628
3292
rappresentava la migliore chance che l'uomo avesse mai avuto
04:03
of discovering new particles --
76
243944
1477
di scoprire nuove particelle,
04:05
new answers to these long-standing questions,
77
245445
2112
nuove risposte a quelle antiche domande,
04:07
because it was almost twice as much energy as we used
78
247581
3097
perché era circa il doppio di energia rispetto a quella usata
04:10
when we discovered the Higgs boson.
79
250702
1922
per la scoperta del bosone di Higgs.
04:12
Many of my colleagues had been working their entire careers for this moment,
80
252648
3741
Molti dei miei colleghi hanno dedicato le loro intere carriere a questo momento
04:16
and frankly, to little curious me,
81
256413
2076
e, francamente, per il piccolo curioso me,
04:18
this was the moment I'd been waiting for my entire life.
82
258513
2910
questo era il momento che aspettavo da una vita intera.
04:21
So 2015 was go time.
83
261447
1731
Quindi, il 2015 era il momento.
04:24
So June 2015,
84
264654
2210
Nel giugno del 2015,
04:27
the LHC is switched back on.
85
267722
2659
L'LHC fu riacceso.
Io e i miei colleghi trattenemmo il fiato e ci mordemmo le unghie
04:31
My colleagues and I held our breath and bit our fingernails,
86
271040
2877
04:33
and then finally we saw the first proton collisions
87
273941
2511
e finalmente vedemmo la prima collisione di protoni
04:36
at this highest energy ever.
88
276476
1956
al più alto livello di energia di sempre.
04:38
Applause, champagne, celebration.
89
278456
2076
Applausi, champagne, festa.
04:40
This was a milestone for science,
90
280556
3596
Questa era una pietra miliare per la scienza,
04:44
and we had no idea what we would find in this brand-new data.
91
284176
4622
e non avevamo idea di cosa avremmo trovato in questi nuovi dati.
04:51
And then a few weeks later, we found a bump.
92
291990
2178
E poi, qualche settimana dopo, trovammo una gobba.
04:56
It wasn't a very big bump,
93
296192
1676
Non era una gobba molto alta,
04:58
but it was big enough to make you raise your eyebrow.
94
298952
2512
ma era abbastanza grande da farci inarcare le sopracciglia.
05:01
But on a scale of one to 10 for eyebrow raises,
95
301488
2251
Ma in una scala da 1 a 10 di sollevamento sopracciglia,
05:03
if 10 indicates that you've discovered a new particle,
96
303763
2610
in cui 10 significa la scoperta di una nuova particella,
05:06
this eyebrow raise is about a four.
97
306397
1727
questo sollevamento fu circa di 4.
05:08
(Laughter)
98
308148
1150
(Risate)
05:10
I spent hours, days, weeks in secret meetings,
99
310432
5211
Ho passato ore, giorni, settimane, in riunioni segrete,
05:15
arguing with my colleagues over this little bump,
100
315667
2360
discutendo con i miei colleghi di questa piccola gobba,
05:18
poking and prodding it with our most ruthless experimental sticks
101
318051
3236
stuzzicandola con i nostri più spietati pungoli sperimentali
05:21
to see if it would withstand scrutiny.
102
321311
1977
per capire se reggesse a un'analisi più approfondita.
05:23
But even after months of working feverishly --
103
323988
3461
Ma anche dopo mesi di lavoro febbrile,
05:27
sleeping in our offices and not going home,
104
327473
2432
dormendo nei nostri uffici senza neanche andare a casa,
05:29
candy bars for dinner,
105
329929
2077
merendine per cena,
05:32
coffee by the bucketful --
106
332030
1570
secchi di caffè -
05:33
physicists are machines for turning coffee into diagrams --
107
333624
4243
i fisici sono macchine per trasformare il caffè in diagrammi...
05:37
(Laughter)
108
337891
1399
(Risate)
05:39
This little bump would not go away.
109
339314
2536
Questa piccola gobbetta non se ne andava.
05:42
So after a few months,
110
342704
2138
Quindi dopo qualche mese,
05:44
we presented our little bump to the world with a very clear message:
111
344866
3710
abbiamo presentato la nostra gobbetta al mondo, con un messaggio molto chiaro:
05:49
this little bump is interesting but it's not definitive,
112
349457
2711
questa piccola curva è interessante ma non è definitiva,
05:52
so let's keep an eye on it as we take more data.
113
352192
3329
quindi teniamola d'occhio mentre raccogliamo più dati.
05:55
So we were trying to be extremely cool about it.
114
355872
2291
Cercavamo di prenderla con molta cautela.
05:59
And the world ran with it anyway.
115
359463
2188
Ma il mondo ha voluto correre.
06:02
The news loved it.
116
362383
1632
I notiziari l'hanno amata.
06:04
People said it reminded them of the little bump
117
364735
2555
La gente diceva che ricordava quella piccola gobba
06:07
that was shown on the way toward the Higgs boson discovery.
118
367314
3423
che era stata trovata sulla via per la scoperta del bosone di Higgs.
06:10
Better than that, my theorist colleagues --
119
370761
3128
Ancora meglio, i miei colleghi teorici -
06:14
I love my theorist colleagues --
120
374548
2317
amo i miei colleghi teorici...
06:16
my theorist colleagues wrote 500 papers about this little bump.
121
376889
3612
i miei colleghi teorici ci hanno scritto 500 articoli su questa piccola gobba.
06:20
(Laughter)
122
380525
1455
(Risate)
06:22
The world of particle physics had been flipped on its head.
123
382574
3966
Il mondo della fisica delle particelle era andato a gambe all'aria.
06:27
But what was it about this particular bump
124
387745
4242
Ma cosa c'era in questa piccola gobba
06:32
that caused thousands of physicists to collectively lose their cool?
125
392011
4090
che ha spinto migliaia di fisici a diventare euforici?
06:37
This little bump was unique.
126
397596
1436
Questa piccola gobba era unica.
Questa piccola curva indicava
06:40
This little bump indicated
127
400198
1369
06:41
that we were seeing an unexpectedly large number of collisions
128
401591
3022
che stavamo assistendo a un numero inaspettatamente ampio di collisioni
06:44
whose debris consisted of only two photons,
129
404637
3331
i cui detriti consistevano in solo due fotoni,
06:47
two particles of light.
130
407992
1244
due particelle di luce.
06:49
And that's rare.
131
409260
1237
E questo è raro.
Le collisioni tra particelle non sono come le collisioni tra automobili.
06:51
Particle collisions are not like automobile collisions.
132
411069
2620
06:53
They have different rules.
133
413713
1519
Hanno regole diverse.
Quando due particelle collidono quasi alla velocità della luce
06:55
When two particles collide at almost the speed of light,
134
415256
2650
06:57
the quantum world takes over.
135
417930
1421
entra in gioco il mondo dei quanti.
06:59
And in the quantum world,
136
419375
1260
E nel mondo dei quanti,
07:00
these two particles can briefly create a new particle
137
420659
3193
queste due particelle possono creare per poco una nuova particella
07:03
that lives for a tiny fraction of a second
138
423876
2780
che prende vita per una piccola frazione di secondo
07:06
before splitting into other particles that hit our detector.
139
426680
2881
prima di dividersi in altre particelle che colpiscono i nostri sensori.
07:09
Imagine a car collision where the two cars vanish upon impact,
140
429585
3405
Immaginate un incidente tra auto in cui le due auto scompaiono dopo l'impatto
07:13
a bicycle appears in their place --
141
433014
2269
e al loro posto compare una bici...
07:15
(Laughter)
142
435307
1071
(Risate)
07:16
And then that bicycle explodes into two skateboards,
143
436402
2461
E poi la bici esplode in due skateboard,
07:18
which hit our detector.
144
438887
1181
che colpiscono il nostro sensore.
07:20
(Laughter)
145
440092
1379
(Risate)
07:21
Hopefully, not literally.
146
441495
1953
Si spera, non letteralmente.
07:23
They're very expensive.
147
443472
1342
Sono molto costosi.
07:26
Events where only two photons hit out detector are very rare.
148
446191
3748
Eventi in cui due soli fotoni colpiscono il sensore sono rari.
07:29
And because of the special quantum properties of photons,
149
449963
3722
E a causa delle speciali proprietà quantiche dei fotoni,
07:33
there's a very small number of possible new particles --
150
453709
3788
c'è un numero davvero piccolo di nuove possibili particelle
07:37
these mythical bicycles --
151
457521
1497
queste mitiche biciclette
07:39
that can give birth to only two photons.
152
459042
2243
che possono dar vita a due soli fotoni.
07:41
But one of these options is huge,
153
461812
2836
Ma una di queste opzioni è enorme,
07:44
and it has to do with that long-standing question
154
464672
2836
e ha a che vedere con quella vecchia domanda
07:47
that bothered me as a tiny little kid,
155
467532
2522
che non mi dava pace da bambino,
07:50
about gravity.
156
470078
1360
riguardo la gravità.
07:53
Gravity may seem super strong to you,
157
473946
2672
La gravità può sembrarvi molto forte,
07:56
but it's actually crazily weak compared to the other forces of nature.
158
476642
4100
ma in realtà è incredibilmente debole paragonata ad altre forze della natura.
08:00
I can briefly beat gravity when I jump,
159
480766
2631
Posso brevemente contrastare la gravità quando salto,
08:04
but I can't pick a proton out of my hand.
160
484390
2843
ma non posso rimuovere un protone dalla mia mano.
08:08
The strength of gravity compared to the other forces of nature?
161
488463
3216
La forza della gravità paragonata alle altre forze della natura?
08:12
It's 10 to the minus 39.
162
492480
2190
È di 10 alla meno 39.
08:14
That's a decimal with 39 zeros after it.
163
494694
2537
È un decimale con 39 zeri.
08:17
Worse than that,
164
497255
1157
Peggio ancora,
08:18
all of the other known forces of nature are perfectly described
165
498436
3027
tutte le altre forze della natura sono perfettamente descritte
08:21
by this thing we call the Standard Model,
166
501487
2037
in quello che chiamiamo il Modello Standard,
08:23
which is our current best description of nature at its smallest scales,
167
503548
3435
che è attualmente la nostra migliore spiegazione della natura su piccola scala
08:27
and quite frankly,
168
507007
1156
e francamente,
08:28
one of the most successful achievements of humankind --
169
508187
4177
una delle maggiori conquiste dell'umanità,
08:32
except for gravity, which is absent from the Standard Model.
170
512388
4012
eccetto la gravità, che è assente dal Modello Standard.
08:36
It's crazy.
171
516424
1150
È una follia.
È quasi come se la maggior parte della gravità fosse andata perduta.
08:38
It's almost as though most of gravity has gone missing.
172
518046
3100
08:42
We feel a little bit of it,
173
522394
1667
Ne avvertiamo un po',
08:44
but where's the rest of it?
174
524085
1676
ma dov'è il resto di essa?
08:45
No one knows.
175
525785
1282
Nessuno lo sa.
08:48
But one theoretical explanation proposes a wild solution.
176
528003
4403
Ma una spiegazione teorica propone una soluzione pazzesca.
08:54
You and I --
177
534120
1339
Io e voi,
08:55
even you in the back --
178
535483
1578
sì anche voi lì in fondo,
08:57
we live in three dimensions of space.
179
537085
2145
viviamo in tre dimensioni di spazio.
08:59
I hope that's a non-controversial statement.
180
539254
2557
Credo che siamo tutti d'accordo.
09:01
(Laughter)
181
541835
1829
(Risate)
09:03
All of the known particles also live in three dimensions of space.
182
543688
3438
Anche le particelle note vivono in tre dimensioni dello spazio.
09:07
In fact, a particle is just another name
183
547150
2190
Infatti, particella è solo un altro nome
09:09
for an excitation in a three-dimensional field;
184
549364
3009
per indicare un'eccitazione in un campo tridimensionale;
09:12
a localized wobbling in space.
185
552397
1920
un tremolio localizzato nello spazio.
Ancora più importante, tutta la matematica che usiamo per descrivere queste cose
09:15
More importantly, all the math that we use to describe all this stuff
186
555288
3529
09:18
assumes that there are only three dimensions of space.
187
558841
3073
assume che esistano solo tre dimensioni di spazio.
09:21
But math is math, and we can play around with our math however we want.
188
561938
3381
Ma la matematica è matematica, e ci possiamo giocare quanto vogliamo.
09:25
And people have been playing around with extra dimensions of space
189
565343
3166
Abbiamo giocato con dimensioni extra di spazio
per un lungo periodo di tempo,
09:28
for a very long time,
190
568533
1155
09:29
but it's always been an abstract mathematical concept.
191
569712
2585
ma è sempre stato un concetto matematico astratto.
09:32
I mean, just look around you -- you at the back, look around --
192
572321
3172
Dico, guardatevi intorno -- voi la dietro, guardatevi in giro...
09:35
there's clearly only three dimensions of space.
193
575517
2281
chiaramente ci sono solo tre dimensioni di spazio.
09:38
But what if that's not true?
194
578954
1559
E se non fosse vero?
09:42
What if the missing gravity is leaking into an extra-spatial dimension
195
582109
6255
E se la gravità mancante stesse trapelando in una dimensione extra-spaziale
09:48
that's invisible to you and I?
196
588388
1956
invisibile per me e per voi?
09:51
What if gravity is just as strong as the other forces
197
591355
3094
E se la gravità fosse forte tanto quanto le altre forze
09:54
if you were to view it in this extra-spatial dimension,
198
594473
3141
se si potesse vedere in questa dimensione extra-spaziale
09:57
and what you and I experience is a tiny slice of gravity
199
597638
2900
e ciò che esperiamo noi fosse solo una piccola fetta di gravità
10:00
make it seem very weak?
200
600562
1897
che la fa sembrare debole?
Se questo fosse vero,
10:04
If this were true,
201
604158
1175
10:05
we would have to expand our Standard Model of particles
202
605357
2748
dovremmo espandere il nostro Modello Standard delle particelle
10:08
to include an extra particle, a hyperdimensional particle of gravity,
203
608129
4086
per includere una extra-particella, una particella iperdimensionale di gravità
10:12
a special graviton that lives in extra-spatial dimensions.
204
612239
2995
un gravitone speciale che vive in dimensioni extra-spaziali.
10:15
I see the looks on your faces.
205
615258
1465
Vedo la sguardo sulle vostre facce.
10:16
You should be asking me the question,
206
616747
1819
Dovreste pormi la domanda:
10:18
"How in the world are we going to test this crazy, science fiction idea,
207
618590
3644
"Come diavolo potremmo testare questa folle, fantascientifica idea,
10:22
stuck as we are in three dimensions?"
208
622258
2491
bloccati come siamo nelle tre dimensioni?"
10:24
The way we always do,
209
624773
1282
Nel modo in cui facciamo sempre,
10:26
by slamming together two protons --
210
626079
2139
sbattendo insieme due protoni...
10:28
(Laughter)
211
628242
1152
(Risate)
10:29
Hard enough that the collision reverberates
212
629418
2564
così forte che la loro collisione riverberi
10:32
into any extra-spatial dimensions that might be there,
213
632006
2691
in una dimensione extra-spaziale che potrebbe essere lì,
10:34
momentarily creating this hyperdimensional graviton
214
634721
2599
creando momentaneamente questo gravitone iperdimensionale
10:37
that then snaps back into the three dimensions of the LHC
215
637344
4380
che poi si spezza nelle tre dimensioni dell'LHC
10:41
and spits off two photons,
216
641748
1822
e sputa fuori due fotoni,
10:44
two particles of light.
217
644278
1338
due particelle di luce.
10:47
And this hypothetical, extra-dimensional graviton
218
647417
2910
E questo ipotetico gravitone extra-dimensionale
10:50
is one of the only possible, hypothetical new particles
219
650351
3707
è una delle possibili, ipotetiche nuove particelle
a possedere le speciali proprietà quantistiche
10:54
that has the special quantum properties
220
654082
2135
10:56
that could give birth to our little, two-photon bump.
221
656241
4236
che potrebbero dar vita alla nostra piccola gobba di due fotoni.
11:02
So, the possibility of explaining the mysteries of gravity
222
662000
5820
Quindi, la possibilità di spiegare i misteri della gravità
11:07
and of discovering extra dimensions of space --
223
667844
3498
e di scoprire ulteriori dimensioni di spazio...
11:11
perhaps now you get a sense
224
671366
1592
Forse ora avete un'idea
11:12
as to why thousands of physics geeks collectively lost their cool
225
672982
4124
del perché migliaia di nerd della fisica hanno collettivamente perso la calma
per la nostra piccola gobba di due fotoni.
11:17
over our little, two-photon bump.
226
677130
1882
11:19
A discovery of this type would rewrite the textbooks.
227
679036
2900
Una scoperta di questo tipo riscriverebbe i libri di testo.
11:22
But remember,
228
682739
1152
Ma ricordate,
il messaggio di noi sperimentatori
11:23
the message from us experimentalists
229
683915
1724
che realmente stavamo facendo questo lavoro allora,
11:25
that actually were doing this work at the time,
230
685663
2239
era molto chiaro:
11:27
was very clear:
231
687926
1154
abbiamo bisogno di più dati.
11:29
we need more data.
232
689104
1174
11:30
With more data,
233
690302
1519
Con più dati,
11:31
the little bump will either turn into a nice, crisp Nobel Prize --
234
691845
4024
quella piccola gobba potrebbe trasformarsi in un bel Premio Nobel croccante...
11:35
(Laughter)
235
695893
1760
(Risate)
11:37
Or the extra data will fill in the space around the bump
236
697677
2964
Oppure i dati in più potrebbero riempire lo spazio intorno alla gobba
11:40
and turn it into a nice, smooth line.
237
700665
1866
e trasformarla in una bella linea regolare.
Quindi raccogliemmo più dati
11:43
So we took more data,
238
703515
1218
11:44
and with five times the data, several months later,
239
704757
2577
e con una mole cinque volte superiore di dati, svariati mesi dopo,
11:47
our little bump
240
707358
1690
la nostra piccola gobba
11:49
turned into a smooth line.
241
709072
2348
si trasformò in una linea dritta.
11:55
The news reported on a "huge disappointment," on "faded hopes,"
242
715217
3484
I notiziari riportarono di "un'enorme delusione", "speranze svanite"
11:58
and on particle physicists "being sad."
243
718725
2510
e di "tristi" fisici delle particelle.
12:01
Given the tone of the coverage,
244
721259
1811
Dal tono di quella copertura mediatica
12:03
you'd think that we had decided to shut down the LHC and go home.
245
723094
3488
potreste pensare che avessimo deciso di spegnere l'LHC e andare a casa.
12:06
(Laughter)
246
726606
1150
(Risate)
12:08
But that's not what we did.
247
728628
1603
Ma non è quello che abbiamo fatto.
12:13
But why not?
248
733057
2014
Ma perché no?
12:16
I mean, if I didn't discover a particle -- and I didn't --
249
736475
2845
Cioè, se non ho scoperto una particella (e non l'ho scoperta)
se non ho scoperto una particella, perché sono qui che vi parlo?
12:20
if I didn't discover a particle, why am I here talking to you?
250
740209
3029
Perché non ho abbassato lo sguardo per la vergogna
12:23
Why didn't I just hang my head in shame
251
743262
2437
12:25
and go home?
252
745723
1224
e non sono tornato a casa?
12:31
Particle physicists are explorers.
253
751169
3351
I fisici delle particelle sono degli esploratori.
12:35
And very much of what we do is cartography.
254
755421
2952
E buona parte di ciò che facciamo è cartografia.
12:39
Let me put it this way: forget about the LHC for a second.
255
759468
2852
Diciamo così: dimenticatevi dell'LHC per un secondo.
12:42
Imagine you are a space explorer arriving at a distant planet,
256
762344
3382
Immaginate di essere un astronauta che arriva su un pianeta lontano
12:45
searching for aliens.
257
765750
1325
in cerca di alieni.
12:47
What is your first task?
258
767099
1522
Qual è il vostro primo compito?
12:49
To immediately orbit the planet, land, take a quick look around
259
769931
3076
Entrare nell'orbita del pianeta, atterrare, dare un'occhiata
12:53
for any big, obvious signs of life,
260
773031
1886
in cerca di grandi, ovvi segni di vita,
12:54
and report back to home base.
261
774941
1819
e riferire alla base.
12:56
That's the stage we're at now.
262
776784
1624
Questa è la fase in cui ci troviamo ora.
Abbiamo dato una prima occhiata all'LHC
12:59
We took a first look at the LHC
263
779269
1487
13:00
for any new, big, obvious-to-spot particles,
264
780780
2284
alla ricerca di nuove, grandi, evidenti particelle,
13:03
and we can report that there are none.
265
783088
1950
e possiamo riferire che non ce ne sono.
13:05
We saw a weird-looking alien bump on a distant mountain,
266
785631
2673
Abbiamo visto una strana gobba aliena su una montagna distante,
13:08
but once we got closer, we saw it was a rock.
267
788328
2170
ma, avvicinandoci, abbiamo visto che era una roccia.
13:10
But then what do we do? Do we just give up and fly away?
268
790816
2640
Ma a quel punto cosa facciamo? Ci arrendiamo e voliamo via?
13:13
Absolutely not;
269
793480
1287
Assolutamente no;
13:14
we would be terrible scientists if we did.
270
794791
2305
saremmo scienziati terribili se facessimo così.
13:17
No, we spend the next couple of decades exploring,
271
797120
3613
No, passeremo i prossimi 20 anni esplorando,
13:20
mapping out the territory,
272
800757
1480
mappando il territorio,
scandagliando la sabbia con uno strumento di precisione,
13:22
sifting through the sand with a fine instrument,
273
802261
2365
13:24
peeking under every stone,
274
804650
1458
sbirciando sotto ogni roccia,
13:26
drilling under the surface.
275
806132
1554
trapanando sotto la superficie.
13:28
New particles can either show up immediately
276
808106
2593
Nuove particelle potrebbero mostrarsi immediatamente
13:30
as big, obvious-to-spot bumps,
277
810723
2133
come gobbe grandi ed evidenti,
13:32
or they can only reveal themselves after years of data taking.
278
812880
3941
oppure potrebbero rivelarsi dopo anni di raccolta dati.
13:38
Humanity has just begun its exploration at the LHC at this big high energy,
279
818103
4410
L'umanità ha appena cominciato a esplorare con l'LHC e questa enorme energia,
13:42
and we have much searching to do.
280
822537
1791
e abbiamo molte ricerche da fare.
13:44
But what if, even after 10 or 20 years, we still find no new particles?
281
824352
5825
E se, dopo 10 o 20 anni, non avessimo ancora trovato nuove particelle?
Costruiremo una macchina più grande.
13:51
We build a bigger machine.
282
831053
1695
13:52
(Laughter)
283
832772
1574
(Risate)
13:54
We search at higher energies.
284
834370
1690
Cercheremo a un'energia maggiore.
13:56
We search at higher energies.
285
836476
1570
Cercheremo a un'energia maggiore.
13:58
Planning is already underway for a 100-kilometer tunnel
286
838946
3053
È già in programma un tunnel di 100 chilometri
che farà collidere le particelle a un'energia 10 volte superiore dell'LHC.
14:02
that will collide particles at 10 times the energy of the LHC.
287
842612
2976
14:05
We don't decide where nature places new particles.
288
845612
2337
Non siamo noi a decidere dove la natura piazza le nuove particelle.
14:08
We only decide to keep exploring.
289
848366
1646
Possiamo solo decidere di continuare a esplorare.
14:10
But what if, even after a 100-kilometer tunnel
290
850036
2558
E se, anche dopo un tunnel di 100 chilometri,
14:12
or a 500-kilometer tunnel
291
852618
1860
o 500 chilometri,
14:14
or a 10,000-kilometer collider floating in space
292
854502
2841
o un collisore di 10 000 chilometri che fluttua nello spazio
14:17
between the Earth and the Moon,
293
857367
1578
tra la Terra e la Luna,
14:18
we still find no new particles?
294
858969
3062
non trovassimo ancora segno di nuove particelle?
14:23
Then perhaps we're doing particle physics wrong.
295
863597
2694
Forse stiamo sbagliando qualcosa nella fisica delle particelle.
14:26
(Laughter)
296
866315
1791
(Risate)
14:28
Perhaps we need to rethink things.
297
868130
1957
Forse dobbiamo ripensare tutto.
14:31
Maybe we need more resources, technology, expertise
298
871127
3262
Forse necessitiamo di più risorse, tecnologia, expertise
14:34
than what we currently have.
299
874413
1508
di ciò che abbiamo attualmente.
14:36
We already use artificial intelligence and machine learning techniques
300
876610
3341
Usiamo già l'intelligenza artificiale e tecniche di machine learning
14:39
in parts of the LHC,
301
879975
1153
in parte dell'LHC,
ma immaginate di elaborare un esperimento di fisica delle particelle
14:41
but imagine designing a particle physics experiment
302
881152
2406
14:43
using such sophisticated algorithms
303
883582
1669
usando algoritmi così sofisticati
14:45
that it could teach itself to discover a hyperdimensional graviton.
304
885275
3168
che impari da solo come scoprire un gravitone iperdimensionale.
14:48
But what if?
305
888467
1157
Ma se...?
14:49
What if the ultimate question:
306
889648
1445
L'ultimo se:
E se neanche l'intelligenza artificiale potesse aiutarci con i nostri quesiti?
14:51
What if even artificial intelligence can't help us answer our questions?
307
891117
3473
14:54
What if these open questions, for centuries,
308
894614
2111
E se queste domande aperte da secoli
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are destined to be unanswered for the foreseeable future?
309
896749
2669
fossero destinate a non ricevere risposta nel prossimo futuro?
14:59
What if the stuff that's bothered me since I was a little kid
310
899442
2929
E se ciò che mi ossessiona fin da bambino
15:02
is destined to be unanswered in my lifetime?
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902395
2523
non ricevesse risposta in tutta la mia vita?
15:06
Then that ...
312
906395
1156
Beh questo...
15:08
will be even more fascinating.
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908282
2094
Sarebbe ancora più affascinante.
15:12
We will be forced to think in completely new ways.
314
912144
3225
Saremmo costretti a pensare in modi completamente diversi.
15:16
We'll have to go back to our assumptions,
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916361
2058
Dovremmo ridiscutere le nostre premesse,
15:18
and determine if there was a flaw somewhere.
316
918443
2339
e determinare se ci sia stato un errore da qualche parte.
15:21
And we'll need to encourage more people to join us in studying science
317
921401
3395
E dovremmo incoraggiare più persone a unirsi a noi nello studio della scienza
15:24
since we need fresh eyes on these century-old problems.
318
924820
3062
perché serve un nuovo punto di vista su questi problemi vecchi di cent'anni.
15:27
I don't have the answers, and I'm still searching for them.
319
927906
3134
Non ho risposte, e le sto ancora cercando.
15:31
But someone -- maybe she's in school right now,
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931064
2329
Ma qualcuno, magari qualcuno che è a scuola adesso,
15:33
maybe she's not even born yet --
321
933417
1684
magari non è neanche ancora nato,
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could eventually guide us to see physics in a completely new way,
322
935783
3133
alla fine potrebbe guidarci a vedere la fisica in un modo completamente diverso
15:38
and to point out that perhaps we're just asking the wrong questions.
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938940
4268
e a far notare che forse ci stiamo solo ponendo le domande sbagliate.
15:44
Which would not be the end of physics,
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944112
2410
Che non sarebbe la fine della fisica,
15:46
but a novel beginning.
325
946546
1406
ma un nuovo inizio.
15:49
Thank you.
326
949204
1150
Grazie.
15:50
(Applause)
327
950378
2541
(Applausi)
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