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Allan Adams - Theoretical physicist
Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory.

Why you should listen

Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory. His research in theoretical physics focuses on string theory both as a model of quantum gravity and as a strong-coupling description of non-gravitational systems.

Like water, string theory enjoys many distinct phases in which the low-energy phenomena take qualitatively different forms. In its most familiar phases, string theory reduces to a perturbative theory of quantum gravity. These phases are useful for studying, for example, the resolution of singularities in classical gravity, or the set of possibilities for the geometry and fields of spacetime. Along these lines, Adams is particularly interested in microscopic quantization of flux vacua, and in the search for constraints on low-energy physics derived from consistency of the stringy UV completion.

In other phases, when the gravitational interactions become strong and a smooth spacetime geometry ceases to be a good approximation, a more convenient description of string theory may be given in terms of a weakly-coupled non-gravitational quantum field theory. Remarkably, these two descriptions—with and without gravity—appear to be completely equivalent, with one remaining weakly-coupled when its dual is strongly interacting. This equivalence, known as gauge-gravity duality, allows us to study strongly-coupled string and quantum field theories by studying perturbative features of their weakly-coupled duals. Gauge-gravity duals have already led to interesting predictions for the quark-gluon plasma studied at RHIC. A major focus of Adams's present research is to use such dualities to find weakly-coupled descriptions of strongly-interacting condensed matter systems which can be realized in the lab.
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Allan Adams | Speaker | TED.com
TED2014

Allan Adams: The discovery that could rewrite physics

Allan Adams: La scoperta che potrebbe riscrivere la fisica

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Il 17 marzo 2014, un gruppo di fisici ha annunciato una scoperta elettrizzante: la scoperta di dati che sono la prova inconfutabile della teoria dell'inflazione cosmica, un indizio per il Big Bang. Cosa vuol dire questo per chi non s'intende di fisicai? TED ha chiesto ad Allan Adams di spiegare brevemente i risultati, in questo discorso improvvisato e illustrato da Randall Munroe di xkcd.
- Theoretical physicist
Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory. Full bio

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00:12
If you look deepin profondità into the night skycielo,
0
928
3492
Se guardate a fondo nel cielo notturno,
00:16
you see starsstelle,
1
4420
1616
vedrete le stelle
00:18
and if you look furtherulteriore, you see more starsstelle,
2
6036
2572
e se osservate meglio,
vedrete altre stelle
00:20
and furtherulteriore, galaxiesgalassie, and
furtherulteriore, more galaxiesgalassie.
3
8608
2159
e poi, galassie,
e ancora galassie.
00:22
But if you keep looking furtherulteriore and furtherulteriore,
4
10767
3873
Ma continuando a guardare oltre,
00:26
eventuallyinfine you see nothing for a long while,
5
14640
3116
forse non vedrete nulla per un bel po'
00:29
and then finallyfinalmente you see a
faintsvenire, fadingdissolvenza afterglowAfterglow,
6
17756
4462
ma alla infine scorgerete un fioco,
evanescente bagliore,
00:34
and it's the afterglowAfterglow of the BigGrande BangBang.
7
22218
3024
che è la luminosità residua
del Big Bang.
00:37
Now, the BigGrande BangBang was an eraera in the earlypresto universeuniverso
8
25242
2817
Il Big Bang è stato un'era
dell'universo primordiale,
00:40
when everything we see in the night skycielo
9
28059
2171
quando tutto ciò
che vediamo nel cielo notturno
00:42
was condensedcondensato into an incrediblyincredibilmente smallpiccolo,
10
30230
2410
era condensato in una massa
incredibilmente piccola,
00:44
incrediblyincredibilmente hotcaldo, incrediblyincredibilmente roilingroiling massmassa,
11
32640
4326
e incredibilmente calda e torbida,
00:48
and from it sprunga molle everything we see.
12
36966
2692
dalla quale è scaturito
tutto ciò che vediamo.
00:51
Now, we'venoi abbiamo mappedmappato that afterglowAfterglow
13
39658
2859
Noi abbiamo mappato quel bagliore
00:54
with great precisionprecisione,
14
42517
1679
con estrema precisione,
00:56
and when I say we, I mean people who aren'tnon sono me.
15
44196
2044
e quando dico "noi",
intendo persone diverse da me.
00:58
We'veAbbiamo mappedmappato the afterglowAfterglow
16
46240
1876
Abbiamo mappato il bagliore
01:00
with spectacularspettacolare precisionprecisione,
17
48116
1322
con una precisione straordinaria
01:01
and one of the shocksurti about it
18
49438
1548
e la cosa più impressionante
01:02
is that it's almostquasi completelycompletamente uniformuniforme.
19
50986
2946
è la sua quasi completa uniformità.
01:05
FourteenQuattordici billionmiliardo lightleggero yearsanni that way
20
53932
1958
14 miliardi di anni luce
in quella direzione
01:07
and 14 billionmiliardo lightleggero yearsanni that way,
21
55890
1860
e 14 miliardi di anni luce
in quella direzione,
01:09
it's the samestesso temperaturetemperatura.
22
57750
1408
la temperatura è la stessa.
01:11
Now it's been 14 billionmiliardo yearsanni
23
59158
3314
Sono passati 14 miliardi di anni
01:14
sinceda that BigGrande BangBang,
24
62472
1818
dal Big Bang,
01:16
and so it's got faintsvenire and coldfreddo.
25
64290
2472
che si è affievolito e raffreddato.
01:18
It's now 2.7 degreesgradi.
26
66762
2308
Ora è a circa 2,7 gradi.
01:21
But it's not exactlydi preciso 2.7 degreesgradi.
27
69070
2280
Ma non esattamente 2,7 gradi.
01:23
It's only 2.7 degreesgradi to about
28
71350
2294
Solo 2,7 gradi per almeno
01:25
10 partsparti in a millionmilione.
29
73644
1842
10 parti di un milione.
01:27
Over here, it's a little hotterpiù caldo,
30
75486
994
Quaggiù fa un po' più caldo
01:28
and over there, it's a little coolerpiù fresco,
31
76480
1868
e lì è un po' più fresco,
01:30
and that's incrediblyincredibilmente importantimportante
to everyonetutti in this roomcamera,
32
78348
3088
cosa incredibilmente importante
per tutti noi in questa stanza
01:33
because where it was a little hotterpiù caldo,
33
81436
1724
perché dove faceva più caldo,
01:35
there was a little more stuffcose,
34
83160
1696
c'era un po' più di materia,
01:36
and where there was a little more stuffcose,
35
84856
1567
e dove c'era più materia,
01:38
we have galaxiesgalassie and clusterscluster of galaxiesgalassie
36
86423
1969
ora ci sono galassie, sistemi
di galassie,
01:40
and superclusterssuperammassi
37
88392
1252
i super agglomerati
01:41
and all the structurestruttura you see in the cosmoscosmo.
38
89644
2708
e tutte le strutture
visibili nel cosmo.
01:44
And those smallpiccolo, little, inhomogeneitiesdisomogeneità,
39
92352
3112
E quelle piccole, minuscole eterogenee
01:47
20 partsparti in a millionmilione,
40
95464
2282
20 parti in un milione, quelle
01:49
those were formedformato by quantumquantistico mechanicalmeccanico wigglesWiggles
41
97746
2754
sono state formate da
oscillazioni meccaniche quantiche
01:52
in that earlypresto universeuniverso that were stretchedteso
42
100500
1808
in quell'universo primordiale
dove erano distese
01:54
acrossattraverso the sizedimensione of the entireintero cosmoscosmo.
43
102308
2279
in tutta la dimensione del cosmo.
01:56
That is spectacularspettacolare,
44
104587
1714
Una cosa stupefacente,
01:58
and that's not what they foundtrovato on MondayLunedì;
45
106301
1665
ma non quanto la scoperta di lunedì;
01:59
what they foundtrovato on MondayLunedì is coolerpiù fresco.
46
107966
2036
quello che hanno scoperto
lunedì è più figo.
02:02
So here'secco what they foundtrovato on MondayLunedì:
47
110002
2266
Ecco cosa hanno scoperto lunedì:
02:04
ImagineImmaginate you take a bellcampana,
48
112268
3503
immaginate di avere una campana
02:07
and you whackpicchiare the bellcampana with a hammermartello.
49
115771
1611
e di colpirla con un martello.
02:09
What happensaccade? It ringsanelli.
50
117382
1676
Cosa succede? Produce un suono.
02:11
But if you wait, that ringingsquillo fadessvanisce
51
119058
2208
Se aspettate, però,
il suono si attenua
02:13
and fadessvanisce and fadessvanisce
52
121266
1620
sempre di più
02:14
untilfino a you don't noticeAvviso it anymorepiù.
53
122886
1942
fino a svanire.
02:16
Now, that earlypresto universeuniverso was incrediblyincredibilmente densedenso,
54
124828
2648
Ebbene, l'universo primordiale
era estremamente denso
02:19
like a metalmetallo, way denserpiù densa,
55
127476
2079
come un metallo, molto più denso,
02:21
and if you hitcolpire it, it would ringanello,
56
129555
2405
e, a colpirlo, avrebbe risuonato,
02:23
but the thing ringingsquillo would be
57
131960
1863
ma a risuonare sarebbe stata
02:25
the structurestruttura of space-timespazio-tempo itselfsi,
58
133823
2088
la struttura stessa dello spazio-tempo
02:27
and the hammermartello would be quantumquantistico mechanicsmeccanica.
59
135911
2816
e il martello sarebbe stato
la meccanica quantistica.
02:30
What they foundtrovato on MondayLunedì
60
138727
1931
La scoperta di lunedì
02:32
was evidenceprova of the ringingsquillo
61
140658
2362
è stata la prova del suono
02:35
of the space-timespazio-tempo of the earlypresto universeuniverso,
62
143020
2315
dello spazio-tempo
nell'universo originario,
02:37
what we call gravitationaldi gravitazione wavesonde
63
145335
2105
che noi definiamo
02:39
from the fundamentalfondamentale eraera,
64
147440
1520
onde gravitazionali primordiali.
02:40
and here'secco how they foundtrovato it.
65
148960
1975
Ed ecco come l'hanno scoperto.
02:42
Those wavesonde have long sinceda fadedsbiadito.
66
150935
2072
Quelle onde si sono attenuate
molto tempo fa.
02:45
If you go for a walkcamminare,
67
153007
1488
Se fate una passeggiata,
02:46
you don't wiggleWiggle.
68
154495
1588
non producete onde.
02:48
Those gravitationaldi gravitazione wavesonde in the structurestruttura of spacespazio
69
156083
2748
Quelle onde gravitazionali
nella struttura dello spazio
02:50
are totallytotalmente invisibleinvisibile for all practicalpratico purposesscopi.
70
158831
2774
sono completamente invisibili
a tutti gli effetti.
02:53
But earlypresto on, when the universeuniverso was makingfabbricazione
71
161605
2904
Ma in principio,
mentre l'universo emanava
02:56
that last afterglowAfterglow,
72
164509
2370
quel bagliore residuo,
02:58
the gravitationaldi gravitazione wavesonde
73
166879
1558
le onde gravitazionali
03:00
put little twistscolpi di scena in the structurestruttura
74
168437
2863
crearono una piccola curvatura
03:03
of the lightleggero that we see.
75
171300
1527
nella struttura della luce.
03:04
So by looking at the night skycielo deeperpiù profondo and deeperpiù profondo --
76
172827
2966
Così, osservando sempre più
a fondo il cielo notturno
03:07
in factfatto, these guys spentspeso
threetre yearsanni on the SouthSud PolePolo
77
175793
2638
- di fatto, questi ragazzi
hanno trascorso 3 anni al Polo Sud
03:10
looking straightdritto up throughattraverso the coldestpiù freddo, clearestpiù chiaro,
78
178431
2589
guardando verso l'alto,
nell'aria più fredda,
03:13
cleanestpiù pulito airaria they possiblypossibilmente could find
79
181020
2350
chiara e pulita che si potesse trovare,
03:15
looking deepin profondità into the night skycielo and studyingstudiando
80
183370
2429
osservando il cielo notturno e studiando
03:17
that glowbagliore and looking for the faintsvenire twistscolpi di scena
81
185799
3376
quel bagliore,
alla ricerca dei fiochi turbinii
03:21
whichquale are the symbolsimbolo, the signalsegnale,
82
189175
2348
che sono il simbolo, il segnale,
03:23
of gravitationaldi gravitazione wavesonde,
83
191523
1820
delle onde gravitazionali,
03:25
the ringingsquillo of the earlypresto universeuniverso.
84
193343
2341
il suono dell'universo primordiale.
03:27
And on MondayLunedì, they announcedannunciato
85
195684
1787
E lunedì hanno annunciato
03:29
that they had foundtrovato it.
86
197471
1744
di averlo trovato.
03:31
And the thing that's so spectacularspettacolare about that to me
87
199215
2427
Ma la cosa più eccezionale, secondo me,
03:33
is not just the ringingsquillo, thoughanche se that is awesomeeccezionale.
88
201642
2748
non è il suono in sé,
per quanto sia fantastico.
03:36
The thing that's totallytotalmente amazingStupefacente,
89
204390
1358
La cosa più affascinante,
03:37
the reasonragionare I'm on this stagepalcoscenico, is because
90
205748
2102
la ragione per cui sono
su questo palco, è che
03:39
what that tellsdice us is something
deepin profondità about the earlypresto universeuniverso.
91
207850
3468
ci racconta qualcosa di misterioso
sull'universo primordiale.
03:43
It tellsdice us that we
92
211318
1664
Ci racconta che noi
03:44
and everything we see around us
93
212982
1436
e tutto quello che ci circonda
03:46
are basicallyfondamentalmente one largegrande bubblebolla --
94
214418
2954
siamo in sostanza una grande bolla
03:49
and this is the ideaidea of inflationinflazione
95
217372
1756
- e questa è l'idea di inflazione -
03:51
one largegrande bubblebolla surroundedcircondato by something elsealtro.
96
219128
3892
una grande bolla circondata
da qualcos'altro.
03:55
This isn't conclusiveconclusiva evidenceprova for inflationinflazione,
97
223020
2130
Non è la prova definitiva
dell'inflazione, ma ogni cosa
03:57
but anything that isn't inflationinflazione that explainsspiega this
98
225150
2174
che non essendo inflazione,
spieghi questo concetto,
03:59
will look the samestesso.
99
227324
1317
apparirà identica.
04:00
This is a theoryteoria, an ideaidea,
100
228641
1645
È una teoria, un'idea
04:02
that has been around for a while,
101
230286
1224
che è circolata per un po',
04:03
and we never thought we we'dsaremmo really see it.
102
231510
1725
e non avremmo mai pensato
di vederla realizzata.
04:05
For good reasonsmotivi, we thought we'dsaremmo never see
103
233235
1838
Non avevamo ragione di credere
che avremmo mai visto
04:07
killerkiller evidenceprova, and this is killerkiller evidenceprova.
104
235073
2248
la prova definitiva, ma questa lo è.
04:09
But the really crazypazzo ideaidea
105
237321
2010
Ma l'idea davvero pazzesca
04:11
is that our bubblebolla is just one bubblebolla
106
239331
3032
è che la nostra è soltanto una bolla
04:14
in a much largerpiù grandi, roilingroiling potpentola of universaluniversale stuffcose.
107
242363
4626
in un calderone di materia universale
ben più grande e turbolento.
04:18
We're never going to see the stuffcose outsideal di fuori,
108
246989
1826
Non vedremo nulla
di quello che c'è fuori,
04:20
but by going to the SouthSud PolePolo
and spendingla spesa threetre yearsanni
109
248815
2574
ma andando al Polo Sud
e impiegando 3 anni
04:23
looking at the detaileddettagliata structurestruttura of the night skycielo,
110
251389
2560
ad osservare la struttura
del cielo notturno,
04:25
we can figurefigura out
111
253949
1856
possiamo capire
04:27
that we're probablyprobabilmente in a universeuniverso
that lookssembra kindgenere of like that.
112
255805
3090
che probabilmente siamo in un universo
che assomiglia a qualcosa del genere.
04:30
And that amazesstupisce me.
113
258895
2422
E questo non finisce mai
di stupirmi.
04:33
ThanksGrazie a lot.
114
261317
1336
Grazie mille.
04:34
(ApplauseApplausi)
115
262653
2936
(Applausi)
Translated by Beatrice Chiamenti
Reviewed by Denise R Quivu

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Allan Adams - Theoretical physicist
Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory.

Why you should listen

Allan Adams is a theoretical physicist working at the intersection of fluid dynamics, quantum field theory and string theory. His research in theoretical physics focuses on string theory both as a model of quantum gravity and as a strong-coupling description of non-gravitational systems.

Like water, string theory enjoys many distinct phases in which the low-energy phenomena take qualitatively different forms. In its most familiar phases, string theory reduces to a perturbative theory of quantum gravity. These phases are useful for studying, for example, the resolution of singularities in classical gravity, or the set of possibilities for the geometry and fields of spacetime. Along these lines, Adams is particularly interested in microscopic quantization of flux vacua, and in the search for constraints on low-energy physics derived from consistency of the stringy UV completion.

In other phases, when the gravitational interactions become strong and a smooth spacetime geometry ceases to be a good approximation, a more convenient description of string theory may be given in terms of a weakly-coupled non-gravitational quantum field theory. Remarkably, these two descriptions—with and without gravity—appear to be completely equivalent, with one remaining weakly-coupled when its dual is strongly interacting. This equivalence, known as gauge-gravity duality, allows us to study strongly-coupled string and quantum field theories by studying perturbative features of their weakly-coupled duals. Gauge-gravity duals have already led to interesting predictions for the quark-gluon plasma studied at RHIC. A major focus of Adams's present research is to use such dualities to find weakly-coupled descriptions of strongly-interacting condensed matter systems which can be realized in the lab.
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