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Gian Giudice: Why our universe might exist on a knife-edge
Gian Giudice: Perché il nostro universo potrebbe essere sul filo del rasoio
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La più grande sorpresa della scoperta del bosone di Higgs? L'assenza di sorprese. Gian Giudice ci parla di un problema di fisica teorica: e se il bosone di Higgs esistesse in uno stato ultradenso che significherebbe il collasso di tutta la materia atomica? Con spirito e fascino, Giudice evidenzia un triste destino, e perché non dovremmo iniziare a preoccuparci subito. (Filmato a TEDxCERN)
Gian Giudice - Theoretical physicist
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology. Full bio
Gian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology. Full bio
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00:13
So last year, on the Fourth of July,
0
1179
2344
L'anno scorso, il quattro luglio,
00:15
experiments at the Large Hadron Collider
1
3523
2499
gli esperimenti al Large Hadron Collider
00:18
discovered the Higgs boson.
2
6022
2290
hanno scoperto il bosone di Higgs.
00:20
It was a historical day.
3
8312
1968
È stato un giorno storico.
00:22
There's no doubt that from now on,
4
10280
2295
Non c'è dubbio che da ora in poi,
00:24
the Fourth of July will be remembered
5
12575
1834
il quattro di luglio verrà ricordato
00:26
not as the day of the Declaration of Independence,
6
14409
2442
non come il giorno della Dichiarazione
di Indipendenza,
di Indipendenza,
00:28
but as the day of the discovery of the Higgs boson.
7
16851
3834
ma come il giorno della scoperta
del Bosone di Higgs.
del Bosone di Higgs.
00:32
Well, at least, here at CERN.
8
20685
2432
Almeno qui al CERN.
00:35
But for me, the biggest surprise of that day
9
23117
4155
Ma per me, la più grande sorpresa di quel giorno
00:39
was that there was no big surprise.
10
27272
2499
è stata l'assenza di grandi sorprese.
00:41
In the eye of a theoretical physicist,
11
29771
2599
Dal punto di vista di un fisico teorico,
00:44
the Higgs boson is a clever explanation
12
32370
1893
il bosone di Higgs è una spiegazione intelligente
00:46
of how some elementary particles gain mass,
13
34263
3523
su come particelle elementari
acquisiscano una massa,
acquisiscano una massa,
00:49
but it seems a fairly unsatisfactory
14
37786
2836
ma sembra una soluzione
00:52
and incomplete solution.
15
40622
2206
incompleta e poco soddisfacente.
00:54
Too many questions are left unanswered.
16
42828
3024
Troppe domande rimangono senza risposta.
00:57
The Higgs boson does not share the beauty,
17
45852
2835
Il bosone di Higgs non condivide la bellezza,
01:00
the symmetry, the elegance,
18
48687
1885
la simmetria, l'eleganza,
01:02
of the rest of the elementary particle world.
19
50572
2728
del resto delle particelle elementari nel mondo.
01:05
For this reason, the majority of theoretical physicists
20
53300
3622
Per questo motivo, la maggior parte dei fisici teorici
01:08
believe that the Higgs boson could not
21
56922
2942
crede che il bosone di Higgs
01:11
be the full story.
22
59864
2482
non sia tutto.
01:14
We were expecting new particles and new phenomena
23
62346
2854
Ci aspettavamo particelle nuove e fenomeni nuovi
01:17
accompanying the Higgs boson.
24
65200
2450
accanto al bosone di Higgs.
01:19
Instead, so far, the measurements
25
67650
2318
Invece, finora i dati
01:21
coming from the LHC show no signs of new particles
26
69968
3758
che ci vengono dal LHC
non mostrano segnali della presenza
non mostrano segnali della presenza
01:25
or unexpected phenomena.
27
73726
2149
di nuove particelle o fenomeni inattesi.
01:27
Of course, the verdict is not definitive.
28
75875
3653
Certo, il verdetto non è definitivo.
01:31
In 2015, the LHC will almost double
29
79528
3994
Nel 2015, il LHC raddoppierà
01:35
the energy of the colliding protons,
30
83522
2691
l'energia dei protoni in collisione,
01:38
and these more powerful collisions
31
86213
2071
e queste collisioni più potenti
01:40
will allow us to explore further the particle world,
32
88284
4584
ci permetteranno di esplorare ulteriormente
il mondo delle particelle,
il mondo delle particelle,
01:44
and we will certainly learn much more.
33
92868
3132
e certamente impareremo molto di più.
01:48
But for the moment, since we have found
34
96000
3146
Ma per il momento, visto che non abbiamo trovato
01:51
no evidence for new phenomena, let us suppose
35
99146
3149
evidenze della presenza di nuovi fenomeni, supponiamo
01:54
that the particles that we know today,
36
102295
3164
che le particelle che conosciamo oggi,
01:57
including the Higgs boson,
37
105459
1856
compreso il bosone di Higgs,
01:59
are the only elementary particles in nature,
38
107315
3285
siano le uniche particelle elementari in natura,
02:02
even at energies much larger
39
110600
2744
anche ad energie molto più potenti
02:05
than what we have explored so far.
40
113344
2766
di quelle che abbiamo esplorato fino ad ora.
02:08
Let's see where this hypothesis is going to lead us.
41
116110
4632
Vediamo dove ci portano queste ipotesi.
02:12
We will find a surprising and intriguing result
42
120742
3432
Scopriremo un risultato sorprendente e intrigante
02:16
about our universe, and to explain my point,
43
124174
3799
sul nostro universo, e per spiegare il mio punto,
02:19
let me first tell you what the Higgs is about,
44
127973
3876
vi racconterò cos'è il bosone di Higgs.
02:23
and to do so, we have to go back
45
131849
3134
Per fare questo, dobbiamo tornare
02:26
to one tenth of a billionth of a second
46
134983
4357
a un decimo di miliardo di secondo
02:31
after the Big Bang.
47
139340
1531
dopo il Big Bang.
02:32
And according to the Higgs theory,
48
140871
2041
Secondo la teoria di Higgs,
02:34
at that instant, a dramatic event took place
49
142912
3366
in quel momento, si è verificato nell'universo
02:38
in the universe.
50
146278
1591
un evento incredibile.
02:39
Space-time underwent a phase transition.
51
147869
4791
Lo spazio-tempo ha subito una fase di transizione.
02:44
It was something very similar to the phase transition
52
152660
3077
È stata una cosa molto simile alla fase di transizione
02:47
that occurs when water turns into ice
53
155737
3545
che si verifica quando l'acqua
si trasforma in ghiaccio
si trasforma in ghiaccio
02:51
below zero degrees.
54
159282
1961
al di sotto dello zero.
02:53
But in our case, the phase transition
55
161243
2940
Ma nel nostro caso, la fase di transizione
02:56
is not a change in the way the molecules
56
164183
2531
non è un cambiamento del modo in cui le molecole
02:58
are arranged inside the material,
57
166714
2286
sono disposte all'interno dei materiali,
03:01
but is about a change
58
169000
1888
si tratta di un cambiamento
03:02
of the very fabric of space-time.
59
170888
3626
interno al tessuto dello spazio-tempo.
03:06
During this phase transition, empty space
60
174514
2626
Durante questa fase di transizione, lo spazio vuoto
03:09
became filled with a substance
61
177140
2672
si è riempito con una sostanza
03:11
that we now call Higgs field.
62
179812
3032
che ora chiamiamo campo di Higgs.
03:14
And this substance may seem invisible to us,
63
182844
2329
Questa sostanza potrebbe sembrarci invisibile,
03:17
but it has a physical reality.
64
185173
2678
ma ha una realtà fisica.
03:19
It surrounds us all the time,
65
187851
2058
È continuamente intorno a noi,
03:21
just like the air we breathe in this room.
66
189909
3701
proprio come l'aria che respiriamo in questa stanza.
03:25
And some elementary particles interact
67
193610
2318
E alcune particelle elementari interagiscono
03:27
with this substance, gaining energy in the process.
68
195928
3828
con questa sostanza, acquisendo energia
con questo processo.
con questo processo.
03:31
And this intrinsic energy is what we call
69
199756
3075
L'energia intrinseca è quella che chiamiamo
03:34
the mass of a particle,
70
202831
2133
la massa della particella.
03:36
and by discovering the Higgs boson, the LHC
71
204964
3253
Scoprendo il bosone di Higgs, il LHC
03:40
has conclusively proved that this substance is real,
72
208217
4532
ha provato definitivamente
che questa sostanza è reale,
che questa sostanza è reale,
03:44
because it is the stuff the Higgs bosons are made of.
73
212749
3919
perché è la roba di cui è fatto il bosone di Higgs.
03:48
And this, in a nutshell, is the essence of the Higgs story.
74
216668
3444
In poche parole, questa è l'essenza
della storia di Higgs.
della storia di Higgs.
03:52
But this story is far more interesting than that.
75
220112
4743
Ma questa storia è molto più interessante.
03:56
By studying the Higgs theory,
76
224855
2311
Studiando la teoria di Higgs,
03:59
theoretical physicists discovered,
77
227166
2360
i fisici teorici hanno scoperto,
04:01
not through an experiment
78
229526
1904
non attraverso un esperimento
04:03
but with the power of mathematics,
79
231430
2476
ma con la forza della matematica,
04:05
that the Higgs field does not necessarily exist
80
233906
3712
che il campo di Higgs non esiste necessariamente
04:09
only in the form that we observe today.
81
237618
3337
solo nella forma che osserviamo oggi.
04:12
Just like matter can exist as liquid or solid,
82
240955
5045
Proprio come la materia può essere liquida o solida,
04:18
so the Higgs field, the substance that fills all space-time,
83
246000
4572
il campo di Higgs, la sostanza
che riempie lo spazio-tempo,
che riempie lo spazio-tempo,
04:22
could exist in two states.
84
250572
3354
può esistere in due stati.
04:25
Besides the known Higgs state,
85
253926
2310
Oltre al noto stato di Higgs,
04:28
there could be a second state in which the Higgs field
86
256236
3147
può esserci un secondo stato in cui il campo di Higgs
04:31
is billions and billions times denser
87
259383
3536
è miliardi di miliardi di volte più denso
04:34
than what we observe today,
88
262919
2045
di quello che osserviamo oggi,
04:36
and the mere existence of another state
89
264964
3487
e la sola esistenza di un altro stato
04:40
of the Higgs field poses a potential problem.
90
268451
4245
del campo di Higgs pone un potenziale problema.
04:44
This is because, according to the laws
91
272696
3238
Questo perché, secondo le leggi
04:47
of quantum mechanics, it is possible
92
275934
2693
della meccanica quantistica, è possibile
04:50
to have transitions between two states,
93
278627
2832
avere transizione tra i due stati,
04:53
even in the presence of an energy barrier
94
281459
2949
anche in presenza di una barriera di energia
04:56
separating the two states,
95
284408
2628
che separa i due stati,
04:59
and the phenomenon is called,
96
287036
2209
Il fenomeno è giustamente denominato,
05:01
quite appropriately, quantum tunneling.
97
289245
4142
effetto tunnel.
05:05
Because of quantum tunneling,
98
293387
1891
A causa dell'effetto tunnel,
05:07
I could disappear from this room
99
295278
2533
potrei sparire da questa stanza
05:09
and reappear in the next room,
100
297811
3322
e riapparire in quella accanto,
05:13
practically penetrating the wall.
101
301133
3395
praticamente attraversando il muro.
05:16
But don't expect me to actually perform the trick
102
304528
2815
Ma non vi aspettate che lo faccia
05:19
in front of your eyes, because the probability
103
307343
2578
di fronte a voi, perché la probabilità
05:21
for me to penetrate the wall is ridiculously small.
104
309921
4388
di poter attraversare il muro è ridicolmente bassa.
05:26
You would have to wait a really long time
105
314309
2598
Dovreste aspettare molto a lungo
05:28
before it happens, but believe me,
106
316907
2132
prima che accada, ma credetemi,
05:31
quantum tunneling is a real phenomenon,
107
319039
3177
l'effetto tunnel è un fenomeno reale,
05:34
and it has been observed in many systems.
108
322216
3195
ed è stato osservato in molti sistemi.
05:37
For instance, the tunnel diode,
109
325411
2562
Per esempio, un diodo a effetto tunnel,
05:39
a component used in electronics,
110
327973
2197
un componente usato in elettronica,
05:42
works thanks to the wonders
111
330170
2422
funziona grazie alle meraviglie
05:44
of quantum tunneling.
112
332592
2320
dell'effetto tunnel.
05:46
But let's go back to the Higgs field.
113
334912
2292
Ma torniamo al campo di Higgs.
05:49
If the ultra-dense Higgs state existed,
114
337204
4563
Se esiste lo stato di Higgs ultradenso,
05:53
then, because of quantum tunneling,
115
341767
2354
allora, per via del tunnel quantistico,
05:56
a bubble of this state could suddenly appear
116
344121
3713
potrebbe apparire improvvisamente
una bolla di questo stato
una bolla di questo stato
05:59
in a certain place of the universe at a certain time,
117
347834
3242
in un certo punto dell'universo, in un certo momento,
06:03
and it is analogous to what happens when you boil water.
118
351076
3765
ed è simile a quello che accade
quando bollite l'acqua.
quando bollite l'acqua.
06:06
Bubbles of vapor form inside the water,
119
354841
3089
Bolle di vapore contenute nell'acqua,
06:09
then they expand, turning liquid into gas.
120
357930
3856
si espandono, trasformano il liquido in gas.
06:13
In the same way, a bubble of the ultra-dense Higgs state
121
361786
4804
Allo stesso modo, una bolla
dello stato di Higgs ultradenso
dello stato di Higgs ultradenso
06:18
could come into existence because of quantum tunneling.
122
366590
3427
potrebbe nascere a causa dell'effetto tunnel
06:22
The bubble would then expand at the speed of light,
123
370017
2837
La bolla si espanderebbe alla velocità della luce,
06:24
invading all space, and turning the Higgs field
124
372854
3486
invadendo tutto lo spazio,
e trasformando il campo di Higgs
e trasformando il campo di Higgs
06:28
from the familiar state into a new state.
125
376340
3649
dallo stato che ci è familiare in un nuovo stato.
06:31
Is this a problem? Yes, it's a big a problem.
126
379989
4161
È un problema? Sì, è un grosso problema.
06:36
We may not realize it in ordinary life,
127
384150
2745
Potremmo non rendercene conto
nella vita quotidiana
nella vita quotidiana
06:38
but the intensity of the Higgs field is critical
128
386895
3205
ma l'intensità del campo di Higgs è critica
06:42
for the structure of matter.
129
390100
2645
per la struttura della materia.
06:44
If the Higgs field were only a few times more intense,
130
392745
4073
Se il campo di Higgs fosse solo
leggermente più intenso,
leggermente più intenso,
06:48
we would see atoms shrinking, neutrons decaying
131
396818
2944
vedremmo atomi restringersi, neutroni decadere
06:51
inside atomic nuclei, nuclei disintegrating,
132
399762
3686
all'interno di nuclei atomici, nuclei disintegrarsi,
06:55
and hydrogen would be
133
403448
2340
e l'idrogeno sarebbe
06:57
the only possible chemical element in the universe.
134
405788
4352
l'unico possibile elemento chimico dell'universo.
07:02
And the Higgs field, in the ultra-dense Higgs state,
135
410140
3011
Il campo di Higgs, nello stato di Higgs ultradenso,
07:05
is not just a few times more intense than today,
136
413151
3814
non è leggermente più intenso di oggi,
07:08
but billions of times,
137
416965
2195
ma miliardi di volte più intenso.
07:11
and if space-time were filled by this Higgs state,
138
419160
3202
Se lo spazio-tempo fosse
pieno di questo stato di Higgs,
pieno di questo stato di Higgs,
07:14
all atomic matter would collapse.
139
422362
3153
tutta la materia atomica crollerebbe.
07:17
No molecular structures would be possible, no life.
140
425515
4490
Non esisterebbe nessuna struttura molecolare,
niente vita.
niente vita.
07:22
So, I wonder, is it possible
141
430005
3338
Quindi mi chiedo, è possibile
07:25
that in the future, the Higgs field
142
433343
2586
che in futuro, il campo di Higgs
07:27
will undergo a phase transition and,
143
435929
2565
subisca una fase di transizione e
07:30
through quantum tunneling, will be transformed
144
438494
3129
attraverso l'effetto tunnel, si trasformi
07:33
into this nasty, ultra-dense state?
145
441623
4687
in questo odioso stato ultradenso?
07:38
In other words, I ask myself, what is the fate
146
446310
3525
In altre parole, mi chiedo, qual è il destino
07:41
of the Higgs field in our universe?
147
449835
3083
del campo di Higgs nel nostro universo?
07:44
And the crucial ingredient necessary
148
452918
2251
L'ingrediente critico necessario
07:47
to answer this question is the Higgs boson mass.
149
455169
4386
per rispondere a questa domanda
è la massa del bosone di Higgs.
è la massa del bosone di Higgs.
07:51
And experiments at the LHC found that the mass
150
459555
4111
Esperimenti al LHC hanno scoperto che la massa
07:55
of the Higgs boson is about 126 GeV.
151
463666
4274
del bosone di Higgs è circa 126 GeV.
07:59
This is tiny when expressed in familiar units,
152
467940
3036
È minuscolo espresso in unità che ci sono familiari,
08:02
because it's equal to something like
153
470976
1320
perché equivale a qualcosa come
08:04
10 to the minus 22 grams,
154
472296
2207
10 alla meno 22 grammi,
08:06
but it is large in particle physics units,
155
474503
3970
ma è enorme in termini di unità di particelle fisiche,
08:10
because it is equal to the weight
156
478473
2104
perché equivale al peso
08:12
of an entire molecule
157
480577
2246
di un'intera molecola
08:14
of a DNA constituent.
158
482823
2420
di un componente del DNA.
08:17
So armed with this information from the LHC,
159
485243
3387
Armati di questa informazione del LHC,
08:20
together with some colleagues here at CERN,
160
488630
1944
insieme ad alcuni colleghi qui al CERN,
08:22
we computed the probability
161
490574
1909
abbiamo calcolato la probabilità
08:24
that our universe could quantum tunnel
162
492483
3015
che il nostro universo possa passare
08:27
into the ultra-dense Higgs state,
163
495498
3118
allo stato di Higgs ultradenso,
attraverso l'effetto tunnel
attraverso l'effetto tunnel
08:30
and we found a very intriguing result.
164
498616
3677
e abbiamo scoperto un risultato molto intrigante.
08:34
Our calculations showed
165
502293
2149
I nostri calcoli hanno mostrato
08:36
that the measured value of the Higgs boson mass
166
504442
3172
che il valore misurato della massa
del bosone di Higgs
del bosone di Higgs
08:39
is very special.
167
507614
1845
è molto particolare.
08:41
It has just the right value
168
509459
2919
Ha il valore esatto
08:44
to keep the universe hanging
169
512378
2693
che serve all'universo
08:47
in an unstable situation.
170
515071
2570
a rimanere in una situazione instabile.
08:49
The Higgs field is in a wobbly configuration
171
517641
3256
Il campo di Higgs è in una situazione vacillante
08:52
that has lasted so far
172
520897
2049
che è durata fino ad oggi,
08:54
but that will eventually collapse.
173
522946
3045
ma che alla fine crollerà.
08:57
So according to these calculations,
174
525991
3179
Secondo questi calcoli,
09:01
we are like campers
175
529170
2030
siamo come campeggiatori
09:03
who accidentally set their tent
176
531200
2452
che accidentalmente piantano la tenda
09:05
at the edge of a cliff.
177
533652
1794
sul bordo di un precipizio.
09:07
And eventually, the Higgs field
178
535446
1790
E alla fine, il campo di Higgs
09:09
will undergo a phase transition
179
537236
1936
subirà una fase di transizione
09:11
and matter will collapse into itself.
180
539172
3044
e la materia si ripiegherà su se stessa.
09:14
So is this how humanity is going to disappear?
181
542216
3444
È così che sparirà l'umanità?
09:17
I don't think so.
182
545660
1755
Non credo.
09:19
Our calculation shows that quantum tunneling
183
547415
3353
I nostri calcoli mostrano che l'effetto tunnel
09:22
of the Higgs field is not likely to occur
184
550768
3656
del campo di Higgs non si verificherà
09:26
in the next 10 to the 100 years,
185
554424
3504
nei prossimi 10 a 100 anni,
09:29
and this is a very long time.
186
557928
3042
ed è un periodo lungo.
09:32
It's even longer than
187
560970
1768
È anche più lungo
09:34
the time it takes for Italy to form a stable government.
188
562738
3669
del tempo che serve all'Italia
per formare un governo stabile.
per formare un governo stabile.
09:38
(Laughter)
189
566407
2407
(Risate)
09:40
Even so, we will be long gone by then.
190
568814
3791
Ciò nonostante, non ci saremo più da un pezzo.
09:44
In about five billion years,
191
572605
2608
In circa cinque miliardi di anni,
09:47
our sun will become a red giant,
192
575213
2457
il nostro sole diventerà un gigante rosso,
09:49
as large as the Earth's orbit,
193
577670
2513
grande quanto l'orbita della Terra,
09:52
and our Earth will be kaput,
194
580183
3277
e la nostra Terra sarà finita.
09:55
and in a thousand billion years,
195
583460
2357
Tra cento miliardi di anni,
09:57
if dark energy keeps on fueling
196
585817
2286
se l'energia oscura continuerà ad alimentare
10:00
space expansion at the present rate,
197
588103
2835
l'espansione dello spazio al ritmo attuale,
10:02
you will not even be able to see as far as your toes,
198
590938
4177
non riuscirete a vedere più in là delle vostra dita,
10:07
because everything around you
199
595115
1697
perché tutto intorno a voi
10:08
expands at a rate faster than the speed of light.
200
596812
3701
si espande a un ritmo più veloce
della velocità della luce.
della velocità della luce.
10:12
So it is really unlikely
201
600513
1985
Quindi è molto improbabile
10:14
that we will be around to see the Higgs field collapse.
202
602498
3870
che ci saremo ancora per vedere
il campo di Higgs crollare.
il campo di Higgs crollare.
10:18
But the reason why I am interested
203
606368
3579
Ma il motivo per cui mi interessa
10:21
in the transition of the Higgs field
204
609947
2012
la transizione del campo di Higgs
10:23
is because I want to address the question,
205
611959
3285
è che voglio porre una domanda:
10:27
why is the Higgs boson mass so special?
206
615244
4965
perché la massa del bosone di Higgs
è così speciale?
è così speciale?
10:32
Why is it just right to keep the universe
207
620209
2974
Perché è giusto tenere l'universo
10:35
at the edge of a phase transition?
208
623183
3490
sull'orlo di una fase di transizione?
10:38
Theoretical physicists always ask "why" questions.
209
626673
3862
I fisici teorici si fanno sempre domande
con il "perché".
con il "perché".
10:42
More than how a phenomenon works,
210
630535
2675
I fisici teorici sono sempre interessati
10:45
theoretical physicists are always interested in
211
633210
2472
al perché un fenomeno funziona
in un determinato modo,
in un determinato modo,
10:47
why a phenomenon works in the way it works.
212
635682
3232
più che al funzionamento stesso del fenomeno.
10:50
We think that this these "why" questions
213
638914
3362
Crediamo che queste domande "perché"
10:54
can give us clues
214
642276
1723
possano darci indicazioni
10:55
about the fundamental principles of nature.
215
643999
3538
sui principi fondamentali
di funzionamento della natura.
di funzionamento della natura.
10:59
And indeed, a possible answer to my question
216
647537
3905
E infatti, una possibile risposta alla mia domanda
11:03
opens up new universes, literally.
217
651442
4364
apre letteralmente nuovi universi.
11:07
It has been speculated that our universe
218
655806
3441
Si è pensato che il nostro universo
11:11
is only a bubble in a soapy multiverse
219
659247
4133
sia una bolla in un multiverso saponoso
11:15
made out of a multitude of bubbles,
220
663380
2563
fatto di una miriade di bolle,
11:17
and each bubble is a different universe
221
665943
2216
in cui ogni bolla è un universo diverso
11:20
with different fundamental constants
222
668159
1894
con diverse costanti fondamentali
11:22
and different physical laws.
223
670053
1865
e diverse leggi fisiche.
11:23
And in this context, you can only talk about
224
671918
2006
In questo contesto, si può solo parlare
11:25
the probability of finding a certain value of the Higgs mass.
225
673924
4711
della probabilità di trovare
un certo valore della massa di Higgs.
un certo valore della massa di Higgs.
11:30
Then the key to the mystery
226
678635
2343
La chiave del mistero
11:32
could lie in the statistical properties
227
680978
3263
potrebbe essere nelle proprietà statistiche
11:36
of the multiverse.
228
684241
2228
del multiverso.
11:38
It would be something like what happens
229
686469
2414
Sarebbe come quello che si verifica
11:40
with sand dunes on a beach.
230
688883
2237
con le dune di sabbia su una spiaggia.
11:43
In principle, you could imagine to find sand dunes
231
691120
2872
In linea di principio, potete immaginare
di trovare dune di sabbia
di trovare dune di sabbia
11:45
of any slope angle in a beach,
232
693992
2430
di qualunque inclinazione su una spiaggia,
11:48
and yet, the slope angles of sand dunes
233
696422
4161
eppure, l'inclinazione delle dune di sabbia
11:52
are typically around 30, 35 degrees.
234
700583
3470
sono tipicamente intorno ai 30, 35 gradi.
11:56
And the reason is simple:
235
704053
1668
Il motivo è semplice:
11:57
because wind builds up the sand, gravity makes it fall.
236
705721
3678
perché il vento soffia sulla sabbia,
la gravità la fa cadere.
la gravità la fa cadere.
12:01
As a result, the vast majority of sand dunes
237
709399
2884
Di conseguenza, la grande maggioranza
delle dune di sabbia
delle dune di sabbia
12:04
have slope angles around the critical value,
238
712283
3919
ha angoli di inclinazione intorno al valore critico:
12:08
near to collapse.
239
716202
1984
prossime al crollo.
12:10
And something similar could happen
240
718186
2997
Una cosa simile potrebbe accadere
12:13
for the Higgs boson mass in the multiverse.
241
721183
4537
per la massa del bosone di Higgs nel multiverso.
12:17
In the majority of bubble universes,
242
725720
2872
Nella maggior parte degli universi a bolle,
12:20
the Higgs mass could be around the critical value,
243
728592
3057
la massa di Higgs potrebbe aggirarsi
intorno al valore critico,
intorno al valore critico,
12:23
near to a cosmic collapse of the Higgs field,
244
731649
3596
prossimo al collasso cosmico del campo di Higgs,
12:27
because of two competing effects,
245
735245
1947
a causa di due effetti che competono fra loro,
12:29
just as in the case of sand.
246
737192
3586
proprio come nel caso della sabbia.
12:32
My story does not have an end,
247
740778
3145
La mia storia non ha una fine,
12:35
because we still don't know the end of the story.
248
743923
3735
perché ancora non sappiamo la fine della storia.
12:39
This is science in progress,
249
747658
3288
La scienza fa progressi,
12:42
and to solve the mystery, we need more data,
250
750946
3834
e per risolvere il mistero,
abbiamo bisogno di più dati,
abbiamo bisogno di più dati,
12:46
and hopefully, the LHC will soon add new clues
251
754780
4616
e con un po' di fortuna, il LHC aggiungerà presto
nuove indicazioni
nuove indicazioni
12:51
to this story.
252
759396
2621
a questa storia.
12:54
Just one number, the Higgs boson mass,
253
762017
3830
Solo un numero, la massa del bosone di Higgs,
12:57
and yet, out of this number we learn so much.
254
765847
5329
eppure, da questo numero impariamo così tanto.
13:03
I started from a hypothesis, that the known particles
255
771176
3047
Ho iniziato da un'ipotesi: che le particelle note
13:06
are all there is in the universe,
256
774223
2036
sono tutto quello che c'è nell'universo,
13:08
even beyond the domain explored so far.
257
776259
2706
anche oltre i domini esplorati finora.
13:10
From this, we discovered that the Higgs field
258
778965
3768
Da questo, abbiamo scoperto che il campo di Higgs
13:14
that permeates space-time may be standing
259
782733
3443
che permea lo spazio-tempo potrebbe essere
13:18
on a knife edge, ready for cosmic collapse,
260
786176
4557
sull'orlo di un collasso cosmico, pronto a crollare.
13:22
and we discovered that this may be a hint
261
790733
3550
Abbiamo scoperto che potrebbe essere l'indizio
13:26
that our universe is only a grain of sand
262
794283
4033
che il nostro universo è solo un granello di sabbia
13:30
in a giant beach, the multiverse.
263
798316
3613
di una spiaggia gigantesca, il multiverso.
13:33
But I don't know if my hypothesis is right.
264
801929
3251
Ma non so se le mie ipotesi sono vere.
13:37
That's how physics works: A single measurement
265
805180
3683
La fisica funziona così: un singolo dato
13:40
can put us on the road to a new understanding
266
808863
2864
può indicarci la strada di nuove scoperte
13:43
of the universe
267
811727
1663
sull'universo
13:45
or it can send us down a blind alley.
268
813390
3019
o può spedirci in un vicolo cieco.
13:48
But whichever it turns out to be,
269
816409
2564
Ma qualunque sia,
13:50
there is one thing I'm sure of:
270
818973
3192
di una cosa sono sicuro:
13:54
The journey will be full of surprises.
271
822165
3349
il viaggio sarà pieno di sorprese.
13:57
Thank you.
272
825514
1373
Grazie.
13:58
(Applause)
273
826887
5248
(Applausi)
ABOUT THE SPEAKER
Gian Giudice - Theoretical physicistGian Giudice is a theoretical physicist who has contributed greatly to our present understanding of particle physics and cosmology.
Why you should listen
Gian Giudice is a permanent member of CERN's group for theoretical physics. He has researched topics like supersymmetry, extra dimensions and dark matter, and has formulated theories that describe the earliest stages of the universe and that apply our knowledge of the particle world to smaller distances.
As author of the popular book, A Zeptospace Odyssey, Giudice is active in communicating the complex work of the Large Hadron Collider to the public. Meant for the lay reader, the book shares both the innovations needed to build the LHC and the theories it was created to prove. After the Higgs boson discovery, Giudice found the surprising result that, if the Standard Model continues to hold up at very small distances, the universe must be in a critical state, near to a phase transition that could lead to the collapse of all atomic matter. Luckily, in his TED Talk, he shares that this would happen very, very, very far in the future.
Gian Giudice | Speaker | TED.com