A journey through elementary particles | Antonio Rago | TEDxPlymouthUniversity

buonasera mi chiamo Antonia Ragland
um
fisico teorico e sono qui
stasera per dire a tutti come
i fisici di successo stanno descrivendo
tutto che va dalla dimensione di
particella elementare fino alla dimensione di
l’intero universo o forse lo farò
dirti quello che non capiamo
ok, cominciamo stasera, lo dirò
tu solo due dei più belli
teorie fisiche hanno creato il
ultimo è il modello standard è
descrivere l’interazione di ogni singolo
particella elementare e loro
le interazioni sono simili all’elettromagnetismo
Latrese, sei la luce che viene
dal Sole debole la forza responsabile
per decadimento radioattivo o forza che è
forte la forza che tiene insieme
materia nucleare o nell’altro caso
ti parlerò del capolavoro di
Albert Einstein relatività generale il
teoria che dice la nostra energia e materia
agisci su spazio e tempo assegnandoli a
dare origine alla gravità questi due sono due
terribili teorie predittive sono
capace di fare previsioni da
misura precisa come dieci milioni di
milioni di precisione immagina di fare un
misurazione e quindi è possibile prevedere
questa misura per 13 cifre di
la precisione è impressionante, ma io sono un
fisico e come tale e come mio
dollari della comunità che andiamo in giro a cercare
per le insidie ​​nelle nostre teorie, così saremo
quindi fondamentale e per studiare il
prima di queste teorie abbiamo costruito l’LHC
è l’esperimento più gigantesco di sempre
costruito sulla terra è un anello solo un anello
27 chilometri
sepolto centinaia di metri sotto terra
LHC è a Ginevra e cosa fa
solo accelerare un gruppo di protoni fino a
velocità ISA 99,9999,999 % 1% di velocità
la luce e la fa scontrare
un altro gruppo di protoni che sta ruotando
nella direzione opposta come questa e
cerchiamo solo il risultato di questo
collisione potresti pensare a questo come
prendere due auto tanto in tempo insieme
e poi andare in giro e cerca di
il risultato
oh questa è una ruota, cammina più rilassata
come se non funzionasse troppo bene lì
è qualcosa di strano nella fisica delle particelle
sappiamo molto bene che quando ci scontriamo
due particelle può accadere che tu finisca
con una terza particella che è
in realtà più pesante dei due originali
particelle e nessuno qui spera che tu
prende due auto voxel che le rompi
insieme e si ottiene due Ferrari ok
funziona così per la fisica delle particelle
accendiamo l’ LHC e ne iniziamo uno
fuori l’altro per trovare tutti noti
particelle fino all’ultimo e il
tutta la comunità di fisica è super
eccitato sì ogni volta che troviamo un
particella siamo super eccitati sapendo
questo è speciale è il bosone di Higgs
potresti averne sentito parlare come quando era
scoperto nel 2012 ha avuto un grande enorme
davvero la copertura dei media lo speciale
la proprietà di Higgs è che emette un
campo
qual è il campo in cui tutti abbiamo esperienza
di un campo ogni volta che prendi un magnete
e un pezzo di metallo lo sentirai
il magnete e il pezzo di metallo sono
attirandoci l’un l’altro questo è il risultato
del campo magnetico
bene il campo di Higgs è qualcosa
simile con la differenza principale è quello
il campo di Higgs
percola l’intero universo ed è
solo per mezzo dell’interazione con il
campo di higgs che ogni singolo elementare
la massa diventa difficile da immaginare no
aspetta è facile pensare al campo di higgs
più un gigantesco stagno di rivoli
si interagisce con il filo della
più pesante sei meno interagisci
con un filo l’accendino sei così
puoi capirlo come questo Higgs
il campo è alla base della massa del
intero insieme di particelle elementari noi
davvero bisogno è la pietra angolare del nostro
costruire al modello standard era
previsto e ne avevamo bisogno per costruire il
modello standard quindi alla fine quando noi
trovato che eravamo molto eccitati ma come
appena lo abbiamo trovato nella nostra matematica
capendo che lo sapevamo già lì
era qualcosa di veramente sbagliato, Higgs
il campo a nostro avviso è acceso o spento
e quando intendo off intendo zero nulla
ora nessun modo e quando intendo è
terribilmente su e invece lo abbiamo misurato
quello che abbiamo scoperto che il campo di Higgs
è un o o non è in realtà
conosci questo interruttore che non può cambiare
fuori correttamente è un tesoro un po ‘rotto
onesto con te questa è una fortuna
dal momento che il campo di Higgs avrebbe mai dovuto
il valore che è in qualche modo diverso
dal suo valore attuale tutto il conosciuto
la materia collasserebbe a punti
oggetti hmm non male per qualcuno che
iniziato a dire che capiamo
tutto okay forse avrei dovuto essere
più umili e dire che siamo molto buono in
fisica delle particelle e ma non lo sappiamo
da dove viene la massa e l’energia
della particella e la loro origine mmm
aspetta che sia solo il primo degli open
domanda di stasera forse arriverà
peggio ho parlato di due teorie e il
la seconda teoria è la teoria di
la relatività Albert Einstein e quando io
Parliamo di relatività . Penso al
la gravità ha visto l’interazione delle stelle dei pianeti
ammassi di galassie
e cosa fai come aspera significa?
solo tu fai una foto del cielo dentro
tutti i possibili diversi
intervalli elettromagnetici ma è solo il
immagine del cielo questo è per esempio
il telescopio gaia e quello che facciamo noi
basta prendere questa foto e classifichiamo
le nostre scoperte questa è una galassia questa è una
star e potresti finire per trovarlo
qualcosa di così bello non è vero
è una galassia rotante è un oggetto
che contiene qualcosa tra 1
milioni e 1 miliardo di stelle e quello
è una scala che non puoi distinguere cosa
il sistema solare è e cos’è
interessante di questo oggetto è questo
ruota intorno al proprio asse e fuori
esperienza quotidiana ci aspetteremmo
come la stragrande maggioranza della massa è nel
al centro la velocità di rotazione del
il centro dovrebbe essere più alto della velocità
di rotazione dell’oggetto che sono
più lontano permettimi di darti come al solito un
esempio pensa a un cappuccino ok tu
guarda la schiuma e inizi a mescolare
con il cucchiaino la schiuma nel
al centro giriamo più velocemente della schiuma
più vicino al confine va bene deve funzionare
così più o meno siamo andati lì
e lo misuriamo e quello che abbiamo trovato è stato
una sorpresa sì, quello che abbiamo trovato è stato questo
la velocità di rotazione è la stessa nel
in mezzo e fuori non aspettare questo è sbagliato noi
non riesco a capire che è così sbagliato che
dobbiamo immaginare che ci sia
qualcosa di nascosto in quella foto che
Non vedo che ci deve essere qualcosa
il resto in questa immagine, ma non riesco a vederlo
quindi lo chiamo il peso oscuro ogni volta che a
il fisico ti dice oscura per lo più significa
non lo capiamo
ok così buio no non lo capiamo
bene comunque supponiamo che ci sia
qualcosa di oscuro e sta interagendo
gravitazionalmente così
Materia Oscura, contiamo quanto
la materia di cui ho bisogno per la galassia
a girare per ruotare correttamente a posto molto
bene posso fare il calcolo e la scala
fino alla dimensione dell’intero universo
è quello, oh mio dio
la materia luminosa è la materia che conosciamo
che lo hanno descritto finora
le mie belle teorie sono solo il 15%
del saldo di massa dell’intero
universo ho bisogno di una possibilità per spiegare il
struttura rotante e 85% di buio
importa non male
capiamo tutto ciò che ho detto il
tre domande aperte okay
un terzo punto che voglio dirti
riguardo è ciò in cui crediamo e che cosa
abbiamo misurato in realtà molto precisamente
è che il nostro universo si sta espandendo se io
misura e se guardo a vicenda
punto e oggetto che mi circonda
lo vedrò andare via come faccio io
capisci bene che a nostro avviso cosa
succede che più o meno 14
miliardi di anni fa tutto tutto il
la struttura era crollata in un unico punto
nello spazio e nel tempo e poi una fluttuazione
un’esplosione ha dato origine a tutto il conosciuto
struttura partendo da un piccolo blob di
plasma molto caldo e denso molto energico
poi alla fine vola fuori dall’esplosione
molto bene ha senso da un
esplosione sei seduto su un pezzo di
i detriti chiamano terra e tu stai guardando
intorno a te e tutto sta andando via
bene funziona bene aspetta quale aspetto
che dovrebbe essere il caso è che tutti
questi pezzi e questi stanno interagendo
solo gravitazionalmente buono ma lo farei
rispetto che la velocità relativa con
rispetto ad ogni altro oggetto che vedo
intorno dovrebbe diminuire fammi dare un
esempio, considera per un momento una pietra a
ciottoli dalla spiaggia interagiscono la terra
ok si attraggono
gravitazionalmente e vediamo
immagino che un’esplosione prendi il
pietra e gettandola in India va bene cosa
accadrà è appena la pietra
lascia la mia mano la velocità della pietra
per quanto riguarda la diminuzione male vento
diventerà più lento e più lento e
alla fine ci fermiamo e cadiamo al
terreno, ma questo è solo dovuto al fatto
che non sono abbastanza forte da buttare il
pietra fuori dall’influenza del
campo gravitazionale della terra dovrebbe
sono stato abbastanza forte la pietra il
terra ancora mi aspetterei che il
velocità relativa della pietra con la terra
dovrebbe diminuire con il tempo va bene questo è
le nostre aspettative e quindi possiamo andare e
misuralo e possiamo misurare la velocità
dell’espansione dell’universo
miliardi di anni fa e la velocità di un
espansione dell’universo oggi e cosa
scopriamo che è la velocità di questo
la funzione dell’universo è più piccola
di oggi aspetta più piccolo è l’universo
Accelerando cosa sta succedendo, intendo
ordinare che qualcosa acceleri
in una Ongina
un propellente qualcosa che ti tira fuori
dall’interazione con l’altro
corpi ora può essere che non capisco
va bene lo chiamo scuro e basta ma
sta alimentando questa esplosione, così la chiamo
energia oscura molto buona
terribile quindi può tornare al
tavolo da disegno Sono un fisico e loro
in grado di valutare quanta energia oscura faccio
bisogno in modo tale che l’universo
potrebbe espandere la velocità a cui è
rispondendo e quindi ho bisogno di confrontarlo
con qualcosa e grazie ancora a
Albert Einstein che usa il famoso
relazione e uguale MC quadrato che posso confrontare
energia con massa quindi mi permetta di confrontare
energia con diciamo la massa del
universo qualcosa di paragonabile
va bene e quello che scopro è che nel
equilibrio di massa ed energia dell’intero
universo quello che sappiamo al giorno d’oggi è il
materia luminosa solo il 5% della materia oscura
l’oggetto di cui ho bisogno per l’universo
ruotare correttamente è il 27% e ciò che io
bisogno di lasciare che l’universo acceleri
correttamente l’ energia oscura è il 68% ora il mio discorso
e qui come ho chiaramente non ho alcun
rispondere per questi tre questione aperta la
origine della massa delle particelle la
la natura della materia oscura e il possibile
spiegazione per l’energia oscura che ci sono
candidati alla teoria dei candidati che potrebbero
spiega l’ origine della massa che ci sono
possibili candidati alla materia per il buio
importa e ci sono possibili
spiegazione per la struttura del buio
energia, ma queste sono solo teorie che
deve essere convalidato e forse è così
il motivo per cui è bello essere un
il fisico oggi vi ringrazio molto
[Applausi]
tu
tu