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Harry Cliff: Have we reached the end of physics?
Harry Cliff: Abbiamo raggiunto la fine della fisica?
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Perché c'è qualcosa invece del nulla? Perché esistono così tante cose interessanti nell'universo? Il fisico delle particelle Harry Cliff lavora all'Large Hadron Collider al CERN, e ha delle notizie potenzialmente cattive per le persone che cercano risposte a queste domande. Malgrado i grandi sforzi degli scienziati (e l'aiuto della più grande macchine del pianeta), potremmo non essere mai in grado di spiegare tutti gli strani aspetti della natura. Abbiamo raggiunto la fine della fisica? Scopri di più in questo affascinante discorso sulle ultime ricerche della struttura segreta dell'universo.
Harry Cliff - Particle physicist
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature. Full bio
Harry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature. Full bio
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00:12
A hundred years ago this month,
a 36-year-old Albert Einstein
a 36-year-old Albert Einstein
0
480
3696
Cent'anni fa in questo mese,
un Albert Einstein di 36 anni
un Albert Einstein di 36 anni
00:16
stood up in front of the Prussian
Academy of Sciences in Berlin
Academy of Sciences in Berlin
1
4200
3256
presentava, davanti all'Accademia
delle Scienze prussiana a Berlino,
delle Scienze prussiana a Berlino,
00:19
to present a radical new theory
of space, time and gravity:
of space, time and gravity:
2
7480
4456
una nuova, radicale teoria
su spazio, tempo e gravità:
su spazio, tempo e gravità:
00:23
the general theory of relativity.
3
11960
3016
la teoria generale della relatività.
00:27
General relativity is unquestionably
Einstein's masterpiece,
Einstein's masterpiece,
4
15000
3056
La relatività generale è senza dubbio
il capolavoro di Einstein,
il capolavoro di Einstein,
una teoria che rivela il funzionamento
dell'universo sulla più vasta scala,
dell'universo sulla più vasta scala,
00:30
a theory which reveals the workings
of the universe at the grandest scales,
of the universe at the grandest scales,
5
18080
3976
catturando tutto in
una splendida riga algebrica,
una splendida riga algebrica,
00:34
capturing in one beautiful line of algebra
6
22080
2376
00:36
everything from why apples fall from trees
to the beginning of time and space.
to the beginning of time and space.
7
24480
4520
dal perché le mele cadono dagli alberi
fino all'inizio dello spazio e del tempo.
fino all'inizio dello spazio e del tempo.
00:41
1915 must have been an exciting year
to be a physicist.
to be a physicist.
8
29720
3096
Essere un fisico nel 1915
deve essere stato splendido.
deve essere stato splendido.
00:44
Two new ideas were turning
the subject on its head.
the subject on its head.
9
32840
3496
Due nuove idee rivoluzionavano
l'intero settore.
l'intero settore.
00:48
One was Einstein's theory of relativity,
10
36360
2336
Una era la teoria
della relatività di Einstein,
della relatività di Einstein,
00:50
the other was arguably
even more revolutionary:
even more revolutionary:
11
38720
3176
l'altra era probabilmente
ancora più rivoluzionaria:
ancora più rivoluzionaria:
00:53
quantum mechanics,
12
41920
1456
la meccanica quantistica,
00:55
a mind-meltingly strange
yet stunningly successful new way
yet stunningly successful new way
13
43400
3536
un modo nuovo e incredibilmente strano
ma sorprendentemente riuscito
ma sorprendentemente riuscito
00:58
of understanding the microworld,
the world of atoms and particles.
the world of atoms and particles.
14
46960
4280
di capire il mondo microscopico,
quello di atomi e particelle.
quello di atomi e particelle.
01:03
Over the last century,
these two ideas have utterly transformed
these two ideas have utterly transformed
15
51920
3656
Nel secolo scorso, queste due idee
hanno completamente trasformato
hanno completamente trasformato
la nostra comprensione dell'universo.
01:07
our understanding of the universe.
16
55600
1736
È grazie alla relatività
e alla meccanica quantistica
e alla meccanica quantistica
01:09
It's thanks to relativity
and quantum mechanics
and quantum mechanics
17
57360
2336
01:11
that we've learned
what the universe is made from,
what the universe is made from,
18
59720
2336
che abbiamo imparato
come è fatto l'universo,
come è fatto l'universo,
come è iniziato e
come continua ad evolvere.
come continua ad evolvere.
01:14
how it began
and how it continues to evolve.
and how it continues to evolve.
19
62080
2519
01:17
A hundred years on, we now find ourselves
at another turning point in physics,
at another turning point in physics,
20
65360
4296
Cent'anni dopo, ci troviamo ad un
altro punto rivoluzionario della fisica.
altro punto rivoluzionario della fisica.
01:21
but what's at stake now
is rather different.
is rather different.
21
69680
2480
ma la posta in gioco
è ora piuttosto diversa.
è ora piuttosto diversa.
01:24
The next few years may tell us
whether we'll be able
whether we'll be able
22
72840
2456
I prossimi anni potrebbero
dirci se saremo in grado
dirci se saremo in grado
di continuare ad accrescere
la nostra conoscenza della natura,
la nostra conoscenza della natura,
01:27
to continue to increase
our understanding of nature,
our understanding of nature,
23
75320
2856
01:30
or whether maybe for the first time
in the history of science,
in the history of science,
24
78200
3416
o se, forse per la prima volta
nella storia della scienza,
nella storia della scienza,
potremmo essere davanti a domande
a cui non possiamo rispondere,
a cui non possiamo rispondere,
01:33
we could be facing questions
that we cannot answer,
that we cannot answer,
25
81640
3936
01:37
not because we don't have
the brains or technology,
the brains or technology,
26
85600
2576
non perché non abbiamo
la mente o la tecnologia,
la mente o la tecnologia,
01:40
but because the laws of physics
themselves forbid it.
themselves forbid it.
27
88200
3240
ma perché le stesse leggi
fisiche lo proibiscono.
fisiche lo proibiscono.
01:44
This is the essential problem:
the universe is far, far too interesting.
the universe is far, far too interesting.
28
92560
4576
Questo è il problema fondamentale:
l'universo è troppo, troppo interessante.
l'universo è troppo, troppo interessante.
01:49
Relativity and quantum mechanics
appear to suggest
appear to suggest
29
97160
2656
Relatività e meccanica quantistica
sembrano suggerire
sembrano suggerire
che l'universo debba
essere un posto noioso.
essere un posto noioso.
01:51
that the universe
should be a boring place.
should be a boring place.
30
99840
2296
Dovrebbe essere buio,
letale e senza vita.
letale e senza vita.
01:54
It should be dark, lethal and lifeless.
31
102160
2896
Ma guardandoci intorno, ci accorgiamo
di vivere in un posto molto interessante,
di vivere in un posto molto interessante,
01:57
But when we look around us, we see we live
in a universe full of interesting stuff,
in a universe full of interesting stuff,
32
105080
3936
02:01
full of stars, planets, trees, squirrels.
33
109040
3056
pieno di stelle, pianeti,
alberi, scoiattoli.
alberi, scoiattoli.
02:04
The question is, ultimately,
34
112120
1496
La domanda è, sostanzialmente,
perché esistono tutte
queste cose interessanti?
queste cose interessanti?
02:05
why does all this interesting stuff exist?
35
113640
3296
Perché c'è qualcosa invece del nulla?
02:08
Why is there something
rather than nothing?
rather than nothing?
36
116960
3080
02:13
This contradiction is the most pressing
problem in fundamental physics,
problem in fundamental physics,
37
121080
3496
Questa incongruenza è il problema
più insistente della fisica fondamentale,
più insistente della fisica fondamentale,
02:16
and in the next few years, we may find out
whether we'll ever be able to solve it.
whether we'll ever be able to solve it.
38
124600
4720
e nei prossimi anni, potremmo scoprire
se saremo mai in grado di risolverlo.
se saremo mai in grado di risolverlo.
02:23
At the heart of this problem
are two numbers,
are two numbers,
39
131080
3096
Al cuore di questo problema
ci sono due numeri,
ci sono due numeri,
02:26
two extremely dangerous numbers.
40
134200
2496
due numeri estremamente pericolosi.
Ci sono proprietà dell'universo
che riusciamo a misurare,
che riusciamo a misurare,
02:28
These are properties of the universe
that we can measure,
that we can measure,
41
136720
2696
e sono estremamente pericolose
02:31
and they're extremely dangerous
42
139440
1536
perché se fossero diverse,
anche solo di pochissimo,
anche solo di pochissimo,
02:33
because if they were different,
even by a tiny bit,
even by a tiny bit,
43
141000
2416
02:35
then the universe as we know it
would not exist.
would not exist.
44
143440
2720
l'universo come lo conosciamo
non esisterebbe.
non esisterebbe.
02:38
The first of these numbers is associated
with the discovery that was made
with the discovery that was made
45
146720
3456
Il primo di questi numeri
è associato alla scoperta fatta
è associato alla scoperta fatta
a qualche chilometro da qui,
al CERN, casa di questa macchina,
al CERN, casa di questa macchina,
02:42
a few kilometers from this hall,
at CERN, home of this machine,
at CERN, home of this machine,
46
150200
2976
la più grande macchina scientifica
mai costruita dalla razza umana,
mai costruita dalla razza umana,
02:45
the largest scientific device
ever built by the human race,
ever built by the human race,
47
153200
3056
02:48
the Large Hadron Collider.
48
156280
1856
il Large Hadron Collider.
02:50
The LHC whizzes subatomic particles
around a 27-kilometer ring,
around a 27-kilometer ring,
49
158160
3976
L'LHC fa sfrecciare particelle subatomiche
intorno ad un anello di 27 chilometri,
intorno ad un anello di 27 chilometri,
portandole sempre più vicine
alla velocità della luce
alla velocità della luce
02:54
getting them closer and closer
to the speed of light
to the speed of light
50
162160
2456
02:56
before smashing them into each other
inside gigantic particle detectors.
inside gigantic particle detectors.
51
164640
4656
prima di farle scontrare dentro
enormi rivelatori di particelle.
enormi rivelatori di particelle.
03:01
On July 4, 2012, physicists
at CERN announced to the world
at CERN announced to the world
52
169320
4496
Il 4 luglio 2012, i fisici del CERN
hanno annunciato al mondo
hanno annunciato al mondo
03:05
that they'd spotted
a new fundamental particle
a new fundamental particle
53
173840
2536
di aver individuato una nuova
particella fondamentale
particella fondamentale
che si creava dalle violente collisioni
all'LHC: il bosone di Higgs.
all'LHC: il bosone di Higgs.
03:08
being created at the violent collisions
at the LHC: the Higgs boson.
at the LHC: the Higgs boson.
54
176400
4360
03:13
Now, if you followed the news at the time,
55
181440
2056
Ora, se seguivate gli sviluppi ai tempi,
avrete visto molti fisici
diventare decisamente entusiasti
diventare decisamente entusiasti
03:15
you'll have seen a lot of physicists
getting very excited indeed,
getting very excited indeed,
56
183520
3056
e sareste perdonati se pensaste
03:18
and you'd be forgiven for thinking
57
186600
1656
che succede ogni volta
che scopriamo una particella.
che scopriamo una particella.
03:20
we get that way every time
we discover a new particle.
we discover a new particle.
58
188280
2536
03:22
Well, that is kind of true,
59
190840
1336
Beh, è abbastanza vero,
03:24
but the Higgs boson
is particularly special.
is particularly special.
60
192200
2696
ma il bosone di Higgs
è particolarmente speciale.
è particolarmente speciale.
Ci siamo esaltati tanto
perché la scoperta del bosone
perché la scoperta del bosone
03:26
We all got so excited
because finding the Higgs
because finding the Higgs
61
194920
2456
dimostra l'esistenza di
un campo di energia cosmica.
un campo di energia cosmica.
03:29
proves the existence
of a cosmic energy field.
of a cosmic energy field.
62
197400
3336
Magari avete problemi ad immaginare
un campo di energia,
un campo di energia,
03:32
Now, you may have trouble
imagining an energy field,
imagining an energy field,
63
200760
2616
03:35
but we've all experienced one.
64
203400
1429
ma tutti ne conosciamo uno.
Se avete tenuto un magnete
vicino ad un pezzo di metallo,
vicino ad un pezzo di metallo,
03:36
If you've ever held a magnet
close to a piece of metal
close to a piece of metal
65
204853
2536
03:39
and felt a force pulling across that gap,
66
207413
2123
e sentito una forza
attraverso quello spazio,
attraverso quello spazio,
03:41
then you've felt the effect of a field.
67
209560
1858
avete sentito
l'effetto di un campo.
l'effetto di un campo.
03:43
And the Higgs field
is a little bit like a magnetic field,
is a little bit like a magnetic field,
68
211442
3374
Il campo di Higgs è un po'
come quello magnetico,
come quello magnetico,
03:46
except it has a constant value everywhere.
69
214840
2816
però ha valore costante dappertutto.
03:49
It's all around us right now.
70
217680
1456
È tutto intorno a noi, ora.
03:51
We can't see it or touch it,
71
219160
1736
Non possiamo vederlo né toccarlo,
03:52
but if it wasn't there,
72
220920
1216
ma se non ci fosse,
noi non esisteremmo.
03:54
we would not exist.
73
222160
1440
03:56
The Higgs field gives mass
74
224200
1776
Il campo di Higgs fornisce massa
03:58
to the fundamental particles
that we're made from.
that we're made from.
75
226000
2376
alle particelle fondamentali
di cui siamo fatti.
di cui siamo fatti.
Se non ci fosse, queste particelle
non avrebbero massa,
non avrebbero massa,
04:00
If it wasn't there, those particles
would have no mass,
would have no mass,
76
228400
2616
gli atomi non potrebbero formarsi
e noi non esisteremmo.
e noi non esisteremmo.
04:03
and no atoms could form
and there would be no us.
and there would be no us.
77
231040
2680
04:06
But there is something deeply mysterious
about the Higgs field.
about the Higgs field.
78
234880
4456
Ma c'è qualcosa di profondamente
misterioso sul campo di Higgs.
misterioso sul campo di Higgs.
Relatività e meccanica quantistica dicono
che ha due configurazioni naturali,
che ha due configurazioni naturali,
04:11
Relativity and quantum mechanics tell us
that it has two natural settings,
that it has two natural settings,
79
239360
3696
04:15
a bit like a light switch.
80
243080
1656
un po' come un'interruttore.
04:16
It should either be off,
81
244760
1376
Dovrebbe essere spento,
04:18
so that it has a zero value
everywhere in space,
everywhere in space,
82
246160
2656
in modo da avere valore zero
dovunque nello spazio,
dovunque nello spazio,
04:20
or it should be on so it has
an absolutely enormous value.
an absolutely enormous value.
83
248840
3360
oppure dovrebbe essere acceso ed avere
un valore assolutamente enorme.
un valore assolutamente enorme.
In entrambi questi scenari,
gli atomi non potrebbero esistere,
gli atomi non potrebbero esistere,
04:24
In both of these scenarios,
atoms could not exist,
atoms could not exist,
84
252840
2736
04:27
and therefore all the other
interesting stuff
interesting stuff
85
255600
2136
e quindi anche tutte le cose interessanti
04:29
that we see around us
in the universe would not exist.
in the universe would not exist.
86
257760
2639
che vediamo nell'universo
non esisterebbero.
non esisterebbero.
04:33
In reality, the Higgs field
is just slightly on,
is just slightly on,
87
261000
3616
In realtà, il campo di Higgs
è solo leggermente acceso,
è solo leggermente acceso,
non a zero ma 10.000 trilioni di volte
più debole del suo valore "on",
più debole del suo valore "on",
04:36
not zero but 10,000 trillion times weaker
than its fully on value,
than its fully on value,
88
264640
5056
04:41
a bit like a light switch that's got stuck
just before the off position.
just before the off position.
89
269720
4120
un po' come un interruttore che è bloccato
subito prima della posizione "off".
subito prima della posizione "off".
04:46
And this value is crucial.
90
274480
1616
Questo valore è decisivo.
04:48
If it were a tiny bit different,
91
276120
1856
Se fosse diverso di pochissimo,
04:50
then there would be
no physical structure in the universe.
no physical structure in the universe.
92
278000
3656
non ci sarebbe alcuna
struttura fisica nell'universo.
struttura fisica nell'universo.
04:53
So this is the first
of our dangerous numbers,
of our dangerous numbers,
93
281680
2176
Questo è il primo
dei nostri numeri pericolosi,
dei nostri numeri pericolosi,
04:55
the strength of the Higgs field.
94
283880
2056
la forza del campo di Higgs.
04:57
Theorists have spent decades
trying to understand
trying to understand
95
285960
2736
I teorici hanno speso decenni
cercando di capire
cercando di capire
05:00
why it has this very peculiarly
fine-tuned number,
fine-tuned number,
96
288720
2656
perché abbia questo numero
particolarmente preciso,
particolarmente preciso,
e sono giunti ad avere
un po' di spiegazioni.
un po' di spiegazioni.
05:03
and they've come up
with a number of possible explanations.
with a number of possible explanations.
97
291400
2816
05:06
They have sexy-sounding names
like "supersymmetry"
like "supersymmetry"
98
294240
2936
Hanno nomi provocanti
come "supersimmetria"
come "supersimmetria"
05:09
or "large extra dimensions."
99
297200
1936
oppure "grandi extra dimensioni."
05:11
I'm not going to go
into the details of these ideas now,
into the details of these ideas now,
100
299160
2776
Non scenderò nei dettagli
di queste idee ora,
di queste idee ora,
05:13
but the key point is this:
101
301960
2376
ma il punto chiave è questo:
05:16
if any of them explained this weirdly
fine-tuned value of the Higgs field,
fine-tuned value of the Higgs field,
102
304360
3856
se una di queste spiegasse lo strano,
preciso valore del campo di Higgs,
preciso valore del campo di Higgs,
05:20
then we should see new particles
being created at the LHC
being created at the LHC
103
308240
3736
allora dovremmo vedere nuove particelle
che si creano nell'LHC
che si creano nell'LHC
05:24
along with the Higgs boson.
104
312000
1976
insieme al bosone di Higgs.
05:26
So far, though, we've not seen
any sign of them.
any sign of them.
105
314000
2960
Finora, però, non abbiamo visto
alcun segno della loro presenza.
alcun segno della loro presenza.
05:29
But there's actually an even worse example
106
317960
2056
Ma c'è in realtà un esempio
ancora peggiore
ancora peggiore
di questi numeri pericolosi
nonché molto precisi,
nonché molto precisi,
05:32
of this kind of fine-tuning
of a dangerous number,
of a dangerous number,
107
320040
2376
ma questa volta arriva
dall'altra parte della bilancia,
dall'altra parte della bilancia,
05:34
and this time it comes
from the other end of the scale,
from the other end of the scale,
108
322440
2616
05:37
from studying the universe
at vast distances.
at vast distances.
109
325080
2856
dallo studio dell'universo
sulle grandi distanze.
sulle grandi distanze.
05:39
One of the most important consequences
of Einstein's general theory of relativity
of Einstein's general theory of relativity
110
327960
4336
Una delle conseguenze più importanti
della relatività generale di Einstein
della relatività generale di Einstein
fu la scoperta che l'universo iniziò come
una rapida espansione dello spazio-tempo
una rapida espansione dello spazio-tempo
05:44
was the discovery that the universe began
as a rapid expansion of space and time
as a rapid expansion of space and time
111
332320
4416
05:48
13.8 billion years ago, the Big Bang.
112
336760
3776
13,8 miliardi di anni fa, il Big Bang.
05:52
Now, according to early versions
of the Big Bang theory,
of the Big Bang theory,
113
340560
2656
Secondo le prime versioni
della teoria del Big Bang,
della teoria del Big Bang,
05:55
the universe has been expanding ever since
114
343240
2176
l'universo si sta espandendo fin da allora
05:57
with gravity gradually putting
the brakes on that expansion.
the brakes on that expansion.
115
345440
4056
con la gravità che gradualmente
frena quell'espansione.
frena quell'espansione.
06:01
But in 1998, astronomers made
the stunning discovery
the stunning discovery
116
349520
3336
Ma nel 1998, gli astronomi fecero
la sbalorditiva scoperta
la sbalorditiva scoperta
che l'espansione dell'universo
si sta in effetti velocizzando.
si sta in effetti velocizzando.
06:04
that the expansion of the universe
is actually speeding up.
is actually speeding up.
117
352880
2816
06:07
The universe is getting
bigger and bigger faster and faster
bigger and bigger faster and faster
118
355720
3136
L'universo si espande
sempre più velocemente
sempre più velocemente
06:10
driven by a mysterious repulsive force
called dark energy.
called dark energy.
119
358880
3840
guidato da una misteriosa forza repulsiva
chiamata energia oscura.
chiamata energia oscura.
06:15
Now, whenever you hear
the word "dark" in physics,
the word "dark" in physics,
120
363280
2416
Ora, quando sentite
la parola "oscura" in fisica,
la parola "oscura" in fisica,
dovreste essere molto sospettosi
06:17
you should get very suspicious
121
365720
1496
06:19
because it probably means
we don't know what we're talking about.
we don't know what we're talking about.
122
367240
3056
perché probabilmente non sappiamo
di cosa stiamo parlando.
di cosa stiamo parlando.
(Risate)
06:22
(Laughter)
123
370320
1016
Non sappiamo cosa sia l'energia oscura,
06:23
We don't know what dark energy is,
124
371360
2016
06:25
but the best idea is that it's the energy
of empty space itself,
of empty space itself,
125
373400
4736
ma l'idea migliore è che si tratta
dell'energia dello spazio in sé,
dell'energia dello spazio in sé,
06:30
the energy of the vacuum.
126
378160
2216
l'energia del vuoto.
Usando la cara vecchia
meccanica quantistica per capire
meccanica quantistica per capire
06:32
Now, if you use good old
quantum mechanics to work out
quantum mechanics to work out
127
380400
2536
la forza dell'energia oscura,
06:34
how strong dark energy should be,
128
382960
1616
06:36
you get an absolutely astonishing result.
129
384600
3216
ottenete un risultato
assolutamente sorprendente.
assolutamente sorprendente.
06:39
You find that dark energy
130
387840
1856
Trovate che l'energia oscura
06:41
should be 10 to the power
of 120 times stronger
of 120 times stronger
131
389720
3976
dovrebbe essere 10 elevato
alla 120 volte più forte
alla 120 volte più forte
06:45
than the value we observe from astronomy.
132
393720
2816
rispetto al valore che
osserviamo dall'astronomia.
osserviamo dall'astronomia.
06:48
That's one with 120 zeroes after it.
133
396560
4816
Si tratta di un uno con 120 zeri dopo.
06:53
This is a number so mind-bogglingly huge
134
401400
2576
È un numero così assurdamente enorme
06:56
that it's impossible
to get your head around.
to get your head around.
135
404000
2216
che è impossibile da immaginare.
Spesso utilizziamo la parola "astronomico"
quando parliamo di grandi numeri.
quando parliamo di grandi numeri.
06:58
We often use the word "astronomical"
when we're talking about big numbers.
when we're talking about big numbers.
136
406240
3496
07:01
Well, even that one won't do here.
137
409760
1656
Nemmeno quella ci basterebbe ora.
Questo numero è più grande
di ogni altro in astronomia.
di ogni altro in astronomia.
07:03
This number is bigger
than any number in astronomy.
than any number in astronomy.
138
411440
2416
07:05
It's a thousand trillion
trillion trillion times bigger
trillion trillion times bigger
139
413880
3096
È mille trilioni di trilioni
di trilioni di volte più grande
di trilioni di volte più grande
07:09
than the number of atoms
in the entire universe.
in the entire universe.
140
417000
2640
rispetto al numero di atomi
nell'intero universo.
nell'intero universo.
È una previsione
abbastanza pessima.
abbastanza pessima.
07:12
So that's a pretty bad prediction.
141
420440
1816
07:14
In fact, it's been called
the worst prediction in physics,
the worst prediction in physics,
142
422280
2715
In effetti, è stata definita
la peggiore della fisica,
la peggiore della fisica,
ed è più di una semplice
curiosità teorica.
curiosità teorica.
07:17
and this is more than just
a theoretical curiosity.
a theoretical curiosity.
143
425019
3277
07:20
If dark energy were
anywhere near this strong,
anywhere near this strong,
144
428320
2736
Se l'energia oscura fosse
anche lontanamente così forte,
anche lontanamente così forte,
07:23
then the universe
would have been torn apart,
would have been torn apart,
145
431080
2136
allora l'universo sarebbe stato distrutto,
07:25
stars and galaxies could not form,
and we would not be here.
and we would not be here.
146
433240
3320
stelle e galassie non si sarebbero
potute formare, e noi non saremmo qui.
potute formare, e noi non saremmo qui.
07:29
So this is the second
of those dangerous numbers,
of those dangerous numbers,
147
437240
2336
Quindi questo è il secondo
dei numeri pericolosi,
dei numeri pericolosi,
la forza dell'energia oscura,
07:31
the strength of dark energy,
148
439600
1376
07:33
and explaining it requires an even more
fantastic level of fine-tuning
fantastic level of fine-tuning
149
441000
3936
e la sua spiegazione richiede un livello
di precisione ancora maggiore
di precisione ancora maggiore
07:36
than we saw for the Higgs field.
150
444960
1524
rispetto al campo di Higgs.
07:38
But unlike the Higgs field,
this number has no known explanation.
this number has no known explanation.
151
446840
4600
Ma a differenza del campo di Higgs,
il numero non ha spiegazioni conosciute.
il numero non ha spiegazioni conosciute.
07:45
The hope was that a complete combination
152
453000
2456
La speranza era che
una completa combinazione
una completa combinazione
della teoria della
relatività di Einstein,
relatività di Einstein,
07:47
of Einstein's general
theory of relativity,
theory of relativity,
153
455480
2216
07:49
which is the theory
of the universe at grand scales,
of the universe at grand scales,
154
457720
2576
cioè la teoria dell'universo
su vasta scala,
su vasta scala,
07:52
with quantum mechanics, the theory
of the universe at small scales,
of the universe at small scales,
155
460320
3456
con la meccanica quantistica, la teoria
dell'universo su piccola scala,
dell'universo su piccola scala,
07:55
might provide a solution.
156
463800
1856
potesse portare ad una soluzione.
07:57
Einstein himself
spent most of his later years
spent most of his later years
157
465680
2456
Einstein stesso spese
molti dei suoi ultimi anni
molti dei suoi ultimi anni
08:00
on a futile search
for a unified theory of physics,
for a unified theory of physics,
158
468160
3176
in una futile ricerca
di una teoria unificata della fisica,
di una teoria unificata della fisica,
08:03
and physicists have kept at it ever since.
159
471360
3376
e i fisici ci stanno provando da allora.
08:06
One of the most promising candidates
for a unified theory is string theory,
for a unified theory is string theory,
160
474760
4136
Una delle teorie unificate più promettenti
è la teoria delle stringhe,
è la teoria delle stringhe,
08:10
and the essential idea is,
161
478920
1296
e l'idea di base è:
se poteste ingrandire le particelle
fondamentali che costituiscono il mondo,
fondamentali che costituiscono il mondo,
08:12
if you could zoom in on the fundamental
particles that make up our world,
particles that make up our world,
162
480240
3496
08:15
you'd see actually
that they're not particles at all,
that they're not particles at all,
163
483760
2656
vedreste che in realtà
non sono particelle,
non sono particelle,
08:18
but tiny vibrating strings of energy,
164
486440
2616
ma piccole stringhe di energia vibranti,
08:21
with each frequency of vibration
corresponding to a different particle,
corresponding to a different particle,
165
489080
4336
con ogni frequenza di vibrazione
corrispondente ad una diversa particella,
corrispondente ad una diversa particella,
08:25
a bit like musical notes
on a guitar string.
on a guitar string.
166
493440
2560
come le note musicali
sulla corda di una chitarra.
sulla corda di una chitarra.
08:28
So it's a rather elegant, almost poetic
way of looking at the world,
way of looking at the world,
167
496680
3376
Quindi è un modo abbastanza elegante,
quasi poetico, di vedere il mondo,
quasi poetico, di vedere il mondo,
08:32
but it has one catastrophic problem.
168
500080
3456
ma contiene un problema disastroso.
08:35
It turns out that string theory
isn't one theory at all,
isn't one theory at all,
169
503560
2896
La teoria delle stringhe non risulta
essere una sola teoria,
essere una sola teoria,
08:38
but a whole collection of theories.
170
506480
2296
ma un'intera collezione di teorie.
08:40
It's been estimated, in fact,
171
508800
1416
È stato stimato, infatti,
che ci sono 10 alla 500 versioni
diverse della teoria delle stringhe.
diverse della teoria delle stringhe.
08:42
that there are 10 to the 500
different versions of string theory.
different versions of string theory.
172
510240
3936
Ognuna descriverebbe
un diverso universo
un diverso universo
08:46
Each one would describe
a different universe
a different universe
173
514200
2376
con diverse leggi della fisica.
08:48
with different laws of physics.
174
516600
2136
I critici dicono che ciò
rende la teoria non scientifica.
rende la teoria non scientifica.
08:50
Now, critics say this makes
string theory unscientific.
string theory unscientific.
175
518760
2616
08:53
You can't disprove the theory.
176
521400
1936
Non puoi confutare la teoria.
08:55
But others actually
turned this on its head
turned this on its head
177
523360
2000
Ma altri hanno capovolto la questione
08:57
and said, well,
maybe this apparent failure
maybe this apparent failure
178
525384
2272
dicendo: "Forse questo
apparente fallimento
apparente fallimento
è il più grande trionfo
della teoria delle stringhe."
della teoria delle stringhe."
08:59
is string theory's greatest triumph.
179
527680
2336
09:02
What if all of these 10 to the 500
different possible universes
different possible universes
180
530040
3376
E se questi 10 alla 500 universi
diversi e possibili
diversi e possibili
09:05
actually exist out there somewhere
181
533440
2216
esistessero effettivamente
da qualche parte
da qualche parte
09:07
in some grand multiverse?
182
535680
2120
in un grande multiverso?
09:10
Suddenly we can understand
183
538440
1696
Improvvisamente possiamo capire
gli strani, precisi valori
di quei due numeri pericolosi.
di quei due numeri pericolosi.
09:12
the weirdly fine-tuned values
of these two dangerous numbers.
of these two dangerous numbers.
184
540160
3576
Nella maggior parte
del multiverso,
del multiverso,
09:15
In most of the multiverse,
185
543760
1296
la materia oscura è così forte
che l'universo viene distrutto,
che l'universo viene distrutto,
09:17
dark energy is so strong
that the universe gets torn apart,
that the universe gets torn apart,
186
545080
2976
09:20
or the Higgs field is so weak
that no atoms can form.
that no atoms can form.
187
548080
3336
o il campo di Higgs così debole
che nessun atomo si forma.
che nessun atomo si forma.
Viviamo in uno dei luoghi
nel multiverso
nel multiverso
09:23
We live in one of the places
in the multiverse
in the multiverse
188
551440
2176
dove i due numeri sono
semplicemente giusti.
semplicemente giusti.
09:25
where the two numbers are just right.
189
553640
2376
Viviamo nell'universo
di Riccioli d'Oro.
di Riccioli d'Oro.
09:28
We live in a Goldilocks universe.
190
556040
2360
09:31
Now, this idea is extremely controversial,
and it's easy to see why.
and it's easy to see why.
191
559640
4856
Questa idea è estremamente controversa,
ed è facile capire perché.
ed è facile capire perché.
09:36
If we follow this line of thinking,
192
564520
1896
Se seguiamo questa linea di pensiero,
09:38
then we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
193
566440
2376
allora non potremmo mai
rispondere alla domanda:
rispondere alla domanda:
"Perché c'è qualcosa
invece del nulla?"
invece del nulla?"
09:40
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
194
568840
2456
Nella maggior parte del
multiverso non c'è nulla,
multiverso non c'è nulla,
09:43
In most of the multiverse,
there is nothing,
there is nothing,
195
571320
2176
09:45
and we live in one of the few places
196
573520
1816
e viviamo in uno dei pochi luoghi
09:47
where the laws of physics
allow there to be something.
allow there to be something.
197
575360
3000
dove le leggi della fisica
consentono che ci sia qualcosa.
consentono che ci sia qualcosa.
09:51
Even worse, we can't test
the idea of the multiverse.
the idea of the multiverse.
198
579360
3136
Anche peggio, non possiamo
provare la teoria del multiverso.
provare la teoria del multiverso.
Non possiamo accedere
a questi altri universi,
a questi altri universi,
09:54
We can't access these other universes,
199
582520
2136
quindi non c'è modo di sapere
se esistano davvero o meno.
se esistano davvero o meno.
09:56
so there's no way of knowing
whether they're there or not.
whether they're there or not.
200
584680
3240
10:01
So we're in an extremely
frustrating position.
frustrating position.
201
589640
3336
Quindi siamo in una posizione
estremamente frustrante.
estremamente frustrante.
10:05
That doesn't mean
the multiverse doesn't exist.
the multiverse doesn't exist.
202
593000
2696
Questo non significa che
il multiverso non esista.
il multiverso non esista.
10:07
There are other planets,
other stars, other galaxies,
other stars, other galaxies,
203
595720
2576
Ci sono altri pianeti,
altre stelle, altre galassie,
altre stelle, altre galassie,
10:10
so why not other universes?
204
598320
2176
quindi perché non altri universi?
10:12
The problem is, it's unlikely
we'll ever know for sure.
we'll ever know for sure.
205
600520
3360
Il problema è che è improbabile
che lo sapremmo mai con sicurezza.
che lo sapremmo mai con sicurezza.
10:16
Now, the idea of the multiverse
has been around for a while,
has been around for a while,
206
604720
3336
L'idea del multiverso è
in giro già da un po',
in giro già da un po',
ma negli ultimi anni, abbiamo iniziato
ad avere i primi solidi indizi
ad avere i primi solidi indizi
10:20
but in the last few years,
we've started to get the first solid hints
we've started to get the first solid hints
207
608080
3256
che questa linea di pensiero
potrebbe essere confermata.
potrebbe essere confermata.
10:23
that this line of reasoning
may get born out.
may get born out.
208
611360
2760
10:27
Despite high hopes
for the first run of the LHC,
for the first run of the LHC,
209
615280
3376
Malgrado le grandi aspettative
per il primo esperimento dell'LHC,
per il primo esperimento dell'LHC,
10:30
what we were looking for there --
210
618680
1572
quello che stavamo cercando
10:32
we were looking
for new theories of physics:
for new theories of physics:
211
620276
2060
erano nuove teorie della fisica:
supersimmetria
supersimmetria
10:34
supersymmetry or large extra dimensions
212
622360
1896
o grandi extra dimensioni
10:36
that could explain this weirdly
fine-tuned value of the Higgs field.
fine-tuned value of the Higgs field.
213
624280
4216
che potessero spiegare questo valore
stranamente preciso del campo di Higgs.
stranamente preciso del campo di Higgs.
10:40
But despite high hopes, the LHC
revealed a barren subatomic wilderness
revealed a barren subatomic wilderness
214
628520
4216
Ma malgrado le grandi aspettative, l'LHC
ha rivelato una desolata landa subatomica
ha rivelato una desolata landa subatomica
10:44
populated only by a lonely Higgs boson.
215
632760
2680
popolata solo da
un solitario bosone di Higgs.
un solitario bosone di Higgs.
Il mio esperimento ha prodotto
articoli su articoli
articoli su articoli
10:48
My experiment published paper after paper
216
636680
2336
10:51
where we glumly had to conclude
that we saw no signs of new physics.
that we saw no signs of new physics.
217
639040
4480
dove abbiamo dovuto tristemente concludere
di non aver trovato segni di nuova fisica.
di non aver trovato segni di nuova fisica.
10:56
The stakes now could not be higher.
218
644400
2656
Ora la posta in gioco
non potrebbe essere più alta.
non potrebbe essere più alta.
L'estate scorsa, L'LHC ha cominciato
la seconda fase operativa
la seconda fase operativa
10:59
This summer, the LHC began
its second phase of operation
its second phase of operation
219
647080
2896
con un'energia quasi doppia rispetto a
quella del primo esperimento.
quella del primo esperimento.
11:02
with an energy almost double
what we achieved in the first run.
what we achieved in the first run.
220
650000
3256
I fisici delle particelle
sperano disperatamente di trovare
sperano disperatamente di trovare
11:05
What particle physicists
are all desperately hoping for
are all desperately hoping for
221
653280
2656
11:07
are signs of new particles,
micro black holes,
micro black holes,
222
655960
2776
segni di nuove particelle,
micro buchi neri,
micro buchi neri,
11:10
or maybe something totally unexpected
223
658760
2096
o forse qualcosa di totalmente inaspettato
11:12
emerging from the violent collisions
at the Large Hadron Collider.
at the Large Hadron Collider.
224
660880
3616
che emerge dalle violente collisioni
al Large Hadron Collider.
al Large Hadron Collider.
Se così sarà, potremmo continuare
questo lungo viaggio
questo lungo viaggio
11:16
If so, then we can continue
this long journey
this long journey
225
664520
2336
11:18
that began 100 years ago
with Albert Einstein
with Albert Einstein
226
666880
2576
iniziato 100 anni fa
con Albert Einstein
con Albert Einstein
11:21
towards an ever deeper understanding
of the laws of nature.
of the laws of nature.
227
669480
3520
verso una comprensione delle leggi
della natura ancora più profonda.
della natura ancora più profonda.
11:25
But if, in two or three years' time,
228
673760
2016
Ma se, entro due o tre anni,
quando l'LHC si spegnerà di nuovo
per un secondo lungo riposo,
per un secondo lungo riposo,
11:27
when the LHC switches off again
for a second long shutdown,
for a second long shutdown,
229
675800
3336
non avremmo trovato altro
che il bosone di Higgs,
che il bosone di Higgs,
11:31
we've found nothing but the Higgs boson,
230
679160
2296
11:33
then we may be entering
a new era in physics:
a new era in physics:
231
681480
3816
allora potremmo entrare
in una nuova era della fisica:
in una nuova era della fisica:
11:37
an era where there are weird features
of the universe that we cannot explain;
of the universe that we cannot explain;
232
685320
4776
un'era con strani aspetti dell'universo
che non riusciamo a spiegare;
che non riusciamo a spiegare;
un'era in cui abbiamo indizi
di vivere in un multiverso
di vivere in un multiverso
11:42
an era where we have hints
that we live in a multiverse
that we live in a multiverse
233
690120
3056
che giace per sempre e in modo frustrante
al di là della nostra portata;
al di là della nostra portata;
11:45
that lies frustratingly
forever beyond our reach;
forever beyond our reach;
234
693200
3776
un'era in cui non saremo mai capaci
di rispondere alla domanda:
di rispondere alla domanda:
11:49
an era where we will never be able
to answer the question,
to answer the question,
235
697000
3256
11:52
"Why is there something
rather than nothing?"
rather than nothing?"
236
700280
3056
"Perché c'è qualcosa invece del nulla?"
11:55
Thank you.
237
703360
1216
Grazie.
11:56
(Applause)
238
704600
6416
(Applausi)
12:03
Bruno Giussani: Harry,
even if you just said
even if you just said
239
711040
3056
Bruno Giussani: Harry,
anche se hai appena detto
anche se hai appena detto
che la scienza potrebbe
non avere alcune risposte,
non avere alcune risposte,
12:06
the science may not have some answers,
240
714120
1856
12:08
I would like to ask you a couple
of questions, and the first is:
of questions, and the first is:
241
716000
3016
vorrei farti un paio
di domande, e la prima è:
di domande, e la prima è:
la costruzione di qualcosa come l'LHC
è un progetto generazionale.
è un progetto generazionale.
12:11
building something like the LHC
is a generational project.
is a generational project.
242
719040
3016
12:14
I just mentioned, introducing you,
that we live in a short-term world.
that we live in a short-term world.
243
722080
4296
Ho appena menzionato, presentandoti,
che viviamo in un mondo a breve termine.
che viviamo in un mondo a breve termine.
12:18
How do you think so long term,
244
726400
2856
Come fai a pensare così a lungo termine,
12:21
projecting yourself out a generation
when building something like this?
when building something like this?
245
729280
3336
proiettandoti avanti di una generazione
costruendo qualcosa del genere?
costruendo qualcosa del genere?
Harry Cliff: Sono stato fortunato
12:24
Harry Cliff: I was very lucky
246
732640
1416
12:26
that I joined the experiment
I work on at the LHC in 2008,
I work on at the LHC in 2008,
247
734080
2816
ad aver preso parte all'esperimento
a cui lavoro all'LHC nel 2008,
a cui lavoro all'LHC nel 2008,
12:28
just as we were switching on,
248
736920
1381
appena stava iniziando,
12:30
and there are people in my research group
who have been working on it
who have been working on it
249
738325
3251
ci sono persone nel mio gruppo di ricerca
che ci stanno lavorando
che ci stanno lavorando
da tre decenni: la loro intera
carriera su una sola macchina.
carriera su una sola macchina.
12:33
for three decades,
their entire careers on one machine.
their entire careers on one machine.
250
741600
2616
12:36
So I think the first conversations
about the LHC were in 1976,
about the LHC were in 1976,
251
744240
3176
Quindi credo che le prime conversazioni
sull'LHC fossero nel 1976,
sull'LHC fossero nel 1976,
12:39
and you start planning the machine
without the technology
without the technology
252
747440
2696
e inizi a pensare alla macchina
senza avere la tecnologia
senza avere la tecnologia
12:42
that you know you're going to need
to be able to build it.
to be able to build it.
253
750160
2416
che sai ti servirà per
riuscire a costruirla.
riuscire a costruirla.
La potenza computazionale
non esisteva nei primi anni '90
non esisteva nei primi anni '90
12:44
So the computing power
did not exist in the early '90s
did not exist in the early '90s
254
752600
2536
12:47
when design work began in earnest.
255
755160
1620
quando il lavoro
di progettazione iniziò.
di progettazione iniziò.
12:48
One of the big detectors
which record these collisions,
which record these collisions,
256
756804
2216
Per uno dei rilevatori
delle collisioni,
delle collisioni,
12:51
they didn't think there was technology
257
759044
1852
non pensavano ci fosse la tecnologia
che potesse resistere alle radiazioni
che si sarebbero create nell'LHC,
che si sarebbero create nell'LHC,
12:52
that could withstand the radiation
that would be created in the LHC,
that would be created in the LHC,
258
760920
2856
12:55
so there was basically a lump of lead
in the middle of this object
in the middle of this object
259
763800
2736
quindi c'era una massa di piombo
in mezzo a questo oggetto
in mezzo a questo oggetto
12:58
with some detectors around the outside,
260
766560
1576
con dei rilevatori all'esterno,
13:00
but subsequently
we have developed technology.
we have developed technology.
261
768160
1896
ma poi abbiamo
sviluppato la tecnologia.
sviluppato la tecnologia.
13:02
So you have to rely on people's ingenuity,
that they will solve the problems,
that they will solve the problems,
262
770080
3336
Devi contare sull'ingegno degli altri,
sperando risolvano i problemi,
sperando risolvano i problemi,
13:05
but it may be a decade
or more down the line.
or more down the line.
263
773440
1856
ma potrebbe volerci un decennio o più.
13:07
BG: China just announced
two or three weeks ago
two or three weeks ago
264
775320
2216
BG: La Cina ha annunciato
due o tre settimane fa
due o tre settimane fa
13:09
that they intend to build
265
777560
1456
di voler costruire
13:11
a supercollider twice the size of the LHC.
266
779040
2976
un supercollider grande due volte l'LHC.
13:14
I was wondering how you
and your colleagues welcome the news.
and your colleagues welcome the news.
267
782040
3616
Mi chiedevo come tu e i tuoi colleghi
aveste accolto la notizia.
aveste accolto la notizia.
13:17
HC: Size isn't everything, Bruno.
BG: I'm sure. I'm sure.
BG: I'm sure. I'm sure.
268
785680
2736
HC: La dimensione non è tutto, Bruno.
BG: Ne sono sicuro.
BG: Ne sono sicuro.
13:20
(Laughter)
269
788440
1776
(Risate)
Fa ridere, detto da
un fisico delle particelle.
un fisico delle particelle.
13:22
It sounds funny for a particle
physicist to say that.
physicist to say that.
270
790240
2096
13:24
But I mean, seriously, it's great news.
271
792360
2336
Ma seriamente,
è un'ottima notizia.
è un'ottima notizia.
13:26
So building a machine like the LHC
272
794720
2496
Costruire una macchina come l'LHC
richiede ai paesi di tutto il mondo
di attingere alle proprie risorse.
di attingere alle proprie risorse.
13:29
requires countries from all over the world
to pool their resources.
to pool their resources.
273
797240
2776
13:32
No one nation can afford
to build a machine this large,
to build a machine this large,
274
800040
2336
Nessun paese può permettersi
una macchina così grande,
una macchina così grande,
13:34
apart from maybe China,
275
802400
1216
tranne forse la Cina,
perché possono mobilitare
quantità enormi di risorse,
quantità enormi di risorse,
13:35
because they can mobilize
huge amounts of resources,
huge amounts of resources,
276
803640
2216
13:37
manpower and money
to build machines like this.
to build machines like this.
277
805880
2056
manodopera e denaro
per costruire macchine così.
per costruire macchine così.
13:39
So it's only a good thing.
278
807960
1256
Quindi è solo un'ottima cosa.
13:41
What they're really planning to do
is to build a machine
is to build a machine
279
809240
2336
In realtà vogliono
costruire una macchina
costruire una macchina
13:43
that will study the Higgs boson in detail
and could give us some clues
and could give us some clues
280
811600
2736
che studi il bosone di Higgs
e ci dia qualche indizio
e ci dia qualche indizio
13:46
as to whether these new ideas,
like supersymmetry, are really out there,
like supersymmetry, are really out there,
281
814360
2936
per capire se queste nuove idee,
come la supersimmetria, esistano davvero,
come la supersimmetria, esistano davvero,
13:49
so it's great news for physics, I think.
282
817320
1905
quindi è un'ottima notizia
per la fisica.
per la fisica.
13:51
BG: Harry, thank you.
HC: Thank you very much.
HC: Thank you very much.
283
819249
2176
BG: Harry, grazie.
HC: Grazie mille.
HC: Grazie mille.
(Applausi)
13:53
(Applause)
284
821449
3191
ABOUT THE SPEAKER
Harry Cliff - Particle physicistHarry Cliff looks for answers to questions about the origins of the universe and the laws of nature.
Why you should listen
Harry Cliff works on the Large Hadron Collider at CERN and is a member of the LHCb collaboration, a large international team searching for signs of new particles and forces of nature in high-energy particle collisions. He is the Fellow of Modern Science at the Science Museum in London and curated their “Collider” exhibition as well as the more recent “Einstein’s Legacy”, which explores the scientific and cultural impact of Albert Einstein’s life and work.
Harry Cliff | Speaker | TED.com