Patricia Burchat: Shedding light on dark matter

Patricia Burchat esclarece a matéria escura

Tradutor: Gilberto Parreira Revisor: Danilo Capobianco

As a particle physicist, I study the elementary particles

Como física de partículas, eu estudo as partículas elementares

and how they interact on the most fundamental level.

e como elas interagem no nível mais fundamental.

For most of my research career, I've been using accelerators,

Na maior parte de minhas pesquisas, eu tenho usado aceleradores,

such as the electron accelerator at Stanford University, just up the road,

como o acelerador de elétrons da Universidade de Stanford, bem próximo daqui,

to study things on the smallest scale.

para estudar as coisas na menor das escalas.

But more recently, I've been turning my attention

Mas, mais recentemente, tenho voltado minha atenção

to the universe on the largest scale.

para o universo em sua maior escala.

Because, as I'll explain to you,

Porque, como irei explicar a vocês,

the questions on the smallest and the largest scale are actually very connected.

as questões na menor e na maior escala estão de fato muito ligadas.

So I'm going to tell you about our twenty-first-century view of the universe,

Assim, vou contar a vocês sobre nossa visão do universo no século XXI,

what it's made of and what the big questions in the physical sciences are --

do que é feito e quais são as grandes questões nas ciências físicas --

at least some of the big questions.

ao menos algumas das grandes questões.

So, recently, we have realized

Recentemente, nós percebemos

that the ordinary matter in the universe --

que a matéria comum no universo, --

and by ordinary matter, I mean you, me,

e por matéria comum eu quero dizer você, eu,

the planets, the stars, the galaxies --

os planetas, as estrelas, as galáxias --

the ordinary matter makes up only a few percent

a matéria comum constitui apenas uma pequena porcentagem

of the content of the universe.

do conteúdo do universo.

Almost a quarter, or approximately a quarter

Quase um quarto, ou aproximadamente um quarto

of the matter in the universe, is stuff that's invisible.

da matéria no universo é alguma coisa que é invisível.

By invisible, I mean it doesn't absorb in the electromagnetic spectrum.

Por invisível eu quero dizer que ela não absorve no espectro eletromagnético,

It doesn't emit in the electromagnetic spectrum. It doesn't reflect.

ela não emite no espectro eletromagnético, ela não reflete.

It doesn't interact with the electromagnetic spectrum,

Ela não interage com o espectro eletromagnético,

which is what we use to detect things.

que é o que usamos para detectar as coisas.

It doesn't interact at all. So how do we know it's there?

Ela não interage de maneira alguma. Então como sabemos que ela está lá?

We know it's there by its gravitational effects.

Sabemos que ela está lá por seus efeitos gravitacionais.

In fact, this dark matter dominates

De fato, a matéria escura domina

the gravitational effects in the universe on a large scale,

os efeitos gravitacionais no universo em grande escala,

and I'll be telling you about the evidence for that.

e eu contarei a vocês sobre as evidências disso.

What about the rest of the pie?

E o resto da torta?

The rest of the pie is a very mysterious substance called dark energy.

O resto da torta é uma substância muito misteriosa chamada energia escura.

More about that later, OK.

Falaremos sobre isso mais tarde, OK?

So for now, let's turn to the evidence for dark matter.

Então, por enquanto, vamos nos voltar às evidências da matéria escura.

In these galaxies, especially in a spiral galaxy like this,

Nestas galáxias, especialmente em uma galáxia espiral como esta,

most of the mass of the stars is concentrated in the middle of the galaxy.

a maior parte da massa das estrelas está concentrada no meio da galáxia.

This huge mass of all these stars keeps stars in circular orbits in the galaxy.

Essa enorme massa de todas essas estrelas mantém as estrelas em órbitas circulares na galáxia.

So we have these stars going around in circles like this.

Então temos estrelas girando em círculos assim.

As you can imagine, even if you know physics, this should be intuitive, OK --

Como você pode imaginar, -- mesmo que você não conheça Física, isto deve ser intuitivo, OK? --

that stars that are closer to the mass in the middle will be rotating at a higher speed

as estrelas próximas à massa no centro girarão a uma velocidade maior

than those that are further out here, OK.

que essas mais distantes aqui, OK?

So what you would expect is that if you measured the orbital speed of the stars,

Então o que se esperaria é que se você medisse a velocidade orbital das estrelas,

that they should be slower on the edges than on the inside.

elas deveriam ser mais lentas nas bordas que no interior.

In other words, if we measured speed as a function of distance --

Em outras palavras, se medíssemos a velocidade em função da distância,

this is the only time I'm going to show a graph, OK --

(Esta é a única vez que mostrarei um gráfico, OK?)

we would expect that it goes down as the distance increases

nós esperariámos que ela diminuísse à medida em que a distância aumentasse

from the center of the galaxy.

do centro da galáxia.

When those measurements are made,

Quando essas medições são feitas,

instead what we find is that the speed is basically constant,

ao invés disso, o que encontramos é que a velocidade é basicamente constante

as a function of distance.

em função da distância.

If it's constant, that means that the stars out here

Se ela é constante, isso significa que as estrelas aqui fora

are feeling the gravitational effects of matter that we do not see.

estão sentindo os efeitos gravitacionais de matéria que não vemos.

In fact, this galaxy and every other galaxy

De fato, esta galáxia e todas as outras galáxias

appears to be embedded in a cloud of this invisible dark matter.

parecem estar envolvidas por uma nuvem dessa matéria escura invisível.

And this cloud of matter is much more spherical than the galaxy themselves,

E essa nuvem de matéria é muito mais esférica que a própria galáxia,

and it extends over a much wider range than the galaxy.

e ela se estende por uma área muito maior que a galáxia.

So we see the galaxy and fixate on that, but it's actually a cloud of dark matter

Então nós vemos a galáxia e nos fixamos nisso, mas na realidade é uma nuvem de matéria escura

that's dominating the structure and the dynamics of this galaxy.

que está dominando a estrutura e a dinâmica desta galáxia.

Galaxies themselves are not strewn randomly in space;

As galáxias também não estão espalhadas aleatoriamente no espaço:

they tend to cluster.

elas tendem a se agrupar.

And this is an example of a very, actually, famous cluster, the Coma cluster.

E este é um exemplo de um agrupamento muito famoso: o aglomerado Coma.

And there are thousands of galaxies in this cluster.

E existem milhares de galáxias neste aglomerado.

They're the white, fuzzy, elliptical things here.

Elas são as coisas brancas, embaçadas e elípticas aqui.

So these galaxy clusters -- we take a snapshot now,

Esses aglomerados de galáxias... nós tiramos uma foto agora,

we take a snapshot in a decade, it'll look identical.

tiramos uma foto daqui a uma década: eles parecerão idênticos.

But these galaxies are actually moving at extremely high speeds.

Mas essas galáxias estão na verdade se movendo a velocidades extremamente altas.

They're moving around in this gravitational potential well of this cluster, OK.

Elas estão se movendo em um manancial de potencial gravitacional deste aglomerado, OK?

So all of these galaxies are moving.

Portanto todas estas galáxias estão se movendo.

We can measure the speeds of these galaxies, their orbital velocities,

Nós podemos medir as velocidades destas galáxias, suas velocidades orbitais,

and figure out how much mass is in this cluster.

e descobrir quanta massa existe neste aglomerado.

And again, what we find is that there is much more mass there

E, de novo, o que encontramos é que existe muito mais massa lá

than can be accounted for by the galaxies that we see.

do que pode ser calculada pelas galáxias que vemos.

Or if we look in other parts of the electromagnetic spectrum,

Ou se olharmos em outras partes do espectro eletromagnético,

we see that there's a lot of gas in this cluster, as well.

veremos também que existe muito gás neste aglomerado.

But that cannot account for the mass either.

Mas isso também não é responsável pela massa.

In fact, there appears to be about ten times as much mass here

De fato, parece haver umas dez vezes mais massa aqui

in the form of this invisible or dark matter

na forma de matéria invisível ou escura

as there is in the ordinary matter, OK.

do que na forma de matéria comum, OK?

It would be nice if we could see this dark matter a little bit more directly.

Seria bom se pudéssemos ver essa matéria escura de uma maneira um pouco mais direta.

I'm just putting this big, blue blob on there, OK,

Eu só estou colocando uma grande bolha azul ali

to try to remind you that it's there.

para tentar lembrá-los de que ela está lá.

Can we see it more visually? Yes, we can.

Nós podemos representá-la mais visualmente? Sim, podemos.

And so let me lead you through how we can do this.

E deixem-me mostrar a vocês como podemos fazer isso.

So here's an observer:

Aqui está um observador:

it could be an eye; it could be a telescope.

pode ser um olho, poderia ser um telescópio.

And suppose there's a galaxy out here in the universe.

E suponha que exista uma galáxia aqui no universo.

How do we see that galaxy?

Como vemos essa galáxia?

A ray of light leaves the galaxy and travels through the universe

Um raio de luz sai da galáxia e viaja através do universo

for perhaps billions of years

por talvez bilhões de anos

before it enters the telescope or your eye.

antes de entrar no telescópio ou em seu olho.

Now, how do we deduce where the galaxy is?

Agora, como deduzimos onde a galáxia está?

Well, we deduce it by the direction that the ray is traveling

Bem, nós deduzimos pela direção em que o raio está viajando

as it enters our eye, right?

quando ele atinge o nosso olho, certo?

We say, the ray of light came this way;

Nós dizemos: "O raio de luz veio desta direção:

the galaxy must be there, OK.

a galáxia deve estar lá", OK?

Now, suppose I put in the middle a cluster of galaxies --

Agora, suponha que eu coloque no meio um aglomerado de galáxias --

and don't forget the dark matter, OK.

e não esqueça a matéria escura, OK?

Now, if we consider a different ray of light, one going off like this,

Agora, se nós considerarmos um raio de luz diferente, um saindo desta maneira,

we now need to take into account

nós agora precisamos levar em conta

what Einstein predicted when he developed general relativity.

o que o Einstein previu quando ele desenvolveu a relatividade geral.

And that was that the gravitational field, due to mass,

E foi que o campo gravitacional, devido à massa,

will deflect not only the trajectory of particles,

não defletirá somente a trajetória das partículas,

but will deflect light itself.

mas defletirá a própria luz.

So this light ray will not continue in a straight line,

Portanto este raio de luz não vai continuar em uma linha reta,

but would rather bend and could end up going into our eye.

mas ao invés disso vai se desviar e poderá acabar indo para o nosso olho.

Where will this observer see the galaxy?

Onde este observador verá a galáxia?

You can respond. Up, right?

Vocês podem responder. Em cima, certo?

We extrapolate backwards and say the galaxy is up here.

Nós extrapolamos e dizemos que a galáxia está aqui em cima.

Is there any other ray of light

Existe algum outro raio de luz

that could make into the observer's eye from that galaxy?

que poderia chegar ao olho do observador vindo dessa galáxia?

Yes, great. I see people going down like this.

Sim, ótimo! Estou vendo pessoas gesticulando para baixo assim.

So a ray of light could go down, be bent

Então um raio de luz poderia ir para baixo e ser desviado

up into the observer's eye,

para cima até o olho do observador,

and the observer sees a ray of light here.

e o observador vê um raio de luz aqui.

Now, take into account the fact that we live in

Agora, leve em conta o fato de que vivemos em

a three-dimensional universe, OK,

um universo tridimensional, OK?

a three-dimensional space.

Um espaço tridimensional.

Are there any other rays of light that could make it into the eye?

Existem outros raios de luz que podem chegar ao olho?

Yes! The rays would lie on a -- I'd like to see -- yeah, on a cone.

Sim! Os raios irão formar um... Sim, um cone.

So there's a whole ray of light -- rays of light on a cone --

Assim, há todo um conjunto de raios de luz, dispostos em um cone,

that will all be bent by that cluster

que serão desviados por aquele aglomerado

and make it into the observer's eye.

e chegarão ao olho do observador.

If there is a cone of light coming into my eye, what do I see?

Se existe um cone de luz vindo para o meu olho, o que eu vejo?

A circle, a ring. It's called an Einstein ring. Einstein predicted that, OK.

Um círculo, um anel. Ele é chamado de anel de Einstein -- Einstein previu isso, OK?

Now, it will only be a perfect ring if the source, the deflector

Agora, ele só será um anel perfeito se a fonte, o defletor

and the eyeball, in this case, are all in a perfectly straight line.

e o olho, neste caso, estiverem todos em uma linha perfeitamente reta.

If they're slightly skewed, we'll see a different image.

Se eles estiverem levemente desalinhados, veremos uma imagem diferente.

Now, you can do an experiment tonight over the reception, OK,

Agora, vocês podem fazer um experimento esta noite na cerimônia

to figure out what that image will look like.

para descobrir como a imagem será.

Because it turns out that there is a kind of lens that we can devise,

Porque acontece que existe um tipo de lente que podemos criar,

that has the right shape to produce this kind of effect.

que tem a forma exata para produzir esse tipo de efeito.

We call this gravitational lensing.

Nós chamamos isso de lente gravitacional.

And so, this is your instrument, OK.

E então este é o seu instrumento, OK?

(Laughter).

(Risadas)

But ignore the top part.

Mas ignore a parte superior.

It's the base that I want you to concentrate, OK.

É na base que eu quero que você se concentre, OK?

So, actually, at home, whenever we break a wineglass,

Em casa, quando quebramos uma taça de vinho,

I save the bottom, take it over to the machine shop.

eu guardo o fundo e levo-o para a oficina.

We shave it off, and I have a little gravitational lens, OK.

Nós o raspamos, e eu tenho uma pequena lente gravitacional, OK?

So it's got the right shape to produce the lensing.

Ela tem a forma certa para produzir o efeito.

And so the next thing you need to do in your experiment

E então a próxima coisa que você tem que fazer em seu experimento

is grab a napkin. I grabbed a piece of graph paper -- I'm a physicist. (Laughter)

é pegar um guardanapo. Eu peguei um pedaço de papel milimetrado; eu sou uma física, afinal. (Risadas)

So, a napkin. Draw a little model galaxy in the middle.

Desenhe um pequeno esboço de galáxia no centro.

And now put the lens over the galaxy,

E agora coloque a lente sobre a galáxia

and what you'll find is that you'll see a ring, an Einstein ring.

e você verá um anel, um anel de Einstein.

Now, move the base off to the side,

Agora, mova a base para o lado,

and the ring will split up into arcs, OK.

e o anel irá dividir-se em arcos, OK?

And you can put it on top of any image.

E você pode colocá-lo sobre qualquer imagem.

On the graph paper, you can see

No papel milimetrado você pode ver

how all the lines on the graph paper have been distorted.

como todas as linhas do papel foram distorcidas.

And again, this is a kind of an accurate model

E, novamente, isto é meio que um modelo preciso

of what happens with the gravitational lensing.

do que acontece com as lentes gravitacionais.

OK, so the question is: do we see this in the sky?

OK, então a questão é: nós vemos isto no céu?

Do we see arcs in the sky when we look at, say, a cluster of galaxies?

Vemos arcos no céu quando olhamos para, digamos, um aglomerado de galáxias?

And the answer is yes.

E a resposta é: sim.

And so, here's an image from the Hubble Space Telescope.

Portanto, aqui está uma imagem do Telescópio Espacial Hubble.

Many of the images you are seeing

Muitas das imagens que vocês estão vendo

are earlier from the Hubble Space Telescope.

são imagens mais antigas do Telescópio Espacial Hubble.

Well, first of all, for the golden shape galaxies --

Bem, primeiramente, as galáxias douradas,

those are the galaxies in the cluster.

elas são as galáxias no aglomerado.

They're the ones that are embedded in that sea of dark matter

Elas são as que estão envolvidas por aquele mar de matéria escura

that are causing the bending of the light

que está fazendo o desvio da luz

to cause these optical illusions, or mirages, practically,

causar essas ilusões de óptica, ou miragens, praticamente,

of the background galaxies.

das galáxias do fundo.

So the streaks that you see, all these streaks,

Então estas raias que você vê, todas estas raias,

are actually distorted images of galaxies that are much further away.

são na verdade imagens distorcidas de galáxias que estão muito mais distantes.

So what we can do, then, is based on how much distortion

O que podemos fazer, então, é, baseados em quanta distorção

we see in those images, we can calculate how much mass

nós vemos nessas imagens, podemos calcular quanta massa

there must be in this cluster.

deve existir neste aglomerado.

And it's an enormous amount of mass.

E é uma enorme quantidade de massa.

And also, you can tell by eye, by looking at this,

E também, você pode verificar, ao olhar para isto,

that these arcs are not centered on individual galaxies.

que estes arcos não estão centrados em galáxias individuais;

They are centered on some more spread out structure,

eles estão centrados em alguma estrutura mais espalhada.

and that is the dark matter

Que é a matéria escura

in which the cluster is embedded, OK.

em que o aglomerado está imerso, OK?

So this is the closest you can get to kind of seeing

Então isto é o mais próximo que você pode chegar de ver

at least the effects of the dark matter with your naked eye.

ao menos os efeitos da matéria escura a olho nu.

OK, so, a quick review then, to see that you're following.

OK, então uma rápida revisão, para verificar se vocês estão acompanhando.

So the evidence that we have

As evidências que temos

that a quarter of the universe is dark matter --

de que um quarto do universo é matéria escura --

this gravitationally attracting stuff --

essa coisa gravitacional atrativa --

is that galaxies, the speed with which stars orbiting galaxies

são: a velocidade com que as estrelas estão orbitando as galáxias

is much too large; it must be embedded in dark matter.

é muito grande: elas devem estar imersas em matéria escura;

The speed with which galaxies within clusters are orbiting is much too large;

a velocidade com que as galáxias dentro de aglomerados estão orbitando é muito grande:

it must be embedded in dark matter.

elas devem estar imersas em matéria escura;

And we see these gravitational lensing effects, these distortions

e nós vemos os efeitos de lentes gravitacionais, essas distorções

that say that, again, clusters are embedded in dark matter.

que dizem novamente que os aglomerados estão imersos em matéria escura.

OK. So now, let's turn to dark energy.

Ok. Agora, vamos nos voltar para a energia escura.

So to understand the evidence for dark energy, we need to discuss something

Para entender as evidências para a energia escura, precisamos discutir algo

that Stephen Hawking referred to in the previous session.

a que o Stephen Hawking se referiu na sessão anterior.

And that is the fact that space itself is expanding.

Que é o fato de que o próprio espaço está se expandindo.

So if we imagine a section of our infinite universe --

Então, se imaginarmos uma parte do nosso universo infinito...

and so I've put down four spiral galaxies, OK --

e eu coloquei quatro galáxias espirais, OK?

and imagine that you put down a set of tape measures,

E imagine que você colocou uma série de fitas métricas,

so every line on here corresponds to a tape measure,

de modo que cada linha aqui corresponda a uma fita métrica,

horizontal or vertical, for measuring where things are.

horizontal ou vertical, para medir onde as coisas estão.

If you could do this, what you would find

Se pudesse fazer isto, o que você descobriria

that with each passing day, each passing year,

é que a cada dia decorrido, a cada ano decorrido,

each passing billions of years, OK,

a cada bilhão de anos decorrido,

the distance between galaxies is getting greater.

a distância entre as galáxias está ficando maior.

And it's not because galaxies are moving

E não é porque as galáxias estão se afastando

away from each other through space.

umas das outras através do espaço;

They're not necessarily moving through space.

elas não estão necessariamente se movendo através do espaço.

They're moving away from each other

Elas estão se afastando umas das outras

because space itself is getting bigger, OK.

porque o próprio espaço está aumentando, OK?

That's what the expansion of the universe or space means.

Isso é o que a expansão do universo ou do espaço significa.

So they're moving further apart.

Portanto, elas estão se separando.

Now, what Stephen Hawking mentioned, as well,

Agora, o que o Stephen Hawking citou também

is that after the Big Bang, space expanded at a very rapid rate.

é que, após o Big Bang, o espaço se expandiu muito rapidamente.

But because gravitationally attracting matter

Mas como a matéria, que exerce atração gravitacional,

is embedded in this space,

está envolvida nesse espaço,

it tends to slow down the expansion of the space, OK.

ela tende a retardar a expansão do espaço, OK?

So the expansion slows down with time.

Assim a expansão desacelera com o tempo.

So, in the last century, OK, people debated

Por isso, no último século, as pessoas debateram

about whether this expansion of space would continue forever;

se essa expansão do espaço iria continuar para sempre;

whether it would slow down, you know,

se ela desaceleraria, sabe,

will be slowing down, but continue forever;

se ficaria cada vez mais lenta, mas continuaria para sempre;

slow down and stop, asymptotically stop;

se desaceleraria e pararia, assintoticamente pararia;

or slow down, stop, and then reverse, so it starts to contract again.

ou se desaceleraria, pararia e então se inverteria, de modo que o universo começasse a se contrair novamente.

So a little over a decade ago,

Então, pouco mais de uma década atrás,

two groups of physicists and astronomers

dois grupos de físicos e astrônomos

set out to measure the rate at which

começaram a medir a taxa a que

the expansion of space was slowing down, OK.

a expansão do espaço estava desacelerando, OK?

By how much less is it expanding today,

Quão mais lentamente ele está expandindo hoje

compared to, say, a couple of billion years ago?

comparado com, vamos dizer, alguns bilhões de anos atrás?

The startling answer to this question, OK, from these experiments,

A surpreendente resposta para essa pergunta, vinda desses experimentos,

was that space is expanding at a faster rate today

foi que o espaço está se expandindo a uma taxa mais rápida hoje

than it was a few billion years ago, OK.

do que estava uns poucos bilhões de anos atrás, OK?

So the expansion of space is actually speeding up.

Então a expansão do espaço está na verdade se acelerando.

This was a completely surprising result.

Esse foi um resultado totalmente surpreendente.

There is no persuasive theoretical argument for why this should happen, OK.

Não existe nenhum argumento teórico convincente sobre por que isto acontece, OK?

No one was predicting ahead of time this is what's going to be found.

Ninguém estava prevendo que isso é que seria descoberto.

It was the opposite of what was expected.

Era o oposto do que era esperado.

So we need something to be able to explain that.

Então precisamos de algo capaz de explicar isso.

Now it turns out, in the mathematics,

Agora, acontece que, na matemática,

you can put it in as a term that's an energy,

você pode colocar esse algo como um termo que é uma energia.

but it's a completely different type of energy

Mas ela é um tipo de energia completamente diferente

from anything we've ever seen before.

de tudo que já vimos antes.

We call it dark energy,

Nós a chamamos de energia escura,

and it has this effect of causing space to expand.

e ela tem o efeito de fazer o espaço se expandir.

But we don't have a good motivation

Mas não temos um bom motivo

for putting it in there at this point, OK.

para colocá-la lá no presente momento, OK?

So it's really unexplained as to why we need to put it in.

Então não está realmente explicado por que devemos colocá-la.

Now, so at this point, then, what I want to really emphasize to you,

Agora, neste ponto, o que eu quero enfatizar mesmo para vocês

is that, first of all, dark matter and dark energy

é que, primeiro, matéria escura e energia escura

are completely different things, OK.

são coisas completamente diferentes, OK?

There are really two mysteries out there as to what makes up most of the universe,

Existem de fato dois mistérios ainda sem solução sobre o que constitui a maior parte do universo,

and they have very different effects.

e eles têm efeitos muito diferentes.

Dark matter, because it gravitationally attracts,

A matéria escura, como atrai gravitacionalmente,

it tends to encourage the growth of structure, OK.

tende a encorajar o crescimento de estruturas, OK?

So clusters of galaxies will tend to form,

Assim, aglomerados de galáxias tenderão a se formar

because of all this gravitational attraction.

devido a toda essa atração gravitacional.

Dark energy, on the other hand,

A energia escura, por outro lado,

is putting more and more space between the galaxies,

está colocando mais e mais espaço entre as galáxias,

makes it, the gravitational attraction between them decrease,

fazendo a atração gravitacional entre elas diminuir,

and so it impedes the growth of structure.

portanto ela impede o crescimento de estruturas.

So by looking at things like clusters of galaxies,

Então ao olhar para coisas como aglomerados de galáxias,

and how they -- their number density,

e como eles... sua quantidade, densidade,

how many there are as a function of time --

quantos existem em função do tempo,

we can learn about how dark matter and dark energy

podemos aprender sobre como a matéria escura e a energia escura

compete against each other in structure forming.

competem uma com a outra na formação de estruturas.

In terms of dark matter, I said that we don't have any,

No que concerne à matéria escura... Eu disse que não temos qualquer

you know, really persuasive argument for dark energy.

argumento realmente persuasivo para ter certeza sobre a energia escura, né?

Do we have anything for dark matter? And the answer is yes.

Temos alguma coisa sobre a matéria escura? E a resposta é: sim.

We have well-motivated candidates for the dark matter.

Nós temos candidatos bem fundamentados para a matéria escura.

Now, what do I mean by well motivated?

Agora, que quero dizer com bem fundamentado?

I mean that we have mathematically consistent theories

Quero dizer que temos teorias consistentes matematicamente

that were actually introduced

que na verdade foram introduzidas

to explain a completely different phenomenon, OK,

para explicar fenômenos completamente diferentes, OK?

things that I haven't even talked about,

Coisas das quais nem falei,

that each predict the existence

cada qual prevendo a existência

of a very weakly interacting, new particle.

de uma nova partícula de interação muito fraca.

So, this is exactly what you want in physics:

Isto é exatamente o que você quer em física:

where a prediction comes out of a mathematically consistent theory

acontecer de uma previsão vir de uma teoria consistente matematicamente

that was actually developed for something else.

que na verdade foi desenvolvida para outra coisa.

But we don't know if either of those

Mas não sabemos se cada uma delas

are actually the dark matter candidate, OK.

é mesmo a candidata à matéria escura, OK?

One or both, who knows? Or it could be something completely different.

Uma ou ambas, quem sabe? Ou pode ser algo completamente diferente.

Now, we look for these dark matter particles

Agora, nós procuramos por essas partículas de matéria escura

because, after all, they are here in the room, OK,

porque, afinal, elas estão aqui na sala,

and they didn't come in the door.

e elas não entraram pela porta.

They just pass through anything.

Elas simplesmente passam através de qualquer coisa.

They can come through the building, through the Earth --

Elas podem atravessar o prédio, atravessar a terra;

they're so non-interacting.

elas não são nada interativas.

So one way to look for them is to build detectors

Assim, uma maneira de procurá-las é construir detectores

that are extremely sensitive to a dark matter particle coming through and bumping it.

que são extremamente sensíveis a uma partícula de matéria escura atravessando-os e colidindo com eles,

So a crystal that will ring if that happens.

de modo a vibrar um cristal caso isso aconteça.

So one of my colleagues up the road and his collaborators

Um de meus colegas daqui de perto e seus colaboradores

have built such a detector.

construíram um detector desse tipo.

And they've put it deep down in an iron mine in Minnesota,

E o colocaram bem fundo numa mina de ferro em Minnesota,

OK, deep under the ground, and in fact, in the last couple of days

bem abaixo do chão. E, de fato, nos últimos dias,

announced the most sensitive results so far.

eles anunciaram os resultados mais sensíveis até agora.

They haven't seen anything, OK, but it puts limits on what the mass

Eles não viram nada, mas esses resultados colocam limites sobre quais são a massa

and the interaction strength of these dark matter particles are.

e a força de interação dessas partículas de matéria escura.

There's going to be a satellite telescope launched later this year

Será lançado um telescópio satélite este ano,

and it will look towards the middle of the galaxy,

e ele irá observar o centro da galáxia

to see if we can see dark matter particles annihilating

para ver se podemos enxergar partículas de matéria escura se destruindo

and producing gamma rays that could be detected with this.

e produzindo raios gama, detectáveis por ele.

The Large Hadron Collider, a particle physics accelerator,

O Grande Colisor de Hádrons, um acelerador de partículas

that we'll be turning on later this year.

que será ligado este ano...

It is possible that dark matter particles might be produced

É possível que partículas de matéria escura sejam produzidas

at the Large Hadron Collider.

no Grande Colisor de Hádrons.

Now, because they are so non-interactive,

Agora, como elas são tão não-interativas,

they will actually escape the detector,

elas na verdade vão escapar do detector,

so their signature will be missing energy, OK.

de modo que sua assinatura será a energia faltante, OK?

Now, unfortunately, there is a lot of new physics

Só que, infelizmente, existem várias coisas novas para a Física

whose signature could be missing energy,

cuja assinatura poderia ser energia faltante,

so it will be hard to tell the difference.

então será difícil distingüir.

And finally, for future endeavors, there are telescopes being designed

E, finalmente, para futuros esforços, existem telescópios sendo projetados

specifically to address the questions of dark matter and dark energy --

especificamente visando às questões da matéria escura e da energia escura:

ground-based telescopes, and there are three space-based telescopes

telescópios terrestres; e existem três telescópios espaciais

that are in competition right now

que estão competindo neste momento

to be launched to investigate dark matter and dark energy.

para serem lançados para investigar a matéria escura e a energia escura.

So in terms of the big questions:

Então, no que diz respeito às grandes questões:

what is dark matter? What is dark energy?

O que é a matéria escura? O que é a energia escura? --

The big questions facing physics.

as grandes questões que afrontam os físicos --,

And I'm sure you have lots of questions,

tenho certeza de que vocês têm um montão de perguntas.

which I very much look forward to addressing

Que gostarei muito de discutir

over the next 72 hours, while I'm here. Thank you.

nas próximas 72 horas em que estarei aqui, OK? Obrigada.

(Applause)

(Aplausos)