The design of the universe | George Smoot

Traduttore: Paolo Marcazzan Revisore: Aldo Caprini

I thought I would think about changing your perspective on the world a bit,

Pensavo oggi di provare a cambiare un po' la vostra prospettiva sul mondo,

and showing you some of the designs that we have in nature.

e di mostrarvi alcuni delle strutture esistenti in natura.

And so, I have my first slide to talk about

E quindi, ho qui la prima diapositiva che parla

the dawning of the universe and what I call

degli albori dell'universo, e di cio' che io chiamo

the cosmic scene investigation, that is, looking at

l'investigazione della scena cosmica, cioe' l'osservazione

the relics of creation and inferring what happened at the beginning,

dei residui della creazione per dedurne quanto accadde agli inizi,

and then following it up and trying to understand it.

da cui poi proseguire e cercare di comprendere il fenomeno.

And so one of the questions that I asked you is,

Dunque, una delle domande che vi pongo e',

when you look around, what do you see?

se vi guardate intorno, che cosa vedete?

Well, you see this space that's created by designers

Beh, vedete questo spazio, creato da architetti

and by the work of people, but what you actually see

e dal lavoro di persone, ma cio' che in realta' vedete

is a lot of material that was already here,

e' un sacco di materiale che era gia' qui

being reshaped in a certain form.

ora rimodellato in altra forma.

And so the question is: how did that material get here?

E allora la domanda e': come e' giunto sin qui quel materiale?

How did it get into the form that it had before it got reshaped, and so forth?

Come ha assunto la forma che aveva prima che la stessa venisse alterata, e cosi' via?

It's a question of what's the continuity?

Si tratta di chiedersi, qual'e' la continuita'?

So one of the things I look at is,

Dunque una delle questioni di cui mi occupo e',

how did the universe begin and shape?

come si è formato l'universo?

What was the whole process in the creation and the evolution of the universe

Quale e' stato l'intero processo nella creazione ed evoluzione dell'universo

to getting to the point that we have these kinds of materials?

che ha fatto si' che si abbiano oggi questi tipi di materiali?

So that's sort of the part, and let me move on then and show you

Quindi, questo e' in sostanza il tema, e ora procedo a mostrarvi

the Hubble Ultra Deep Field.

un'immagine a campo ultra-profondo dal telescopio Hubble.

If you look at this picture,

Se osservate questa immagine,

what you will see is a lot of dark with some light objects in it.

cio' che vedete e' molta oscurita' con alcuni oggetti luminosi.

And everything but -- four of these light objects are stars,

Quattro di questi oggetti luminosi sono stelle,

and you can see them there -- little pluses.

e le potete vedere qui -- queste piccoli segni piu'.

This is a star, this is a star, everything else is a galaxy, OK?

Questa e' una stella, questa e' una stella, tutte le altre sono galassie, d'accordo?

So there's a couple of thousand galaxies

Quindi, ci sono un paio di migliaia di galassie

you can see easily with your eye in here.

che potete facilmente vedere qui ad occhio nudo.

And when I look out at particularly this galaxy,

E se vado a guardare questa galassia in particolare,

which looks a lot like ours, I wonder if there's

che somiglia molto alla nostra, mi chiedo se anche li' ci sia

an art design college conference going on,

una conferenza in corso presso un college di arte e design,

and intelligent beings there are thinking about, you know,

e altri esseri intelligenti che stanno discutendo, ad esempio,

what designs they might do, and there might be a few cosmologists

di quali modelli possano sviluppare, e ci potrebbero essere alcuni cosmologi

trying to understand where the universe itself came from,

che cercano di capire da dove sia partito l'universo

and there might even be some in that galaxy looking at ours

e ci potrebbero essere addirittura alcuni in quella galassia che stanno guardando la nostra

trying to figure out what's going on over here.

cercando d'immaginare che cosa stia succedendo qui da noi.

But there's a lot of other galaxies, and some are nearby,

Ma ci sono molte altre galassie, alcune vicine,

and they're kind of the color of the Sun,

che hanno piu' o meno lo stesso colore del Sole

and some are further away and they're a little bluer, and so forth.

mentre altre, piu' lontane, dalla tinta piu' blu, e cosi' via.

But one of the questions is -- this should be, to you --

Ma un'altra domanda -- lo dovrebbe essere per voi -- e'

how come there are so many galaxies?

come mai ci sono cosi' tante galassie?

Because this represents a very clean fraction of the sky.

E questa rappresenta una sezione molto ridotta del cielo.

This is only 1,000 galaxies.

Queste sono appena un migliaio di galassie.

We think there's on the order -- visible to the Hubble Space Telescope,

Noi riteniamo che vi siano -- visibili attraverso il telescopio spaziale Hubble

if you had the time to scan it around --

se uno avesse il tempo di orientarlo dappertutto --

about 100 billion galaxies. Right?

circa 100 miliardi di galassie. Mi spiego?

It's a very large number of galaxies.

Quindi un numero molto elevato di galassie.

And that's roughly how many stars there are in our own galaxy.

E piu' o meno altrettante sono le stelle presenti nella nostra galassia.

But when you look at some of these regions like this, you'll see

Ma se osservate alcune di queste regioni, come questa, vedrete

more galaxies than stars, which is kind of a conundrum.

piu' galassie che stelle, il che e' un po' un mistero.

So the question should come to your mind is, what kind of design, you know,

Quindi vi dovrebbe sorgere spontanea la domanda, che tipo di disegno, capite,

what kind of creative process and what kind of design

che tipo di processo creativo e che tipo di disegno

produced the world like that?

hanno generato il mondo siffatto?

And then I'm going to show you it's actually a lot more complicated.

E vi sto per mostrare che in realta' e' una faccenda assai piu' complessa.

We're going to try and follow it up.

Proviamo a seguirne il percorso

We have a tool that actually helps us out in this study,

Ci e' dato uno strumento che di fatto ci aiuta in questo studio,

and that's the fact that the universe is so incredibly big

nel fatto che l'universo e' cosi' incredibilmente vasto

that it's a time machine, in a certain sense.

da essere una macchina del tempo, in un certo senso.

We draw this set of nested spheres cut away so you see it.

Costruiamo questa serie di sfere, una dentro l'altra, in sezione cosi' riuscite a vederci dentro.

Put the Earth at the center of the nested spheres,

Mettiamo la Terra al centro delle sfere concentriche,

just because that's where we're making observations.

giusto perche' e' da li' che facciamo le nostre osservazioni.

And the moon is only two seconds away, so if you take a picture of the moon

E la luna e' a soli due secondi di distanza, cosi' che se scattaste una foto della luna

using ordinary light, it's the moon two seconds ago, and who cares.

utilizzando luce naturale, cio' che riproducete e' la luna di due secondi fa, ma questo non importa a nessuno.

Two seconds is like the present.

Due secondi sono praticamente lo stesso che l'istante presente.

The Sun is eight minutes ago. That's not such a big deal, right,

Il Sole che vedete e' di otto minuti fa. Anche qui, niente di cosi' importante,

unless there's solar flares coming then you want to get out the way.

salvo esplosioni solari dovessero dirigersi qui, nel qual caso uno vorrebbe togliersi di mezzo.

You'd like to have a little advance warning.

Uno gradirebbe un piccolo preavviso.

But you get out to Jupiter and it's 40 minutes away. It's a problem.

Ma se ci spostiamo fuori, su Giove, sono 40 minuti di distanza. Un problema.

You hear about Mars, it's a problem communicating to Mars

Sentite parlare di Marte, beh le comunicazioni verso Marte sono un problema

because it takes light long enough to go there.

perche' la luce ha bisogno di diverso tempo per arrivarci.

But if you look out to the nearest set of stars,

Ma se vi spostate sul piu' vicino gruppo di stelle,

to the nearest 40 or 50 stars, it's about 10 years.

sulle piu' vicine 40 o 50 stelle, siamo gia' a 10 anni di distanza.

So if you take a picture of what's going on, it's 10 years ago.

Cosi' che se ne scattate una foto, cio' che vedete risale a 10 anni fa.

But you go and look to the center of the galaxy,

E poi andate ad osservare il centro della galassia,

it's thousands of years ago.

li' si parla di migliaia di anni fa.

If you look at Andromeda, which is the nearest big galaxy,

Se prendete Andromeda, che e' la piu' vicina delle grandi galassie,

and it's two million years ago.

siamo a due milioni di anni fa.

If you took a picture of the Earth two million years ago,

Se fosse possibile scattare una foto della Terra di due milioni di anni fa,

there'd be no evidence of humans at all,

non ci sarebbe traccia alcuna di umani,

because we don't think there were humans yet.

dato che riteniamo non vi fossero ancora umani allora.

I mean, it just gives you the scale.

Voglio dire, questo vi da' un'idea delle proporzioni.

With the Hubble Space Telescope, we're looking at

Con il telescopio spaziale Hubble riusciamo a spingerci

hundreds of millions of years to a billion years.

a distanze che vanno dalle centinaia di milioni al miliardo di anni fa.

But if we were capable to come up with an idea of how to look even further --

Ma se fossimo in grado di trovare il modo per guardare ancora piu' in la' --

there's some things even further,

ci sono cose da osservare ancora piu' lontane,

and that was what I did in a lot of my work,

e a questo ho dedicato molto del mio lavoro,

was to develop the techniques -- we could look out back to even earlier

a sviluppare le tecniche -- spingere le nostre osservazioni ancora piu' indietro

epochs before there were stars and before there were galaxies,

ad epoche antecedenti la comparsa delle stelle e delle galassie,

back to when the universe was hot and dense and very different.

risalenti a quando l'universo era molto caldo, denso, e molto diverso.

And so that's the sort of sequence,

E quindi questa e' pressappoco la sequenza,

and so I have a more artistic impression of this.

e ne ho una rappresentazione piu' artistica.

There's the galaxy in the middle, which is the Milky Way,

Qui nel mezzo c'e' la galassia, che e' la Via Lattea,

and around that are the Hubble -- you know, nearby kind of galaxies,

intorno a cui ci sono le galassie di Hubble -- quelle vicine, per intenderci,

and there's a sphere that marks the different times.

e queste sfere sono a demarcare le diverse epoche.

And behind that are some more modern galaxies.

Dietro a cui vi sono altre galassie piu' giovani.

You see the whole big picture?

Vedete ora il quadro della situazione per intero?

The beginning of time is funny -- it's on the outside, right?

L'inizio del tempo e' una cosa peculiare -- sta fuori da questi margini, d'accordo?

And then there's a part of the universe we can't see

C'e' poi una parte dell'universo che non siamo in grado di vedere

because it's so dense and so hot, light can't escape.

poiche' e' cosi' densa e cosi' calda che la luce non ne puo' fuoriuscire.

It's like you can't see to the center of the Sun;

Allo stesso modo in cui non si riesce a vedere al centro del Sole,

you have to use other techniques to know what's going on inside the Sun.

si devono utilizzare altre tecniche per capire che cosa succede dentro il Sole.

But you can see the edge of the Sun,

Ma si riesce a vedere il contorno del Sole,

and the universe gets that way, and you can see that.

e l'universo va in quella direzione, come pure si riesce a vedere.

And then you see this sort of model area around the outside,

Vedete poi questa specie di area modellata qui nella parte esterna,

and that is the radiation coming from the Big Bang,

quella rappresenta la radiazione derivante dal Big Bang,

which is actually incredibly uniform.

che di fatto e' sorprendentemente uniforme.

The universe is almost a perfect sphere,

L'universo e' una sfera pressoche' perfetta,

but there are these very tiny variations

ma ci sono queste infinitesime variazioni

which we show here in great exaggeration.

che vengono mostrate qui in maniera molto amplificata.

And from them in the time sequence we're going to have to go

E seguendo la sequenza temporale, ci spostiamo

from these tiny variations to these irregular galaxies and first stars

da queste piccolissime variazioni a queste galassie irregolari e stelle primordiali

to these more advanced galaxies, and eventually the solar system, and so forth.

fino a queste galassie piu' sviluppate, per arrivare al sistema solare, e cosi' via.

So it's a big design job,

Dunque si tratta di un grande disegno,

but we'll see about how things are going on.

ma andremo a scoprire in che modo succedono queste cose.

So the way these measurements were done,

Allora, riguardo il modo in cui furono effettuate queste misurazioni,

there's been a set of satellites, and this is where you get to see.

c'era un gruppo di satelliti a disposizione, e questo e' quanto si riesce a vedere.

So there was the COBE satellite, which was launched in 1989,

Fu dunque attraverso il satellite COBE, lanciato nel 1989,

and we discovered these variations.

che potemmo scoprire queste variazioni.

And then in 2000, the MAP satellite was launched -- the WMAP --

In seguito, nel 2000, fu lanciato il satellite MAP -- il WMAP --

and it made somewhat better pictures.

con cui si riusci' ad ottenere immagini migliori.

And later this year -- this is the cool stealth version,

E piu' tardi quest'anno -- questo e' il modello avanzato, segreto,

the one that actually has some beautiful design features to it,

quello che possiede degli elementi di design davvero notevoli,

and you should look -- the Planck satellite will be launched,

osservate -- verra' lanciato il satellite Planck,

and it will make very high-resolution maps.

il quale sara' in grado di generare mappe ad alta risoluzione.

And that will be the sequence of understanding

Su cio' si basera' la sequenza che ci aiutera' a comprendere

the very beginning of the universe.

i momenti iniziali dell'universo.

And what we saw was, we saw these variations, and then they told us

Cio' che abbiamo fin qui rilevato sono queste variazioni, che ci hanno rivelato

the secrets, both about the structure of space-time,

segreti sia sulla struttura dello spazio-tempo,

and about the contents of the universe,

che su cio' che l'universo contiene,

and about how the universe started in its original motions.

e su come l'universo prese forma nelle sue fasi iniziali.

So we have this picture, which is quite a spectacular picture,

E abbiamo questa immagine, che e' un'immagine davvero spettacolare,

and I'll come back to the beginning, where we're going to have

e qui ritorno agli inizi, dove abbiamo

some mysterious process that kicks the universe off at the beginning.

qualche misterioso iniziale processo per il quale l'universo comincia.

And we go through a period of accelerating expansion, and the universe

E procediamo poi per un periodo di espansione in continua accelerazione,

expands and cools until it gets to the point where it becomes transparent,

e l'universo si espande e si raffredda fino a divenire trasparente,

then to the Dark Ages, and then the first stars turn on,

per poi passare per un periodo di oscurita', fino all'apparire delle prime stelle,

and they evolve into galaxies, and then later they get to the more expansive galaxies.

che si evolvono poi in galassie, e in seguito in galassie piu' estese.

And somewhere around this period is when our solar system started forming.

E il sistema solare comincio' a formarsi piu' o meno intorno a questo periodo.

And it's maturing up to the present time.

E sta ancora maturando ai nostri giorni.

And there's some spectacular things.

Ci sono alcune cose spettacolari.

And this wastebasket part, that's to represent

E questa parte dalla forma di cestino, rappresenta

what the structure of space-time itself is doing during this period.

come la struttura dello spazio-tempo si comporta durante questo periodo.

And so this is a pretty weird model, right?

Dunque, si tratta di un modello abbastanza strano, giusto?

What kind of evidence do we have for that?

Che tipo di prova abbiamo che lo confermi?

So let me show you some of nature's patterns

Allora, lasciate che vi mostri alcuni delle strutture che esistono in natura

that are the result of this.

e che risultano da questo processo.

I always think of space-time as being the real substance of space,

Io penso sempre allo spazio-tempo come alla vera sostanza del cosmo,

and the galaxies and the stars just like the foam on the ocean.

mentre stelle e galassie sono come la schiuma dell'oceano.

It's a marker of where the interesting waves are and whatever went on.

Indicatori di dove si trovano le onde piu' interessanti, e di cio' che e' successo.

So here is the Sloan Digital Sky Survey showing the location of a million galaxies.

Allora, questa e' la mappatura digitale Sloan del cielo che mostra la posizione di un milione di galassie.

So there's a dot on here for every galaxy.

A ciascun punto qui corrisponde una galassia.

They go out and point a telescope at the sky, take a picture,

Il telescopio viene puntato verso il cielo, e se ne scatta una foto,

identify what are stars and throw them away, look at the galaxies,

si identificano e si scartano le stelle, per guardare invece alle galassie,

estimate how far away they are, and plot them up.

stimare la loro distanza, e riprodurle in un grafico,

And just put radially they're going out that way.

e che sistemate radialmente, si allontanano dal centro.

And you see these structures, this thing we call the Great Wall,

Poi vedete queste strutture, questa che chiamiamo il Grande Muro,

but there are voids and those kinds of stuff, and they kind of fade out

ma ci sono anche vuoti e cose del genere, e le immagini poi si dissolvono

because the telescope isn't sensitive enough to do it.

perche' la risoluzione del telescopio non e' abbastanza elevata.

Now I'm going to show you this in 3D.

Ora vi mostro la stessa immagine in 3D.

What happens is, you take pictures

Funziona cosi', si scattano delle foto

as the Earth rotates, you get a fan across the sky.

mentre la Terra ruota, e si ottiene una sequenza a ventaglio del cielo.

There are some places you can't look because of our own galaxy,

Alcune zone non sono osservabili a causa della nostra galassia,

or because there are no telescopes available to do it.

o perche' non abbiamo a disposizione telescopi che lo consentano.

So the next picture shows you the three-dimensional version of this rotating around.

La prossima immagine vi mostra la versione tridimensionale, in rotazione.

Do you see the fan-like scans made across the sky?

Vedete come le immagini sono disposte a ventaglio nel cielo?

Remember, every spot on here is a galaxy, and you see the galaxies,

Tenete a mente che ogni punto e' una galassia, e cio' che vedete sono le galassie,

you know, sort of in our neighborhood, and you sort of see the structure.

per cosi' dire, del nostro vicinato, e vi rendete conto della struttura.

And you see this thing we call the Great Wall,

E questa conformazione che chiamiamo il Grande Muro,

and you see the complicated structure, and you see these voids.

e di nuovo, ne vedete la complessa struttura, e questi vuoti.

There are places where there are no galaxies and there are places

Ci sono punti dove non ci sono galassie, e punti invece

where there are thousands of galaxies clumped together, right.

dove ce ne sono a migliaia ammassate insieme.

So there's an interesting pattern,

Quindi, si tratta di una struttura interessante,

but we don't have enough data here to actually see the pattern.

ma qui non ci sono dati a sufficienza per riuscire a vederne la ripetitivita'.

We only have a million galaxies, right?

Qui sono rappresentate solo un milione di galassie, giusto?

So we're keeping, like, a million balls in the air

Quindi, e' come se tenessimo un milione di palle in aria

but, what's going on?

ma che cosa succede in realta'?

There's another survey which is very similar to this,

C'e' un altro rilevamento molto simile a questo

called the Two-degree Field of View Galaxy Redshift Survey.

chiamato rilevamento galattico di spostamento verso il rosso a campo visivo di due gradi.

Now we're going to fly through it at warp a million.

Andiamo ora ad attraversarlo a velocita' di un milione di warp.

And every time there's a galaxy -- at its location there's a galaxy --

Ogni volta che si incontra una galassia -- una galassia alla posizione del rilevatore --

and if we know anything about the galaxy, which we do,

e se abbiamo informazioni su quella galassia, come si da' il caso,

because there's a redshift measurement and everything,

visto che ne misuriamo lo spostamento verso il rosso eccetera,

you put in the type of galaxy and the color,

si inserisce in quel punto il tipo di galassia con il proprio colore,

so this is the real representation.

quindi se ne ha la rappresentazione reale.

And when you're in the middle of the galaxies

Quando invece si e' nel mezzo delle galassie

it's hard to see the pattern; it's like being in the middle of life.

e' difficile rilevare la struttura; e' come quando si e' in mezzo alla vita.

It's hard to see the pattern in the middle of the audience,

E' difficile vedere la struttura stando nel mezzo del pubblico

it's hard to see the pattern of this.

e' difficile vederne la disposizione.

So we're going to go out and swing around and look back at this.

Allora ne usciamo e ci voltiamo ad osservare da una certa distanza.

And you'll see, first, the structure of the survey,

E dapprima vedrete la struttura di questo rilevamento,

and then you'll start seeing the structure of the galaxies

per poi cominciare a vedere la struttura delle galassie

that we see out there.

che vediamo la' fuori.

So again, you can see the extension of this Great Wall of galaxies showing up here.

Di nuovo, quindi, vedete comparire qui l'estensione di questo Grande Muro di galassie

But you can see the voids,

Ma vedete anche i vuoti,

you can see the complicated structure, and you say,

vi rendete conto della complessita' della struttura, e vi chiedete,

well, how did this happen?

beh, e come e' accaduto tutto questo?

Suppose you're the cosmic designer.

Ipotizzate di essere voi il progettista dell'universo

How are you going to put galaxies out there in a pattern like that?

Come pensereste di disporre le galassie in questa maniera?

It's not just throwing them out at random.

Non si tratta semplicemente di gettarle la' fuori a caso.

There's a more complicated process going on here.

C'e' un processo molto piu' complesso dietro.

How are you going to end up doing that?

Come pensereste di arrivarci?

And so now we're in for some serious play.

Dunque, ci mettiamo di fronte ad una sfida molto seria.

That is, we have to seriously play God,

E cioe', dobbiamo seriamente provare a fare la parte di Dio,

not just change people's lives, but make the universe, right.

non per cambiare la vita delle persone, ma per costruire l'universo.

So if that's your responsibility, how are you going to do that?

Quindi, se ci assumiamo questa responsabilita', come intendiamo procedere?

What's the kind of technique?

Che tipo di tecnica utilizzare?

What's the kind of thing you're going to do?

Che cosa abbiamo in mente di fare?

So I'm going to show you the results of a very large-scale simulation

Vi mostro allora i risultati di una simulazione su scala molto grande

of what we think the universe might be like, using, essentially,

di come pensiamo sia strutturato l'universo, utilizzando sostanzialmente

some of the play principles and some of the design principles that,

alcuni di quei criteri di azione e progetto

you know, humans have labored so hard to pick up,

cui gli essere umani sono giunti solo dopo molto intenso lavoro

but apparently nature knew how to do at the beginning.

ma che a quanto pare la natura da sempre conosce.

And that is, you start out with very simple ingredients

Cio' e' a dire, si comincia con ingredienti molto semplici

and some simple rules,

e regole molto semplici,

but you have to have enough ingredients to make it complicated.

ma ci devono essere ingredienti a sufficienza per rendere poi la cosa complessa.

And then you put in some randomness,

E poi si aggiunge della casualita',

some fluctuations and some randomness,

delle fluttuazioni e della variabilita',

and realize a whole bunch of different representations.

e si generano tutta una serie di diverse rappresentazioni.

So what I'm going to do is show you

E allora vi mostro adesso

the distribution of matter as a function of scales.

la distribuzione della materia in funzione di scala di misura.

We're going to zoom in, but this is a plot of what it is.

Andiamo ad ingrandire, ma questo ne rappresenta l'essenza.

And we had to add one more thing to make the universe come out right.

E dovemmo aggiungere un altro elemento per rappresentare correttamente l'universo.

It's called dark matter.

Questo elemento si chiama materia oscura.

That is matter that doesn't interact with light

E' un tipo di materia che non interagisce con la luce

the typical way that ordinary matter does,

nel modo che e' invece tipico della materia ordinaria,

the way the light's shining on me or on the stage.

quel modo per cui la luce si riflette ora su di me o sul palco.

It's transparent to light, but in order for you to see it,

Quella oscura e' trasparente alla luce, ma affinche' riusciate a vederla,

we're going to make it white. OK?

la coloriamo bianca, d'accordo?

So the stuff that's in this picture that's white, that is the dark matter.

Quindi tutto cio' che in questa immagine e' bianco rappresenta materia oscura.

It should be called invisible matter,

Dovrebbe essere chiamata materia invisibile,

but the dark matter we've made visible.

anche se qui l'abbiamo resa visibile.

And the stuff that is in the yellow color,

Quello che invece vedete di colore giallo,

that is the ordinary kind of matter that's turned into stars and galaxies.

quella e' materia ordinaria che si e' costituita in stelle e galassie.

So I'll show you the next movie.

Allora vi mostro il prossimo filmato.

So this -- we're going to zoom in.

Allora qui -- facciamo un ingrandimento.

Notice this pattern and pay attention to this pattern.

Notate questa struttura, e prestatevi attenzione.

We're going to zoom in and zoom in.

Continuiamo ad ingrandire e ingrandire.

And you'll see there are all these filaments and structures and voids.

E vedete che compaiono tutti questi reticoli e strutture e vuoti.

And when a number of filaments come together in a knot,

E quando un certo numero di reticoli confluiscono in un nodo,

that makes a supercluster of galaxies.

a quel punto corrisponde un vasto aggregato di galassie.

This one we're zooming in on

Questo che andiamo ora ad ingrandire

is somewhere between 100,000 and a million galaxies in that small region.

rappresenta qualcosa tra centomila e un milione di galassie, in quel minuscolo spazio.

So we live in the boonies.

Quindi noi viviamo sperduti nella vastita'.

We don't live in the center of the solar system,

Non viviamo al centro del sistema solare,

we don't live in the center of the galaxy

non viviamo al centro della galassia

and our galaxy's not in the center of the cluster.

e la nostra galassia non e' al centro di questo aggregato.

So we're zooming in.

Continuiamo ad ingrandire.

This is a region which probably has more than 100,000,

Questa regione contiene piu' di centomila, ci sono

on the order of a million galaxies in that region.

qualcosa come un milione di galassie in quella regione.

We're going to keep zooming in. OK.

E continuiamo ad ingrandire.

And so I forgot to tell you the scale.

Mi sono scordato di dirvi qual'e' la scala di misura.

A parsec is 3.26 light years.

Un parsec sono 3.26 anni luce.

So a gigaparsec is three billion light years -- that's the scale.

Quindi un gigaparsec corrisponde a tre miliardi di anni luce -- questa e' la scala.

So it takes light three billion years to travel over that distance.

Quindi la luce impiega tre miliardi di anni per coprire questa distanza.

Now we're into a distance sort of between here and here.

Qui siamo ad una distanza, questa piu' o meno tra qui e qui.

That's the distance between us and Andromeda, right?

Che corrisponde alla distanza tra noi ed Andromeda, d'accordo?

These little specks that you're seeing in here, they're galaxies.

Questi puntini che vedete qui sono galassie

Now we're going to zoom back out,

Ora torniamo a rimpicciolire indietro

and you can see this structure that,

e potete vedere questa struttura che,

when we get very far out, looks very regular,

una volta lontani a sufficienza, appare molto regolare,

but it's made up of a lot of irregular variations.

ma che in realta' consiste di molte irregolari alterazioni.

So they're simple building blocks.

Variazioni che ne sono i componenti di base.

There's a very simple fluid to begin with.

Si inizia con un mezzo fluido molto semplice.

It's got dark matter, it's got ordinary matter,

Il quale contiene materia oscura, materia ordinaria,

it's got photons and it's got neutrinos,

fotoni, e neutrini

which don't play much role in the later part of the universe.

i quali non avranno un ruolo importante nell'universo che seguira'.

And it's just a simple fluid and it, over time,

E non e' altro che un semplice fluido, che nel tempo

develops into this complicated structure.

si evolve in questa struttura cosi' complessa.

And so you know when you first saw this picture,

Ora capite, anche se al primo impatto questa foto

it didn't mean quite so much to you.

non vi diceva granche'.

Here you're looking across one percent of the volume of the visible universe

Qui stiamo osservando appena un uno percento del volume dell'universo visibile

and you're seeing billions of galaxies, right, and nodes,

eppure gia' vedete miliardi di galassie, e nodi,

but you realize they're not even the main structure.

ma che non rappresentano nemmeno la struttura principale.

There's a framework, which is the dark matter, the invisible matter,

C'e' un reticolato costituito dalla materia oscura, la materia invisibile,

that's out there that's actually holding it all together.

che e' la' a tenere insieme l'intero sistema.

So let's fly through it, and you can see how much harder it is

Allora saltiamoci dentro, a vedete subito quanto piu' difficile sia

when you're in the middle of something to figure this out.

rendersi conto di questa struttura osservando dall'interno.

So here's that same end result.

E qui, ecco lo stesso risultato.

You see a filament,

Vedete un filamento,

you see the light is the invisible matter,

le zone chiare sono materia invisibile,

and the yellow is the stars or the galaxies showing up.

mentre quelle gialle sono stelle e galassie.

And we're going to fly around, and we'll fly around,

Voliamoci intorno, continuiamo a volare,

and you'll see occasionally a couple of filaments intersect,

e ogni tanto noteremo un paio di filamenti che si intersecano,

and you get a large cluster of galaxies.

generando un vasto aggregato di galassie.

And then we'll fly in to where the very large cluster is,

E andiamo ad avvicinarci a questo aggregato molto grande,

and you can see what it looks like.

e potete vedere come si presenta.

And so from inside, it doesn't look very complicated, right?

E vedete come dall'interno non sembri molto complicato, vero?

It's only when you look at it at a very large scale,

Solo quando lo si osserva su scala molto piu' ampia

and explore it and so forth, you realize it's a very intricate,

e lo si studia e cosi' via, ci si rende conto di come sia una struttura

complicated kind of a design, right?

molto intricata e complessa, giusto?

And it's grown up in some kind of way.

E in qualche modo si e' evoluta.

So the question is,

Quindi la domanda e'

how hard would it be to assemble this, right?

quanto difficile sarebbe mettere insieme una cosa del genere?

How big a contractor team would you need

Che razza di squadra di operai vi servirebbe

to put this universe together, right?

per mettere insieme questo universo?

That's the issue, right?

Questa e' la questione, giusto?

And so here we are.

E quindi eccoci qui.

You see how the filament --

Vedete come questo filamento --

you see how several filaments are coming together,

come questi vari filamenti si intersechino

therefore making this supercluster of galaxies.

a formare questo aggregato di galassie.

And you have to understand, this is not how it would actually look

Dovete inoltre rendervi conto che non vi apparirebbe cosi'

if you -- first, you can't travel this fast,

se voi -- innanzitutto non siamo in grado di viaggiare a quella velocita',

everything would be distorted,

tutto apparirebbe distorto,

but this is using simple rendering and graphic arts kind of stuff.

queste sono solo rappresentazioni grafiche generate al computer,

This is how, if you took billions of years to go around,

Solo se aveste miliardi di anni a disposizione per viaggiare nel cosmo,

it might look to you, right?

solo in tal caso e' cosi' che vi apparirebbe.

And if you could see invisible matter, too.

E solo se poteste vedere anche la materia invisibile.

And so the idea is, you know, how would you put together the universe

Quindi ci chiediamo, capite, come si potrebbe costruire l'universo

in a very simple way?

in un modo molto semplice?

We're going to start and realize that the entire visible universe,

Cominciamo oggi a comprendere che l'intero universo visibile,

everything we can see in every direction with the Hubble Space Telescope

tutto cio' che riusciamo a vedere attraverso il telescopio spaziale Hubble

plus our other instruments,

e le altre strumentazioni,

was once in a region that was smaller than an atom.

era inizialmente contenuto in uno spazio piu' piccolo di un atomo.

It started with tiny quantum mechanical fluctuations,

Inizio' con minuscole fluttuazioni quantomeccaniche,

but expanding at a tremendous rate.

ma espandendosi a velocita' incredibile.

And those fluctuations

E quelle fluttuazioni

were stretched to astronomical sizes, and those fluctuations

si estesero su scala astronomica, e quelle fluttuazioni

eventually are the things we see in the cosmic microwave background.

sono infine cio' che rileviamo nella radiazione cosmica di fondo.

And then we needed some way to turn those fluctuations into galaxies

E poi ci fu bisogno di qualche processo per trasformare le fluttuazioni in galassie

and clusters of galaxies and make these kinds of structures go on.

e in aggregati di galassie, e per propagare questo tipo di strutture.

So I'm going to show you a smaller simulation.

Vi mostro allora una simulazione su scala piu' ridotta.

This simulation was run on 1,000 processors for a month

Questa simulazione ha richiesto l'impiego di 1,000 processori per un mese

in order to make just this simple visible one.

per ottenere questa semplice rappresentazione.

So I'm going to show you one

Ve ne mostro una nella prossima immagine

that can be run on a desktop in two days in the next picture.

che si puo' ottenere in due giorni da un normale desktop.

So you start out with teeny fluctuations

Si comincia con minuscole fluttuazioni

when the universe was at this point,

quando l'universo era a questo punto,

now four times smaller, and so forth.

poi quattro volte piu' piccolo, e cosi' via.

And you start seeing these networks, this cosmic web of structure forming.

E si vede che questi reticoli, questo reticolato di struttura cosmica comincia a formarsi.

And this is a simple one, because it doesn't have the ordinary matter

E questo e' un caso semplice perche' non contiene materia ordinaria

and it just has the dark matter in it.

ma solo materia oscura.

And you see how the dark matter lumps up,

E potete vedere come la materia oscura si raggrumi,

and the ordinary matter just trails along behind.

e la materia ordinaria semplicemente segua a pari passo.

So there it is.

Quindi, ecco qui.

At the beginning it's very uniform.

All'inizio tutto e' molto uniforme.

The fluctuations are a part in 100,000.

Le fluttuazioni rappresentano una parte su centomila

There are a few peaks that are a part in 10,000,

Con alcuni picchi che corrispondono a una parte su diecimila

and then over billions of years, gravity just pulls in.

e nel corso di miliardi di anni, la forza di gravita' esercita la sua azione.

This is light over density, pulls the material around in.

Questo indica il rapporto luce-densita', e aggrega la materia d'intorno.

That pulls in more material and pulls in more material.

Continua ad aggregare altra materia d'intorno.

But the distances on the universe are so large

Ma le distanze nell'universo sono talmente grandi,

and the time scales are so large that it takes a long time for this to form.

cosi' come le scale temporali, che formare questa struttura richiede un lungo tempo.

And it keeps forming until the universe is roughly about half the size it is now,

La quale continua a formarsi fino a che l'universo raggiunge piu' o meno le dimensioni attuali,

in terms of its expansion.

in termini di espansione.

And at that point, the universe mysteriously starts accelerating

E a quel punto, l'universo comincia misteriosamente ad accelerare

its expansion and cuts off the formation of larger-scale structure.

la propria espansione, e a ridurre la formazione di queste strutture piu' grandi.

So we're just seeing as large a scale structure as we can see,

E quindi stiamo vedendo la struttura di massima dimensione possibile,

and then only things that have started forming already

dove solo elementi che hanno gia' cominciato a formarsi

are going to form, and then from then on it's going to go on.

si possono formare e continuare il loro processo da li' in poi.

So we're able to do the simulation, but this is two days on a desktop.

Siamo dunque in grado di effettuare la simulazione, anche se questa ha richiesto solo due giorni su un desktop.

We need, you know, 30 days on 1,000 processors

Capite invece che sono necessari 30 giorni e mille processori

to do the kind of simulation that I showed you before.

per ottenere il tipo di simulazione che vi ho mostrato prima.

So we have an idea of how to play seriously, creating the universe

Ci siamo pertanto fatti un'idea piuttosto seria di come creare l'universo

by starting with essentially less than an eyedrop full of material,

in pratica cominciando con meno di una goccia di materiale,

and we create everything we can see in any direction, right,

e da li' creare tutto cio' che vediamo in ogni direzione

from almost nothing -- that is, something extremely tiny,

partendo da quasi nulla -- da qualcosa di estremamente minuscolo,

extremely small -- and it is almost perfect,

estremamente piccolo -- che e' pressoche' perfetto,

except it has these tiny fluctuations at a part in 100,000 level,

eccetto che per queste minuscole fluttuazioni al livello di una parte su centomila,

which turn out to produce the interesting patterns and designs we see,

che finiscono con il generare questi interessanti motivi e strutture che vediamo,

that is, galaxies and stars and so forth.

cioe', galassie e stelle e cosi' via.

So we have a model, and we can calculate it, and we can use it

Abbiamo dunque un modello che possiamo calcolare ed usare

to make designs of what we think the universe really looks like.

per generare delle visualizzazioni di come riteniamo l'universo si presenti.

And that design is sort of way beyond

Un modello che va in un certo modo oltre

what our original imagination ever was.

l'idea che originariamente ne potevamo avere.

So this is what we started with 15 years ago,

Abbiamo cominciato questi studi 15 anni fa,

with the Cosmic Background Explorer -- made the map on the upper right,

con l'esploratore di fondo cosmico -- ne ottenemmo la mappa in alto a destra,

which basically showed us that there were large-scale fluctuations,

che ci indicava essere presenti delle fluttuazioni su larga scala,

and actually fluctuations on several scales. You can kind of see that.

in realta' fluttuazioni su diverse scale. E riuscite piu' o meno a vederlo qui.

Since then we've had WMAP,

Poi fu introdotto il WMAP,

which just gives us higher angular resolution.

che consentiva risoluzioni angolari piu' elevate.

We see the same large-scale structure,

Vediamo la stessa struttura di grande dimensione,

but we see additional small-scale structure.

ma in piu' riusciamo a rilevare una struttura di scala inferiore.

And on the bottom right is if the satellite had flipped upside down

E in basso a destra, come se il satellite si fosse capovolto,

and mapped the Earth, what kind of a map we would have got of the Earth.

una mappatura della Terra, che tipo di mappa della Terra ne avremmo ottenuto.

You can see, well, you can, kind of pick out

Potete vedere, in certo modo distinguere qui

all the major continents, but that's about it.

tutti i continenti, ma questo e' quanto, in sostanza.

But what we're hoping when we get to Planck, we'll have resolution

Speriamo con l'avvento del satellite Planck di ottenere una risoluzione

about equivalent to the resolution you see of the Earth there,

piu' o meno pari alla risoluzione della Terra che vedete li',

where you can really see the complicated pattern that exists on the Earth.

dove si riesce a distinguere chiaramente la struttura complessa che c'e' sulla Terra

And you can also tell, because of the sharp edges

E si riesce anche anche a dedurre, grazie a questi contorni nitidi

and the way things fit together, there are some non-linear processes.

e alla maniera in cui il tutto sta insieme, che vi sono processi non lineari in corso.

Geology has these effects,

La geologia causa questi effetti,

which is moving the plates around and so forth.

attraverso i movimenti tettonici e via dicendo.

You can see that just from the map alone.

Si riesce a distinguere il fenomeno gia' dalla mappa.

We want to get to the point in our maps of the early universe

Vogliamo arrivare ad avere delle mappature dell'universo primordiale

we can see whether there are any non-linear effects

dove poter stabilire se vi siano processi non lineari

that are starting to move, to modify, and are giving us a hint about how

che stanno avendo luogo, o si stanno modificando, e che ci indichino come

space-time itself was actually created at the beginning moments.

lo spazio-tempo in se' venne a crearsi negli istanti iniziali.

So that's where we are today,

Ad oggi siamo arrivati fin qui,

and that's what I wanted to give you a flavor of.

e ho cercato di darvene un'idea.

Give you a different view about what the design

Darvi una prospettiva diversa su come si presentino

and what everything else looks like.

la struttura e tutto il resto dell'universo.

Thank you.

Grazie.

(Applause)

(Applauso)